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PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線在液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-06-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3 基于PROFIBUS的
3.1 基于PRolⅢIUS-DP的的優(yōu)點(diǎn)
  把引入的必要性在于:
 ?。?)液壓系統(tǒng)自動(dòng)化程度以及復(fù)雜性的提高,要求系統(tǒng)內(nèi)部各功能模塊之間以及功能模塊和上位機(jī)之間能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信。
  (2)用戶對(duì)各功能模塊的可控性、可靠性和易維護(hù)性要求越來越高。
 ?。?)液壓控制元件的數(shù)字化和智能儀表的發(fā)展,要求控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠與之相適應(yīng)。
  PROFIBUS—DP同時(shí)具備傳感器級(jí)和設(shè)備級(jí)通信能力,既支持離散控制設(shè)備,也支持變送器等過程儀表,因此可以滿足液壓控制系統(tǒng)的需要。在液壓控制系統(tǒng)中采用有以下優(yōu)點(diǎn):
 ?。?)開放性、互換性、可集成性不同廠商的支持的產(chǎn)品都可很容易地集成到控制系統(tǒng)中,它們遵循PROFIBUS的設(shè)備行規(guī),因此設(shè)備具有很好的開放性和互換性。
 ?。?)系統(tǒng)可靠性高、可維護(hù)性好基于的液壓控制系統(tǒng)采用總線連接方式代替一對(duì)一的I/O連線,減少了由接線點(diǎn)造成的不可靠因素。物理層一般采用帶屏蔽的雙絞線或光纖電纜。抗干擾性強(qiáng),數(shù)據(jù)鏈路層有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,同時(shí),系統(tǒng)具有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的在線故障診斷、報(bào)警、記錄功能+也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。
  (3)有利于實(shí)現(xiàn)高速、高精度的液壓控制系統(tǒng)。
  (4)降低了系統(tǒng)及工程成本。
3.2 基于PR0ⅡBUS.DP的液壓控制系統(tǒng)實(shí)例
  下面以金屬擠壓機(jī)為倒介紹PROFIBUS-DP在液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。金屬擠壓機(jī)是一類主要用來使黑色及有色金屬在模具型腔中產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需要尺寸、形狀和一定性能的機(jī)械零件的金屬成形機(jī)床,也可用來進(jìn)行板料的拉伸、彎曲等工藝。廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、制冷設(shè)備、機(jī)床、家電、儀表等工業(yè)生產(chǎn)部門。傳統(tǒng)的金屬擠壓機(jī)多數(shù)采用手工操作和開關(guān)聞控制,存在功能單一,加工精度低。操作人員勞動(dòng)強(qiáng)大等不足之處。利用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和PROFIBUS-DP總線來實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬擠壓機(jī)的控制+可使系統(tǒng)的性能有顯著提高。
  采用PROFIBUS-DP的擠壓機(jī)控制系統(tǒng)如圖1所示,可由以下幾部分組成:
  (1)系統(tǒng)主站 采用帶PROFIBUS通信卡的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。通信卡可采用西門子公司的CP5611、CP5613等產(chǎn)品。
  (2)系統(tǒng)總線采用PROFIBUS-DP實(shí)現(xiàn)工控機(jī)和所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與儀表的通信,傳輸速率可達(dá)12 m 。傳輸介質(zhì)可采用帶屏蔽的雙絞線,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾比較大時(shí)可采用光纖通信。
 ?。?)分布式I/O從站和I/O模塊可采用西門子的ET-200M從站與PROFIBUS-DP相連。再根據(jù)系統(tǒng)需要在從站上掛接S7-300系列的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)模塊。如:開關(guān)量輸入模塊,開關(guān)量輸出模塊,模擬量輸入模塊,模擬量輸出模塊。
  (4)現(xiàn)場(chǎng)儀表包括帶PROFIBUS-DP接口的壓力傳感器、溫度傳感器等,也可采用普通的儀表連接到I/O從站的模擬量輸入模塊上。
 ?。?)帶PROFIBUS-DP接口的光電編碼器用來檢測(cè)滑塊、液壓缸與擠壓缸的位置。
  (6)執(zhí)行元件包括帶PROFIBUS-DP接口的電磁開關(guān)閥、電液比倒流量閥、電液比例方向閥等,也可采用普通的執(zhí)行元件連接到I/O從站的開關(guān)量和模擬量輸出模塊上。

  控制系統(tǒng)軟件運(yùn)行在Windows NT操作系統(tǒng)上.分為組態(tài)模塊、控制模塊和診斷模塊3個(gè)軟件模塊 組態(tài)模塊負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài)和配置,控制模塊完成擠壓機(jī)實(shí)際的控制功能,診斷模塊能夠判斷總線通信故障、總線設(shè)備故障和操作狀態(tài)異常,實(shí)現(xiàn)故障快速定位并給出報(bào)警信息。
4 結(jié)束語
  PROFIBUS-DP傳輸速度快、可靠性高、開放性好、抗干擾能力強(qiáng),在液壓控制系統(tǒng)中采用PROFIBUS-DP總線.簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)椅,提高了系統(tǒng)的控制精度和可靠性,降低了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的難度,便于安裝、調(diào)試和維護(hù),同時(shí)方便設(shè)備上網(wǎng),適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的要求.具有良好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
[1]陽憲惠.技術(shù)及其應(yīng)用[M]北京:清華大學(xué)出版社,1999.
[2] 李偉渡,等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]液壓與氣動(dòng),2001(3).


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