計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化沖壓線上的應(yīng)用

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

　　SCHULER自動(dòng)化壓機(jī)線的控制設(shè)備采用先進(jìn)的西門子控制設(shè)備，整個(gè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)分為兩級(jí)，第一級(jí)為基礎(chǔ)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，它主要包括現(xiàn)場(chǎng)層 SIEMENS 可編程控制器SIMATIC H1網(wǎng)絡(luò)和操作員工作站W(wǎng)INCC網(wǎng)絡(luò)；第二級(jí)為服務(wù)器控制管理層網(wǎng)絡(luò)。

　　SCHULER壓機(jī)線的整個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較為復(fù)雜，由環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)組合而成。

二、基礎(chǔ)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)

　　2.1 現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò)

　　SCHULER 壓機(jī)線現(xiàn)場(chǎng)層控制采用PLC和PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線控制。每個(gè)壓機(jī)單元和機(jī)械化單元各采用獨(dú)立的PLC控制，PLC采用西門子S5-115U可編程控制器，整條壓機(jī)線共使用了12個(gè)PLC進(jìn)行控制。

　　2.1.1 PLC H1 網(wǎng)絡(luò)

　　服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)層PLC通訊采用SIMATIC H1以太網(wǎng)絡(luò)，CSMA/CD協(xié)議，光纜介質(zhì)，通信速率為10Mbps，環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每單元PLC都配置有CP1430通訊模塊，通過相應(yīng)的OLM（光電轉(zhuǎn)換模塊）上網(wǎng)通訊，服務(wù)器內(nèi)置CP1413通訊模塊通過第一單元OLM模塊與PLC H1網(wǎng)通訊。在此服務(wù)器起到參數(shù)的上傳／下送作用，它與PLC之間的數(shù)據(jù)交換通過DDF（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換）來進(jìn)行。

　　使用光纖網(wǎng)不僅滿足了高速大容量的數(shù)據(jù)交換，也大大增強(qiáng)了抗外界電磁場(chǎng)干擾以及抗泄漏的性能，環(huán)形結(jié)構(gòu)的好處是一旦光纖網(wǎng)鏈路發(fā)生斷裂，仍可保持通信；此外，它完全與電位無關(guān)地運(yùn)行，不必花費(fèi)昂貴的等電位連接費(fèi)用，且大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

　　2.1.2 PROFIBUS 總線

　　PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通迅采用西門子公司的PROFIBUS－DP現(xiàn)場(chǎng)總線，PROFIBUS－DP總線是一種全分布式現(xiàn)場(chǎng)總線型現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，它通過ET200分布式輸入／輸出系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信。單個(gè)分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)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(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，形成控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)的全分布網(wǎng)絡(luò)集成式新型控制系統(tǒng)，它大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)布線并節(jié)省了安裝費(fèi)用。

　　ET200分布式輸入／輸出系統(tǒng)采用主棧和從棧結(jié)構(gòu) ， 主棧在總線上向從棧發(fā)送數(shù)據(jù)并向從棧索取數(shù)據(jù) ， 從棧只有當(dāng)主棧發(fā)出請(qǐng)求時(shí)才能與主棧進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　在本控制系統(tǒng)的PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線中，內(nèi)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(zhì)為屏蔽雙絞線，PLC通過PROFIBUS-DP實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。

　　2.2 操作員工作站W(wǎng)inCC網(wǎng)絡(luò)

　　操作員工作站通信網(wǎng)絡(luò)采用10BASE-T以太網(wǎng)，TCP/IP開放協(xié)議，光纜介質(zhì)，通信速率為10Mbps ，環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具體配置為：每個(gè)壓機(jī)單元各附有前后2個(gè)操作員工作站，SCHULER自動(dòng)化壓機(jī)線共有12個(gè)操作員工作站，工作站內(nèi)置3COM網(wǎng)卡通過TPTR（以太網(wǎng)接口）及相應(yīng)的 OLM（光電轉(zhuǎn)換模塊）模塊與以太網(wǎng)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(wù)器內(nèi)置3COM網(wǎng)卡與HUB相連，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與操作員工作站以太網(wǎng)絡(luò)的通訊。