PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)在液壓控制系統中的應用
加入技術(shù)交流群
3 基于PROFIBUS的液壓控制系統
3.1 基于PRolⅢIUS-DP的液壓控制系統的優(yōu)點(diǎn)
把現場(chǎng)總線(xiàn)引入液壓控制系統的必要性在于：
?。?）液壓系統自動(dòng)化程度以及復雜性的提高，要求系統內部各功能模塊之間以及功能模塊和上位機之間能夠實(shí)現雙向通信。
?。?）用戶(hù)對各功能模塊的可控性、可靠性和易維護性要求越來(lái)越高。
?。?）液壓控制元件的數字化和智能儀表的發(fā)展，要求控制系統的結構能夠與之相適應。
PROFIBUS—DP同時(shí)具備傳感器級和設備級通信能力，既支持離散控制設備，也支持變送器等過(guò)程儀表，因此可以滿(mǎn)足液壓控制系統的需要。在液壓控制系統中采用PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)有以下優(yōu)點(diǎn)：
?。?）開(kāi)放性、互換性、可集成性不同廠(chǎng)商的支持PROFIBUS-DP的產(chǎn)品都可很容易地集成到控制系統中，它們遵循PROFIBUS的設備行規，因此設備具有很好的開(kāi)放性和互換性。
?。?）系統可靠性高、可維護性好基于PROFIBUS-DP的液壓控制系統采用總線(xiàn)連接方式代替一對一的I／O連線(xiàn)，減少了由接線(xiàn)點(diǎn)造成的不可靠因素。物理層一般采用帶屏蔽的雙絞線(xiàn)或光纖電纜?？垢蓴_性強，數據鏈路層有較強的糾錯能力，同時(shí)，系統具有現場(chǎng)設備的在線(xiàn)故障診斷、報警、記錄功能+也增強了系統的可維護性。
?。?）有利于實(shí)現高速、高精度的液壓控制系統。
?。?）降低了系統及工程成本。
3．2 基于PR0ⅡBUS．DP的液壓控制系統實(shí)例
下面以金屬擠壓機為倒介紹PROFIBUS-DP在液壓控制系統中的應用。金屬擠壓機是一類(lèi)主要用來(lái)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械零件的金屬成形機床，也可用來(lái)進(jìn)行板料的拉伸、彎曲等工藝。廣泛應用于汽車(chē)、拖拉機、制冷設備、機床、家電、儀表等工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)。傳統的金屬擠壓機多數采用手工操作和開(kāi)關(guān)聞控制，存在功能單一，加工精度低。操作人員勞動(dòng)強大等不足之處。利用工業(yè)控制計算機和PROFIBUS-DP總線(xiàn)來(lái)實(shí)現對金屬擠壓機的控制+可使系統的性能有顯著(zhù)提高。
采用PROFIBUS-DP的擠壓機控制系統如圖1所示，可由以下幾部分組成：
?。?）系統主站 采用帶PROFIBUS通信卡的工業(yè)控制計算機。通信卡可采用西門(mén)子公司的CP5611、CP5613等產(chǎn)品。
?。?）系統總線(xiàn)采用PROFIBUS-DP實(shí)現工控機和所有現場(chǎng)設備與儀表的通信，傳輸速率可達12 m 。傳輸介質(zhì)可采用帶屏蔽的雙絞線(xiàn)，當現場(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(mén)子的ET-200M從站與PROFIBUS-DP相連。再根據系統需要在從站上掛接S7-300系列的標準信號模塊。如：開(kāi)關(guān)量輸入模塊，開(kāi)關(guān)量輸出模塊，模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊。
?。?）現場(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(lái)檢測滑塊、液壓缸與擠壓缸的位置。
?。?）執行元件包括帶PROFIBUS-DP接口的電磁開(kāi)關(guān)閥、電液比倒流量閥、電液比例方向閥等，也可采用普通的執行元件連接到I／O從站的開(kāi)關(guān)量和模擬量輸出模塊上。
控制系統軟件運行在Windows NT操作系統上．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)模塊負責對系統進(jìn)行硬件組態(tài)和配置，控制模塊完成擠壓機實(shí)際的控制功能，診斷模塊能夠判斷總線(xiàn)通信故障、總線(xiàn)設備故障和操作狀態(tài)異常，實(shí)現故障快速定位并給出報警信息。
4 結束語(yǔ)
PROFIBUS-DP傳輸速度快、可靠性高、開(kāi)放性好、抗干擾能力強，在液壓控制系統中采用PROFIBUS-DP總線(xiàn)．簡(jiǎn)化了系統結椅，提高了系統的控制精度和可靠性，降低了硬件設計和軟件設計的難度，便于安裝、調試和維護，同時(shí)方便設備上網(wǎng)，適應網(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：
[1]陽(yáng)憲惠．現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及其應用[M]北京：清華大學(xué)出版社，1999．
[2] 李偉渡，等現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及其在液壓系統中的應用[J]液壓與氣動(dòng)，2001（3）．
評論