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现场总线在发动机缸体生产线上的应用

作者:时间:2012-06-09来源:网络收藏

1 引言
可编程序控制器(plc)现场通讯网络是plc开发应用的一个重要方向,能使plc在工业现场获得了更大应用效益。当前,可通信低压电器执行的标准种类较多,其中composbus/s是一种应用广泛的可连接底层各种传感器和执行器等设备的开放式。欧姆龙公司sysmac cjplc是一种小型、数据高速传送的新型plc,根据需要可以作为主站配置成composbus/s总线现场通讯网络。下面介绍它在柴油机公司上的应用。

2 的组成
柴油机公司的190至210工序由五台专机和输送装置组成一条生产加工线。五台专机由输送装置统一上下零件。该要求每台机床不仅能够单独调整、单机自动循环加工,而且要求五台机床可联动同时加工,一个操作者在第一台机床操作台上操作,就可以实现对五台机床同时操作。这就要求,五台机床之间的相关联锁信号进行相互传递,因此对电气控制系统提出了很高的要求。

3 控制系统总体方案
电气控制系统的设计遵循的原则
(1) 系统应具有先进性;(2) 稳定可靠;(3) 安全性;(4) 可扩展性;(5) 可维护性和可操作性;(6) 经济性;(7) 使用的习惯性。

根据生产线的特点和对电气控制系统的要求,我们采用现场总线分布式控制方案。即改变以前采用i/o摸板及控制器件全部在一组电控柜内的集中控制方式,将控制器件分散到各个单机,通过总线将它们与主控柜的plc连成统一的电气控制系统。

3.1 composbus/s现场总线的特点
(1) 是机械系统中完善的高速开/关总线。
(2) 专用电缆省配线,无需端子转换单元,方便了安装。
(3) 当连接pc、从站和i/o设备时和配线一样可节省每个系统建立和维护的费用和时间;
(4) 易于连接传感器和从站单元;
(5) t分支允许简单的系统扩展;
(6) 循环周期至多1ms,可扩至32个从站,256个i/o点。

3.2 硬件的选型
电控柜的控制核心全部选用欧姆龙公司的plc产品,在性能、速度等方面满足要求的情况下,追求最优的性能价格比。因此plc选用cj1m及cpm2ah系列,现场总线选用composbus/s,主站单元为cj1w-srm21,从站链接单元为cpm1a-srt21。为减少信号反射并使网络通信稳定,在干线的两端连接终端电阻srs1-t,主站中央处理器(cpu)选用cjim-cpu11,电源单元选用cj1w-pa202。

3.3 系统主要功能
按照“集中管理、综合监控、分段控制”的设计原则,根据缸体线的实际情况,采用composbus/s总线连接各分布式i/o站、操作面板等,通过具备现场总线接口的主控制器(cj1m)实现对各工艺段设备的组合和单机控制,以此满足生产要求。
(1) 自动控制功能。按工艺要求,可实现对缸体线的顺序控制、启动、停机、故障停机、报警等。
(2) 手动/自动切换功能。一般情况下,系统运行是在自动控制状态下。当需要对设备进行检修、保养、调试等工作时,可将系统由自动状态切换到手动状态,通过设备的特定按钮,实现对设备的独立启停操作。
(3) 具有多种安全措施。对控制系统上的每个控制回路、每台电机、每个动力回路、每个电控柜都设有多级保护措施,对人身、设备可万无一失。
(4) 具有自动故障诊断及报警功能,以及必要的故障自动处理能力。出现故障时,有报警灯指示。

4 compobus/s现场总线的控制方式

4.1 composbus/s总线结构
composbus/s总线接线如图1所示:

4.2 composbus/s总线配置
机床1作为主站,机床2到机床5作为机床1的从站。
(1) 每个srt联接字为8个点input,8个点output,并且分配各自的节点号。
(2) 接线为双芯vctf电缆,通信波特率为750kbps,最大通信距离为100m。
(3) 地址分配:srt21上的dip开关用于设定节点号和保持或消除通信输出错误。

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