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      現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

      文章作者:臺(tái)翰機(jī)械 發(fā)布時(shí)間: 瀏覽次數(shù):2822次

      摘要:機(jī)床尤其是數(shù)控機(jī)床作為作業(yè)母機(jī),在各行各業(yè)中的作用眾所周知,在機(jī)床的規(guī)劃與制作中,規(guī)劃師們一直在精雕細(xì)鏤地前進(jìn)機(jī)床的性能與產(chǎn)品外觀,機(jī)床的藝術(shù)造型作為規(guī)劃師們的必修課,困擾機(jī)床規(guī)劃師的一個(gè)難題是機(jī)床的接線接收,不管規(guī)劃師

      現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

      機(jī)床尤其是數(shù)控機(jī)床作為作業(yè)母機(jī),在各行各業(yè)中的作用眾所周知,在機(jī)床的規(guī)劃與制作中,規(guī)劃師們一直在精雕細(xì)鏤地前進(jìn)機(jī)床的性能與產(chǎn)品外觀,機(jī)床的藝術(shù)造型作為規(guī)劃師們的必修課,困擾機(jī)床規(guī)劃師的一個(gè)難題是機(jī)床的接線接收,不管規(guī)劃師怎樣精心規(guī)劃?rùn)C(jī)床外觀,一旦將管線接上之后,咱們就會(huì)發(fā)現(xiàn)眼前的機(jī)器就像一個(gè)插滿了管子、牽滿了電線的“重患者”。還有一個(gè)難題就是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制線、動(dòng)力線及信號(hào)線等線路之間的抗干擾和聯(lián)接松動(dòng)等情況,這更是令現(xiàn)場(chǎng)電氣工程師們頭疼的一個(gè)問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)為有用處理這些問(wèn)題供應(yīng)了福音。

      現(xiàn)場(chǎng)總線的首要特色

      1.系統(tǒng)的打開(kāi)性

      傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是個(gè)自我封閉的系統(tǒng),一般只能通過(guò)作業(yè)站的串口或并口對(duì)外通訊。在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)中,用戶可按自己的需求和方針,將來(lái)自不同供貨商的產(chǎn)品組成巨細(xì)隨意的系統(tǒng)。

      2.可操作性與可靠性

      現(xiàn)場(chǎng)總線在選用相同的通訊協(xié)議情況下,只需選擇適宜的總線網(wǎng)卡、插口與適配器即可結(jié)束互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳輸與溝通,大大減少接線與查線的作業(yè)量,有用前進(jìn)控制的可靠性。

      3.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功用自治性

      傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的信號(hào)傳遞是模擬信號(hào)的單向傳遞,信號(hào)在傳遞進(jìn)程中發(fā)作的過(guò)失較大,系統(tǒng)難以活絡(luò)判別缺點(diǎn)而帶缺點(diǎn)工作。而現(xiàn)場(chǎng)總線中選用雙向數(shù)字通訊,將傳感測(cè)量、補(bǔ)償核算、工程量處理與控制等功用松散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中結(jié)束,可隨時(shí)確診設(shè)備的工作情況。

      4.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的習(xí)氣性

      現(xiàn)場(chǎng)總線是作為習(xí)氣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境作業(yè)而規(guī)劃的,可支撐雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線及電力線等,其具有較強(qiáng)的抗干擾才干,能選用兩線制結(jié)束送電與通訊,并可滿意安全及防爆要求等。

      現(xiàn)場(chǎng)總線使系統(tǒng)更活絡(luò)

      總歸,在數(shù)控機(jī)床中,各種控制器、實(shí)行器以及傳感器之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線聯(lián)接,線纜少、易敷設(shè)、結(jié)束成本低,而且系統(tǒng)規(guī)劃愈加活絡(luò),信號(hào)傳輸可靠性高且抗干擾才干強(qiáng)。數(shù)控機(jī)床依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)將逐步代替原有控制系統(tǒng),雜亂的線束將被現(xiàn)場(chǎng)總線所代替。據(jù)資料介紹,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)現(xiàn)已成功開(kāi)宣告運(yùn)用于高檔數(shù)控機(jī)床的總線式數(shù)控系統(tǒng),具有支撐32軸6通道、768IN/512OUT開(kāi)關(guān)量控制,且支撐用戶二次開(kāi)發(fā)。

