現(xiàn)場(chǎng)總線在氣動(dòng)加載系統(tǒng)中應(yīng)用

1、7=Arial現(xiàn)場(chǎng)總線在氣動(dòng)加載系統(tǒng)中的應(yīng)用，0濟(jì)大學(xué)電氣工程系。上海2肥王虎峰。王忠衛(wèi)。蕭蘊(yùn)詩(shī)300及其在開，和檢測(cè)汽車零部泮氣動(dòng)加載系統(tǒng)中的應(yīng)用，并陳述了原理及備部分硬件的功能，由計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)下產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)總線技米在現(xiàn)代工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。賽，現(xiàn)場(chǎng)總線及智能化儀農(nóng)的控制系統(tǒng)6凡訓(xùn)8相比具有叫本質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，主要是信號(hào)數(shù)字傳輸提高系統(tǒng)精確度和魯棒性；人試觀場(chǎng)設(shè)備管理0息進(jìn)系統(tǒng)。捉系統(tǒng)可用性可靠性運(yùn)行質(zhì)量和管理水平，控制度分散，提高系統(tǒng)可用性可靠性和易擴(kuò)展性；在管理層完全開能可互操作，節(jié)鉺設(shè)備。材料。施丁及維護(hù)費(fèi)可達(dá)到40左。7，由于阢3巨大的優(yōu)越性，使得阢3代替0己成為種

2、趨勢(shì)。收稿日期20幻109.男同濟(jì)大學(xué)在讀碩士研究生，1究方向?yàn)檫^程控制與計(jì)算機(jī)控制；王忠衛(wèi)1972，男。畢業(yè)于上海工程技術(shù)大學(xué)?，F(xiàn)為，中國(guó)有限公，系統(tǒng)工程部電氣工程師蕭蘊(yùn)清。同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院院艮。博士生竽師。用于開發(fā)和檢測(cè)汽車零部件的氣動(dòng)加載系統(tǒng)是1機(jī)電體化系統(tǒng)。用傳統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)起來有定難度；而且組成汽車的零部件有很多，用于檢測(cè)每個(gè)零件使所建的系統(tǒng)能滿足不同部件檢測(cè)要求是比較閑難的。但如果用現(xiàn)場(chǎng)總線來實(shí)現(xiàn)就容易得多，而且具有很強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性。尸岫是種郁何的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)即50170歐洲現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。它是1987年由13家工業(yè)企業(yè)和5家科研機(jī)構(gòu)在德國(guó)政府資助下聯(lián)合汗發(fā)的生產(chǎn)

3、過程現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并于1989年被批準(zhǔn)為德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)0祖9245.其后在1989年12月成立的，1用戶組織而推動(dòng)下不斷完善，并于1996年6月30日被批準(zhǔn)為歐洲現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的組成部分之，即EN501成8是種國(guó)際化的開放的不依賴于設(shè)備生產(chǎn)廠商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，它廣泛應(yīng)用于加工制造自動(dòng)化過程自動(dòng)化和樓宇交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。作由3個(gè)兼容部分組成即專門為自動(dòng)化系統(tǒng)和在設(shè)備級(jí)分散的1之間進(jìn)1通口使的設(shè)計(jì)的，扭必，人奸0，88，1和來解。決間31兄，浮敦因此，朽沾工內(nèi)個(gè)。間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備間數(shù)字化的數(shù)據(jù)交換和通信，以實(shí)現(xiàn)工廠現(xiàn)場(chǎng)低層到車間級(jí)分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)化，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)

4、備智能化提供了可行的解決方案。而具體到，扭冊(cè)，人和，冊(cè)0又有溯北京長(zhǎng)安自動(dòng)化工程集團(tuán)，公路胝，煤氣石化站庫(kù)防爆監(jiān)控塍電話01065684527所不，代中朽，0娜使用第12層和戶層，第3第7長(zhǎng)加定義；1七的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范，3，14，58職現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上取決于選用哪種傳輸技術(shù)。在涉及過程自動(dòng)化的應(yīng)場(chǎng)含時(shí)，數(shù)據(jù)和電源必須在同根電纜上進(jìn)比由尹笮的傳輸技術(shù)不可能滿足所有要求，因此，提供了以下3種類型，用于0和，3的咫485傳輸技米它也是01中最常用的種。陽(yáng)485傳輸技術(shù)采用的電，公屏蔽雙絞銅線。共用根導(dǎo)線對(duì)，傳輸速率可在9.6處8到12添8之間選用，旦系統(tǒng)投入

