計算機控制技術在自動化沖壓線上的應用

　　上海大眾汽車有限公司引進的德國SCHULER 6000KN大型自動化沖壓線主要用來生產PASSAT轎車4門2蓋等中型沖壓件，平均沖次可達 6.7次/分鐘。SCHULER沖壓線主要由6個壓機單元和6個機械化單元組成，壓機單元主要用來進行料片沖壓，機械化單元主要采用吸盤方式進行料片拆垛、壓機之間料片傳送等任務。

　　SCHULER自動化壓機線的控制設備采用先進的西門子控制設備，整個自動化控制網絡分為兩級，第一級為基礎自動化網絡，它主要包括現場層 SIEMENS 可編程控制器SIMATIC H1網絡和操作員工作站WINCC網絡；第二級為服務器控制管理層網絡。

　　SCHULER壓機線的整個工業(yè)控制網絡網絡系統較為復雜，由環(huán)形拓撲結構、星形拓撲結構、總線形拓撲結構三種拓撲結構類型的工業(yè)控制網絡組合而成。

二、基礎自動化網絡

　　2.1 現場層網絡

　　SCHULER 壓機線現場層控制采用PLC和PROFIBUS現場總線控制。每個壓機單元和機械化單元各采用獨立的PLC控制，PLC采用西門子S5-115U可編程控制器，整條壓機線共使用了12個PLC進行控制。

　　2.1.1 PLC H1 網絡

　　服務器與現場層PLC通訊采用SIMATIC H1以太網絡，CSMA/CD協議，光纜介質，通信速率為10Mbps，環(huán)形拓撲結構。每單元PLC都配置有CP1430通訊模塊，通過相應的OLM（光電轉換模塊）上網通訊，服務器內置CP1413通訊模塊通過第一單元OLM模塊與PLC H1網通訊。在此服務器起到參數的上傳／下送作用，它與PLC之間的數據交換通過DDF（動態(tài)數據交換）來進行。

　　使用光纖網不僅滿足了高速大容量的數據交換，也大大增強了抗外界電磁場干擾以及抗泄漏的性能，環(huán)形結構的好處是一旦光纖網鏈路發(fā)生斷裂，仍可保持通信；此外，它完全與電位無關地運行，不必花費昂貴的等電位連接費用，且大大增強了網絡的可靠性。

　　2.1.2 PROFIBUS 總線

　　PLC與現場設備的通迅采用西門子公司的PROFIBUS－DP現場總線，PROFIBUS－DP總線是一種全分布式現場總線型現場控制網絡，它通過ET200分布式輸入／輸出系統與現場設備之間實現雙向串行多節(jié)點數字通信。單個分散的現場設備通過PROFIBUS總線連接成可以相互溝通信息、共同完成控制任務的網絡系統和控制系統，形成控制功能徹底下放到現場的全分布網絡集成式新型控制系統，它大大簡化了現場布線并節(jié)省了安裝費用。

　　ET200分布式輸入／輸出系統采用主棧和從棧結構 ， 主棧在總線上向從棧發(fā)送數據并向從棧索取數據 ， 從棧只有當主棧發(fā)出請求時才能與主棧進行數據交換。

　　在本控制系統的PROFIBUS現場總線中，內置總線接口控制板IM308-C的PLC作為總線的主棧，ET200 輸入／輸出模塊作為總線的從棧，總線傳輸介質為屏蔽雙絞線，PLC通過PROFIBUS-DP實現對現場設備的控制。

　　2.2 操作員工作站WinCC網絡

　　操作員工作站通信網絡采用10BASE-T以太網，TCP/IP開放協議，光纜介質，通信速率為10Mbps ，環(huán)形拓撲結構，具體配置為：每個壓機單元各附有前后2個操作員工作站，SCHULER自動化壓機線共有12個操作員工作站，工作站內置3COM網卡通過TPTR（以太網接口）及相應的 OLM（光電轉換模塊）模塊與以太網通訊，第一單元的OLM模塊通過雙絞線與HUB（中央集線器）相連，服務器內置3COM網卡與HUB相連，從而實現服務器與操作員工作站以太網絡的通訊。