基于CODESYS的自动化控制系统，开放架构 × 高度集成 × 远程运维

案例概况

客户：MACS Sterilisationsanlagen GmbH（Ermafa Environmental Technologies GmbH 旗下）

应用场景：医疗与感染性废弃物的无害化处理控制系统

应用产品：宏集Berghof高性能控制器设备

（一）应用背景

MACS(Machine Autoclave Cutting Sterilization)技术是一种高性能认证解决方案，专用于处理医疗和感染性废弃物。该系统通过高温高压灭菌结合切碎技术，无需化学剂、维护简便，适用于医疗废物、食品废弃物及液体处理，可部署为固定或移动设备。系统提供全天候远程服务，最大限度减少残余垃圾和处置成本，实现环保效益最大化。

为满足系统控制的高性能与高可靠性需求，MACS 最终选择基于宏集Berghof自动化平台构建新一代控制系统核心。

（二）项目挑战

构建灵活可靠的控制系统

1 架构升级

客户需要在现有系统基础上引入CODESYS V3控制平台，并对软件架构进行模块化重构，以增强系统的可维护性和未来扩展能力。

2 多协议实时通信协调

EtherCAT与CANOpen两套总线系统需实现高频次、低延迟的同步通信，特别是对CANOpen管理器配置和任务周期的优化要求极高。

3 热敏打印集成

实现USB-to-Serial接口打印功能，并支持自动化输出日志、报警记录等格式化数据，对数据传输稳定性和格式处理逻辑提出挑战。

4 远程监控与操作

系统需要支持基于浏览器的Web远程可视化（WebVisu），在保证交互便捷的同时，也需考虑远程访问的安全性和响应速度。

（二）宏集解决方案

开放架构 × 高度集成 × 远程运维

面对上述技术挑战，宏集基于开放的CODESYS平台和Berghof先进的硬件配置，为MACS系统提供了一个强大而灵活的系统核心。如图是解决方案架构：

1 主要硬件配置

宏集Berghof MC-Pi Plus：四核CODESYS控制器，基于树莓派平台，原生支持CAN接口；

宏集Berghof MC-IO模块：EtherCAT扩展IO模块，支持数字量输入输出和CAN接口；

宏集Berghof SC-1000：基于EtherCAT总线的安全控制器，满足安全逻辑处理需求；

热敏打印机：通过USB转串口方式直接连接至控制器。

2 现场总线配置

CANOpen（8ms周期，8个从站，500kbps）：控制5台变频器、2个直线轴和1个阀岛；

EtherCAT（2ms周期，3个从站）：控制最多3个MC-IO模块。

3 软件功能亮点

基于USB转串口的热敏打印驱动，支持CSV格式打印、报警历史记录与过程数据归档；

EtherCAT与CAN总线各自配置独立任务优先级，提高系统响应速度；

CODESYS WebVisu用于远程浏览器可视化，支持变量直连与动态报警表，简化故障排查；

模板与画面组件的使用，提高HMI界面灵活性与复用性。

（三）为何选择宏集Berghof？

在全球半导体短缺的背景下，硬件的开放性与灵活性成为了关键考量因素。宏集Berghof基于CODESYS的解决方案凭借低许可成本、原生CAN支持及模块化设计，完全符合MACS Sterilisationsanlagen GmbH对系统升级的需求。

宏集Berghof的技术不仅满足了当前项目的要求，更为未来的升级与扩展预留了充足空间，为客户提供了面向未来的可靠选择。

（四）项目成果

? 模块化软件架构大幅提升系统灵活性

? CAN总线未来可扩展性强，便于后续升级

? 报警与记录功能优化，降低维护成本

? 热敏打印接口改善过程记录与追溯能力

? 实时任务与总线配置优化，提高安全性与系统性能

? 整体控制系统具备面向未来升级的能力

案例总结

本项目充分展现了宏集Berghof自动化技术在高要求场景下的可靠性、可扩展性及远程运维能力。

宏集Berghof将继续以开放平台、可靠产品和专业服务，为更多应用场景提供强有力的自动化技术支持。

审核编辑 黄宇