5、運(yùn)行，全部設(shè)備均需采用同傳輸速度。在安裝時(shí)全部設(shè)備均與總線連接，每個(gè)分段最多可接32個(gè)站；帶中繼器，貝1最衫可接127個(gè)用尸1的582傳輸技術(shù)，它可進(jìn)行無電流的連續(xù)傳輸，在該技術(shù)中采用雙絞線。傳輸速度可達(dá)31.25幻。8.安裝方法和咫485樣。現(xiàn)在還有集成轉(zhuǎn)換器，使在同系統(tǒng)中同時(shí)使用防485和光纖傳輸技水成為可能。必他出執(zhí)行器傳感器接口是出61也31.36削油，0縮寫，經(jīng)常也縮寫為必或3.它既具有其他功能強(qiáng)大的昂貴的現(xiàn)場(chǎng)總線的諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又是種花費(fèi)較少的但又可以方便使用的現(xiàn)場(chǎng)總線。必士，網(wǎng)絡(luò)是種坫于數(shù)宇技術(shù)和優(yōu)化的進(jìn)制外部設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器可以方便地集成到個(gè)具有相當(dāng)靈活性和強(qiáng)大

6、功能的網(wǎng)絡(luò)中。必1她擊，網(wǎng)絡(luò)是種樹形結(jié)構(gòu)的通過非屏蔽高可達(dá)8人傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，其中總線長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)1.31地，絡(luò)由主站伽油。和從站3代組成，其中，從站的個(gè)數(shù)最多為31個(gè)，每個(gè)從站最多可擁有4個(gè)傳感和4個(gè)執(zhí)行器，即整個(gè)人3士，網(wǎng)絡(luò)擁有的傳感器和執(zhí)行器個(gè)數(shù)最多為124個(gè)；但如果是雙向的，則為248個(gè)。在入3七13網(wǎng)絡(luò)中主站可以提供以下的服務(wù)對(duì)入31她15網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化識(shí)別必1她擊網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備，周期性地對(duì)從站進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，診斷總線和從站，為從站設(shè)置地址，在發(fā)生故障時(shí)向上層主設(shè)備傳輸奶誤信總。必網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)從站分配個(gè)唯的地址，這個(gè)地址可以由主站設(shè)置，也可以由相應(yīng)的應(yīng)用軟件設(shè)置。在人5七3，網(wǎng)絡(luò)中主站以5

7、3為周期，檢測(cè)掛在它面的31個(gè)從站，付所有的設(shè)備進(jìn)周期性地檢測(cè)，以確定其是否有數(shù)據(jù)需要處理，而且尺81！1網(wǎng)絡(luò)中到主站和到從站的數(shù)據(jù)是在主站的控制周期性的分開傳輸?shù)?，也即在同時(shí)間總線上的信息總是單方向的。必七16，網(wǎng)絡(luò)中主站和從站之間站立即給予響應(yīng)。在傳輸過程中信息是以4個(gè)位為組進(jìn)行傳輸?shù)?，并且在傳輸信息時(shí)，主站和從站能辨別錯(cuò)誤信息，并進(jìn)行重傳。必的上豎應(yīng)用領(lǐng)域是以逃制的傳感器和執(zhí)行器組成的網(wǎng)絡(luò)，而這樣的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常被用于對(duì)安全性要求較的場(chǎng)化恰好+加聽和其他的現(xiàn)場(chǎng)總線樣，可以通過傳統(tǒng)的導(dǎo)線滿足信息傳輸?shù)陌踩砸?。在，網(wǎng)絡(luò)中是通過動(dòng)態(tài)的信號(hào)傳輸和安全監(jiān)視器來提高信息傳輸?shù)陌踩缘?。這個(gè)監(jiān)視器可以以

8、1個(gè)附加的或1般的元件出現(xiàn)在必須處理安全性要求較高的信息的人5恤3，網(wǎng)絡(luò)中。它現(xiàn)和傳輸應(yīng)用報(bào)警或監(jiān)視器檢測(cè)到應(yīng)用錯(cuò)誤時(shí)，它能識(shí)別安全性要求較高的從站并激活應(yīng)急功能。3系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)方法系統(tǒng)是個(gè)用于開發(fā)和檢測(cè)汽車零部件的氣動(dòng)加載系統(tǒng)，要求為多迎道多站的系統(tǒng)；并要求系統(tǒng)能適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也就是要求系統(tǒng)具有靈活性和可擴(kuò)展性。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所有4個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，要求系統(tǒng)能滿足各個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)際要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠顯出來?；趯?duì)系統(tǒng)要求的考慮和實(shí)際系統(tǒng)的最終用途，系統(tǒng)由電氣控制部分和氣動(dòng)部分組成。電氣控制部分由，5加1.；現(xiàn)場(chǎng)，3線技術(shù)和成而氣動(dòng)部分則由氣動(dòng)元件，如閥島氣缸等組成。抓等現(xiàn)場(chǎng)總線組成的雙以網(wǎng)絡(luò)上1絡(luò)

