計算機控制技術(shù)在自動(dòng)化沖壓線(xiàn)上的應用

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

　　SCHULER自動(dòng)化壓機線(xiàn)的控制設備采用先進(jìn)的西門(mén)子控制設備，整個(gè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )分為兩級，第一級為基礎自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )，它主要包括現場(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 )；第二級為服務(wù)器控制管理層網(wǎng)絡(luò )。

　　SCHULER壓機線(xiàn)的整個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)絡(luò )系統較為復雜，由環(huán)形拓撲結構、星形拓撲結構、總線(xiàn)形拓撲結構三種拓撲結構類(lèi)型的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )組合而成。

二、基礎自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )

　　2.1 現場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò )

　　SCHULER 壓機線(xiàn)現場(chǎng)層控制采用PLC和PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)控制。每個(gè)壓機單元和機械化單元各采用獨立的PLC控制，PLC采用西門(mén)子S5-115U可編程控制器，整條壓機線(xiàn)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)形拓撲結構。每單元PLC都配置有CP1430通訊模塊，通過(guò)相應的OLM（光電轉換模塊）上網(wǎng)通訊，服務(wù)器內置CP1413通訊模塊通過(guò)第一單元OLM模塊與PLC H1網(wǎng)通訊。在此服務(wù)器起到參數的上傳／下送作用，它與PLC之間的數據交換通過(guò)DDF（動(dòng)態(tài)數據交換）來(lái)進(jìn)行。

　　使用光纖網(wǎng)不僅滿(mǎn)足了高速大容量的數據交換，也大大增強了抗外界電磁場(chǎng)干擾以及抗泄漏的性能，環(huán)形結構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(wú)關(guān)地運行，不必花費昂貴的等電位連接費用，且大大增強了網(wǎng)絡(luò )的可靠性。

　　2.1.2 PROFIBUS 總線(xiàn)

　　PLC與現場(chǎng)設備的通迅采用西門(mén)子公司的PROFIBUS－DP現場(chǎng)總線(xiàn)，PROFIBUS－DP總線(xiàn)是一種全分布式現場(chǎng)總線(xiàn)型現場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò )，它通過(guò)ET200分布式輸入／輸出系統與現場(chǎng)設備之間實(shí)現雙向串行多節點(diǎn)數字通信。單個(gè)分散的現場(chǎng)設備通過(guò)PROFIBUS總線(xiàn)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 )系統和控制系統，形成控制功能徹底下放到現場(chǎng)的全分布網(wǎng)絡(luò )集成式新型控制系統，它大大簡(jiǎn)化了現場(chǎng)布線(xiàn)并節省了安裝費用。

　　ET200分布式輸入／輸出系統采用主棧和從棧結構 ， 主棧在總線(xiàn)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(shí)才能與主棧進(jìn)行數據交換。

　　在本控制系統的PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)中，內置總線(xiàn)接口控制板IM308-C的PLC作為總線(xiàn)的主棧，ET200 輸入／輸出模塊作為總線(xiàn)的從棧，總線(xiàn)傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線(xiàn)，PLC通過(guò)PROFIBUS-DP實(shí)現對現場(chǎng)設備的控制。

　　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(kāi)放協(xié)議，光纜介質(zhì)，通信速率為10Mbps ，環(huán)形拓撲結構，具體配置為：每個(gè)壓機單元各附有前后2個(gè)操作員工作站，SCHULER自動(dòng)化壓機線(xiàn)共有12個(gè)操作員工作站，工作站內置3COM網(wǎng)卡通過(guò)TPTR（以太網(wǎng)接口）及相應的 OLM（光電轉換模塊）模塊與以太網(wǎng)通訊，第一單元的OLM模塊通過(guò)雙絞線(xiàn)與HUB（中央集線(xiàn)器）相連，服務(wù)器內置3COM網(wǎng)卡與HUB相連，從而實(shí)現服務(wù)器與操作員工作站以太網(wǎng)絡(luò )的通訊。