現場總線技術在數控機床中的應用

文章作者：臺翰機械　發布時間：2018-07-20 13:39:41　瀏覽次數：2423次

摘要：機床尤其是數控機床作為作業母機，在各行各業中的作用眾所周知，在機床的規劃與制作中，規劃師們一直在精雕細鏤地前進機床的性能與產品外觀，機床的藝術造型作為規劃師們的必修課，困擾機床規劃師的一個難題是機床的接線接收，不管規劃師

機床尤其是數控機床作為作業母機，在各行各業中的作用眾所周知，在機床的規劃與制作中，規劃師們一直在精雕細鏤地前進機床的性能與產品外觀，機床的藝術造型作為規劃師們的必修課，困擾機床規劃師的一個難題是機床的接線接收，不管規劃師怎樣精心規劃機床外觀，一旦將管線接上之后，咱們就會發現眼前的機器就像一個插滿了管子、牽滿了電線的“重患者”。還有一個難題就是點對點的控制線、動力線及信號線等線路之間的抗干擾和聯接松動等情況，這更是令現場電氣工程師們頭疼的一個問題，現場總線技術的出現為有用處理這些問題供應了福音。

現場總線的首要特色

1.系統的打開性

傳統的控制系統是個自我封閉的系統，一般只能通過作業站的串口或并口對外通訊。在現場總線技術中，用戶可按自己的需求和方針，將來自不同供貨商的產品組成巨細隨意的系統。

2.可操作性與可靠性

現場總線在選用相同的通訊協議情況下，只需選擇適宜的總線網卡、插口與適配器即可結束互連設備間、系統間的信息傳輸與溝通，大大減少接線與查線的作業量，有用前進控制的可靠性。

3.現場設備的智能化與功用自治性

傳統數控機床的信號傳遞是模擬信號的單向傳遞，信號在傳遞進程中發作的過失較大，系統難以活絡判別缺點而帶缺點工作。而現場總線中選用雙向數字通訊，將傳感測量、補償核算、工程量處理與控制等功用松散到現場設備中結束，可隨時確診設備的工作情況。

4.對現場環境的習氣性

現場總線是作為習氣現場環境作業而規劃的，可支撐雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線及電力線等，其具有較強的抗干擾才干，能選用兩線制結束送電與通訊，并可滿意安全及防爆要求等。

現場總線使系統更活絡

總歸，在數控機床中，各種控制器、實行器以及傳感器之間通過現場總線聯接，線纜少、易敷設、結束成本低，而且系統規劃愈加活絡，信號傳輸可靠性高且抗干擾才干強。數控機床依據現場總線的控制系統將逐步代替原有控制系統，雜亂的線束將被現場總線所代替。據資料介紹，現在國內現已成功開宣告運用于高檔數控機床的總線式數控系統，具有支撐32軸6通道、768IN/512OUT開關量控制，且支撐用戶二次開發。

現場總線系統是現場表面和數字控制系統輸入輸出之間的全數字化、雙向、多站通訊的系統。它將專用微處理器置入傳統的測量控制表面，使它們各自都具有了數字核算和數字通訊才干，選用可進行簡略聯接的雙絞線等作為總線，把多個測量控制表面聯接成網絡系統，并按揭穿、標準的通訊協議，在位于現場的多個微機化測量控制設備之間以及現場表面與遠程監控核算機之間，結束數據傳輸和信息溝通，構成各種習氣實際需求的主動控制系統。

1.2現場總線技術的利益

與傳統的DCS系統比較，現場總線系統從規劃、設備、投運到正常出產工作及檢修維護，都體現出恰當的優越性。

(1)減少硬件數量和出資：松散在現場的智能設備能直接實行多種傳感、測量、控制、報警和核算功用，因而可減少變送器的數量，不再需求獨自的調度器，核算單元等，也不再需求一些信號調度、改換等功用單元。

(2)節省設備費用：一對雙絞線或一條電纜上通常可掛接多個設備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線規劃與接頭校對的作業量也大大減少。

(3)節省維護開支：現場總線設備具有自確診與簡略缺點處理的才干;通過數字通訊將相關的確診維護信息送往控制室，用戶能夠查詢全部設備的工作、確診維護信息，以便前期剖析缺點原因并快速打掃。

(4)用戶具有高度的系統集成主動權：用戶能夠自在選擇不同廠商所供應的設備來集成系統。

(5)前進了系統的準確性與可靠性：與模擬信號比較，它從根本上前進了測量與控制的精確度，減少了傳送過失，前進了系統的作業可靠性。  　　本實驗系統選取熱工出產進程中常見的溫度、壓力、流量和液位作為控制方針，選用依據Profibus現場總線的控制系統。下面分別介紹系統的結構和軟件組態。

2.1系統結構

系統安置如圖1所示。它首要包含現場總線控制網絡、液位控制臺、流量控制臺、壓力控制臺、溫度控制臺、上位機系統和PLC，這是一個典型的現場總線控制系統(FCS)。  　　現場總線技術的一個顯著特色是其打開性。它將本來封閉、專用的系統變成打開、標準的系統。使得不同制作商的產品能夠互連，也使得第三方的軟件能夠方便地在不同的硬件平臺上運用，然后簡化了用戶對  系統的開發。在本系統中，上位機監控軟件就是用美國Wonderware公司的工控組態軟件InTouch7.1開發的，下面作扼要介紹。

2.2軟件組態

該軟件規劃要求能夠直觀地展示進程控制中的各個情況和參數，并對一些參數建立恰當的報警機制。軟件規劃的首要畫面有進程控制、報警監控、趨勢畫面等。

其間，“進程控制”畫面如圖2所示。  　　現場總線的出現，給控制范疇帶來了一次改造，將開創主動化的新紀元。依據現場總線的控制系統FCS將代替傳統的DCS。但就現在情況來看，現場總線技術的展開還存在著一些問題，需求咱們共同努力來處理。

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