9、采用10作為數(shù)據(jù)采集信息管理層，可下掛127個(gè)分站；下層網(wǎng)纟各米用5扯6由網(wǎng)絡(luò)，串接系列執(zhí)行部件，可下掛31個(gè)分站；上位采用觸摸屏作為信息顯。采用兩門子131520作為系統(tǒng)主站，組成，0網(wǎng)絡(luò)，1犯網(wǎng)絡(luò)下掛5個(gè)分站，分別為2個(gè)FESTOFBl3fffijSiUASlnteifai.eMast；i.Ui2t，瓜24七，各掛組模擬量輸入和輸出模塊；1個(gè)北京長(zhǎng)徼空測(cè)控技術(shù)研究所科技發(fā)展夸鶘，轉(zhuǎn)測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)申話，隨加碰27觸摸屏Ki系統(tǒng)結(jié)構(gòu)故而5肝，絡(luò)是山掛813島上的，人5丁；心4如，5主站及其從站8.肝組成，其從站包括各類閥島在閥島下可以掛各種汽缸連接插座輸入4偷出模塊在它可接各種傳感器在木系統(tǒng)中每個(gè)5

10、，絡(luò)的從站乜拈1個(gè)陽(yáng)5丁0公如的4系統(tǒng)各部分功能介紹功能通過1山1總線和下托的分站組成104，網(wǎng)絡(luò)，通過定期的數(shù)據(jù)采集來管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，包括設(shè)備餼可故障檢測(cè)故障報(bào)警，其中從常阽的故障是通信故障報(bào)警。，網(wǎng)絡(luò)的從站個(gè)數(shù)可達(dá)到127個(gè)，而且即使在網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)從站發(fā)生故障也不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，為作為，1絡(luò)主站的052會(huì)自動(dòng)檢測(cè)出發(fā)4故障的從站，并把它從網(wǎng)絡(luò)中去除。當(dāng)然只是從邏輯1夫除。木系統(tǒng)中所用到的印13甩島圮種適用于西門產(chǎn)，0的閥島，它實(shí)質(zhì)上是種插接形式的通信接口模，在它，如數(shù)字量輸入輸出模塊，模擬量輸入輸出模塊，浞合模塊乜拈數(shù)字的模擬的和，開關(guān)量等以及人31她8，38姑模塊，這些模塊的總數(shù)最多士階1也

11、1.模塊必須放在，13閥島的最左邊。在它直接控制電磁閥汽缸等執(zhí)行元件。1224是2個(gè)輸輸點(diǎn)數(shù)和內(nèi)部變量個(gè)數(shù)都比兒少的江。在本系統(tǒng)中，它們的主要功能是用在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)些基本的控制功能。它既可以根據(jù)系統(tǒng)主站的命令，也可以自主地執(zhí)行控制程序，這完全取決于程序設(shè)計(jì)者是如何設(shè)計(jì)的。過它和上層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的，把現(xiàn)場(chǎng)采集的信息傳給上層控制部分，同時(shí)，把來自上層網(wǎng)絡(luò)的控制信息傳給掛在它下面的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在該系統(tǒng)中觸摸屏用形實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目運(yùn)行狀況實(shí)驗(yàn)次數(shù)故障怙況實(shí)驗(yàn)，間實(shí)驗(yàn)結(jié)采等。1時(shí)還可以迎過觸摸屏修改運(yùn)行參數(shù)。如運(yùn)行時(shí)間運(yùn)亍次數(shù)等。可以通過對(duì)觸摸屏的編程，以口令的形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全操作。觸摸屏還可以與打印機(jī)連接，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果打印出來。5結(jié)束語(yǔ)迎過現(xiàn)場(chǎng)總線技木在本系統(tǒng)的應(yīng)用，可以看到現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)比較界從實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的擰制系統(tǒng)。而且使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)火人簡(jiǎn)化，允分體現(xiàn)出現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)漢5的優(yōu)越性。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的日益完善和發(fā)展，相信以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)會(huì)在我國(guó)上接第28頁(yè)通過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)的最后結(jié)果