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現(xiàn)場總線在發(fā)動機(jī)缸體生產(chǎn)線上的應(yīng)用

時間:2008-10-29 10:47:00來源:zhangting

導(dǎo)語:?可編程序控制器(plc)現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)是plc開發(fā)應(yīng)用的一個重要方向,能使plc在工業(yè)現(xiàn)場獲得了更大應(yīng)用效益。
1 引言 可編程序控制器(plc)現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)是plc開發(fā)應(yīng)用的一個重要方向,能使plc在工業(yè)現(xiàn)場獲得了更大應(yīng)用效益。當(dāng)前,可通信低壓電器執(zhí)行的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)種類較多,其中composbus/s現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用廣泛的可連接底層各種傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備的開放式現(xiàn)場總線。歐姆龍公司sysmac cjplc是一種小型、數(shù)據(jù)高速傳送的新型plc,根據(jù)需要可以作為主站配置成composbus/s總線現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)。下面介紹它在柴油機(jī)公司發(fā)動機(jī)缸體生產(chǎn)線上的應(yīng)用。 2 生產(chǎn)線的組成 柴油機(jī)公司發(fā)動機(jī)缸體的190至210工序由五臺專機(jī)和輸送裝置組成一條生產(chǎn)加工線。五臺專機(jī)由輸送裝置統(tǒng)一上下零件。該生產(chǎn)線要求每臺機(jī)床不僅能夠單獨調(diào)整、單機(jī)自動循環(huán)加工,而且要求五臺機(jī)床可聯(lián)動同時加工,一個操作者在第一臺機(jī)床操作臺上操作,就可以實現(xiàn)對五臺機(jī)床同時操作。這就要求,五臺機(jī)床之間的相關(guān)聯(lián)鎖信號進(jìn)行相互傳遞,因此對電氣控制系統(tǒng)提出了很高的要求。 3 控制系統(tǒng)總體方案 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計遵循的原則 (1) 系統(tǒng)應(yīng)具有先進(jìn)性;(2) 穩(wěn)定可靠;(3) 安全性;(4) 可擴(kuò)展性;(5) 可維護(hù)性和可操作性;(6) 經(jīng)濟(jì)性;(7) 使用的習(xí)慣性。 根據(jù)生產(chǎn)線的特點和對電氣控制系統(tǒng)的要求,我們采用現(xiàn)場總線分布式控制方案。即改變以前采用i/o摸板及控制器件全部在一組電控柜內(nèi)的集中控制方式,將控制器件分散到各個單機(jī),通過總線將它們與主控柜的plc連成統(tǒng)一的電氣控制系統(tǒng)。 3.1 composbus/s現(xiàn)場總線的特點 (1) 是機(jī)械系統(tǒng)中完善的高速開/關(guān)總線。 (2) 專用電纜省配線,無需端子轉(zhuǎn)換單元,方便了安裝。 (3) 當(dāng)連接pc、從站和i/o設(shè)備時和配線一樣可節(jié)省每個系統(tǒng)建立和維護(hù)的費用和時間; (4) 易于連接傳感器和從站單元; (5) t分支允許簡單的系統(tǒng)擴(kuò)展; (6) 循環(huán)周期至多1ms,可擴(kuò)至32個從站,256個i/o點。 3.2 硬件的選型 電控柜的控制核心全部選用歐姆龍公司的plc產(chǎn)品,在性能、速度等方面滿足要求的情況下,追求最優(yōu)的性能價格比。因此plc選用cj1m及cpm2ah系列,現(xiàn)場總線選用composbus/s,主站單元為cj1w-srm21,從站鏈接單元為cpm1a-srt21。為減少信號反射并使網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定,在干線的兩端連接終端電阻srs1-t,主站中央處理器(cpu)選用cjim-cpu11,電源單元選用cj1w-pa202。 3.3 系統(tǒng)主要功能 按照“集中管理、綜合監(jiān)控、分段控制”的設(shè)計原則,根據(jù)缸體線的實際情況,采用composbus/s總線連接各分布式i/o站、操作面板等,通過具備現(xiàn)場總線接口的主控制器(cj1m)實現(xiàn)對各工藝段設(shè)備的組合和單機(jī)控制,以此滿足生產(chǎn)要求。 (1) 自動控制功能。按工藝要求,可實現(xiàn)對缸體線的順序控制、啟動、停機(jī)、故障停機(jī)、報警等。 (2) 手動/自動切換功能。一般情況下,系統(tǒng)運行是在自動控制狀態(tài)下。當(dāng)需要對設(shè)備進(jìn)行檢修、保養(yǎng)、調(diào)試等工作時,可將系統(tǒng)由自動狀態(tài)切換到手動狀態(tài),通過設(shè)備的特定按鈕,實現(xiàn)對設(shè)備的獨立啟停操作。 (3) 具有多種安全措施。對控制系統(tǒng)上的每個控制回路、每臺電機(jī)、每個動力回路、每個電控柜都設(shè)有多級保護(hù)措施,對人身、設(shè)備可萬無一失。 (4) 具有自動故障診斷及報警功能,以及必要的故障自動處理能力。出現(xiàn)故障時,有報警燈指示。 4 compobus/s現(xiàn)場總線的控制方式 4.1 composbus/s總線結(jié)構(gòu) composbus/s總線接線如圖1所示:
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圖1 composbus/s總線接線圖
4.2 composbus/s總線配置 機(jī)床1作為主站,機(jī)床2到機(jī)床5作為機(jī)床1的從站。 (1) 每個srt聯(lián)接字為8個點input,8個點output,并且分配各自的節(jié)點號。 (2) 接線為雙芯vctf電纜,通信波特率為750kbps,最大通信距離為100m。 (3) 地址分配:srt21上的dip開關(guān)用于設(shè)定節(jié)點號和保持或消除通信輸出錯誤。 節(jié)點號的設(shè)定如表1:
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機(jī)床2上的cpm1a-srt21的節(jié)點號為0。 機(jī)床3上的cpm1a-srt21的節(jié)點號為1。 機(jī)床4上的cpm1a-srt21的節(jié)點號為2。 機(jī)床5上的cpm1a-srt21的節(jié)點號為3。 4.3 從站輸入地址輸出地址分配 機(jī)床2到機(jī)床5選用的都是60點的plc(cpm2ah-60cdr-a),從站cpm1a-srt21輸入地址分配為003,輸出地址分配為013。當(dāng)cj1w-srm21內(nèi)的dip開關(guān)的第一腳為off時,cjim中每個機(jī)床的輸入、輸出地址分配如表2:
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4.4 主站、從站的信號傳輸 機(jī)床2、機(jī)床3、機(jī)床4、機(jī)床5中的總停信號要傳輸?shù)綑C(jī)床1中同時接收機(jī)床1輸出的總停信號,機(jī)床2到5的plc程序如圖2所示:
[img=450,104]http://www.ca800.com/uploadfile/maga/2005-8-23/200582310534845859.gif[/img]
圖2 從站總停信號plc程序
機(jī)床1接收機(jī)床2到機(jī)床5的總停信號同時傳輸總停信號到各機(jī)床,機(jī)床1中的plc程序如圖3所示。 其中009為各臺的總停信號(總停按紐),各臺的輸出地址都為1300,它們輸入到機(jī)床1中的地址分別為2004.00,2004.08,2005.00,2005.08。機(jī)床1輸出到各臺的總停信號的地址分別為2000.02,2000.10,2001.02,2001.10,輸入到各臺的地址為302。 正常情況下,009不閉合,1300輸出為1,2004.00,2004.08,2005.00,2005.08接通,2000.02,2000.10,2001.02,2001.10輸出為1,各機(jī)床的302接通,主控信號為1,各臺正常工作。當(dāng)某一臺出現(xiàn)故障,按下急停后,1300輸出為0,2004.00,2004.08,2005.00,2005.08斷開,2000.02,2000.10,2001.02,2001.10輸出為0,各機(jī)床的302斷開,主控信號為0,各機(jī)床都停止運行,直到故障解除。其它信號的傳遞原理與此相同。
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圖3 總站總停信號plc程序
5 結(jié)束語 總線技術(shù)的應(yīng)用,大大減少了電氣布線,不僅省料省工,而且信號的傳遞安全快捷,降低了電控系統(tǒng)的故障率,具有顯著的綜合效益。

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