      現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)表面和數(shù)字控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數(shù)字化、雙向、多站通訊的系統(tǒng)。它將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制表面,使它們各自都具有了數(shù)字核算和數(shù)字通訊才干,選用可進(jìn)行簡(jiǎn)略聯(lián)接的雙絞線等作為總線,把多個(gè)測(cè)量控制表面聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并按揭穿、標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議,在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)表面與遠(yuǎn)程監(jiān)控核算機(jī)之間,結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸和信息溝通,構(gòu)成各種習(xí)氣實(shí)際需求的主動(dòng)控制系統(tǒng)。

      1.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的利益

      與傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)比較,現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)從規(guī)劃、設(shè)備、投運(yùn)到正常出產(chǎn)工作及檢修維護(hù),都體現(xiàn)出恰當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。

      (1)減少硬件數(shù)量和出資:松散在現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備能直接實(shí)行多種傳感、測(cè)量、控制、報(bào)警和核算功用,因而可減少變送器的數(shù)量,不再需求獨(dú)自的調(diào)度器,核算單元等,也不再需求一些信號(hào)調(diào)度、改換等功用單元。

      (2)節(jié)省設(shè)備費(fèi)用:一對(duì)雙絞線或一條電纜上通??蓲旖佣鄠€(gè)設(shè)備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線規(guī)劃與接頭校對(duì)的作業(yè)量也大大減少。

      (3)節(jié)省維護(hù)開(kāi)支:現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備具有自確診與簡(jiǎn)略缺點(diǎn)處理的才干;通過(guò)數(shù)字通訊將相關(guān)的確診維護(hù)信息送往控制室,用戶能夠查詢?nèi)吭O(shè)備的工作、確診維護(hù)信息,以便前期剖析缺點(diǎn)原因并快速打掃。

      (4)用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán):用戶能夠自在選擇不同廠商所供應(yīng)的設(shè)備來(lái)集成系統(tǒng)。

      (5)前進(jìn)了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性:與模擬信號(hào)比較,它從根本上前進(jìn)了測(cè)量與控制的精確度,減少了傳送過(guò)失,前進(jìn)了系統(tǒng)的作業(yè)可靠性。    本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選取熱工出產(chǎn)進(jìn)程中常見(jiàn)的溫度、壓力、流量和液位作為控制方針,選用依據(jù)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)。下面分別介紹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和軟件組態(tài)。

      2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      系統(tǒng)安置如圖1所示。它首要包含現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)、液位控制臺(tái)、流量控制臺(tái)、壓力控制臺(tái)、溫度控制臺(tái)、上位機(jī)系統(tǒng)和PLC,這是一個(gè)典型的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。    現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的一個(gè)顯著特色是其打開(kāi)性。它將本來(lái)封閉、專用的系統(tǒng)變成打開(kāi)、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。使得不同制作商的產(chǎn)品能夠互連,也使得第三方的軟件能夠方便地在不同的硬件平臺(tái)上運(yùn)用,然后簡(jiǎn)化了用戶對(duì)  系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。在本系統(tǒng)中,上位機(jī)監(jiān)控軟件就是用美國(guó)Wonderware公司的工控組態(tài)軟件InTouch7.1開(kāi)發(fā)的,下面作扼要介紹。

      2.2軟件組態(tài)

      該軟件規(guī)劃要求能夠直觀地展示進(jìn)程控制中的各個(gè)情況和參數(shù),并對(duì)一些參數(shù)建立恰當(dāng)?shù)膱?bào)警機(jī)制。軟件規(guī)劃的首要畫(huà)面有進(jìn)程控制、報(bào)警監(jiān)控、趨勢(shì)畫(huà)面等。

      其間,“進(jìn)程控制”畫(huà)面如圖2所示。    現(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn),給控制范疇?zhēng)?lái)了一次改造,將開(kāi)創(chuàng)主動(dòng)化的新紀(jì)元。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)FCS將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DCS。但就現(xiàn)在情況來(lái)看,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的展開(kāi)還存在著一些問(wèn)題,需求咱們共同努力來(lái)處理。

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