維修電工(技師、高級(jí)技師)第五章

G08GFZW第五章新技術(shù)應(yīng)用了解數(shù)控系統(tǒng)的組成，掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)安裝要求，掌握調(diào)試維護(hù)方法；了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的組成，理解各個(gè)部件的功能，掌握IP地址的設(shè)置方法；了解典型現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)，掌握現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS的基本功能、協(xié)議結(jié)構(gòu)、傳輸技術(shù)；了解自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線的組成，理解各個(gè)部分元件的功能，掌握維

護(hù)和調(diào)試方法；掌握電氣抗干擾技術(shù)。G08GFZW第一節(jié)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)一、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)概述

二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝

三、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試

四、數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)G08GFZW第一節(jié)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)圖5-1數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)組成G08GFZW一、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)概述

1.數(shù)據(jù)輸入裝置2.數(shù)控系統(tǒng)3.可編程序控制器4.主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5.進(jìn)給伺服系統(tǒng)6.電器硬件電路7.機(jī)床電器部分8.速度測(cè)量9.位置測(cè)量10.外部設(shè)備G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝(1)環(huán)境溫度0～45°C。

(2)相對(duì)濕度通?！?5%，短時(shí)一個(gè)月內(nèi)≤95%。

(3)振動(dòng)運(yùn)行時(shí)≤0.5G。

(4)大氣壓強(qiáng)86～106kPa。

(1)在數(shù)控裝置的背面與電氣柜壁之間應(yīng)留有不少于100mm的間隙，以便于連接與數(shù)控裝置相連的電纜，利于電氣柜內(nèi)空氣的流通和散熱。

(2)電氣柜的結(jié)構(gòu)必須達(dá)到IP54防護(hù)等級(jí)以上。

(3)在電氣柜門等接縫處，應(yīng)貼密封條，密封所有縫隙。2.數(shù)控電氣控制柜的要求1.數(shù)控裝置安裝環(huán)境要求G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝(4)電纜入口處應(yīng)密封，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)容易打開。

(5)采用風(fēng)扇或熱交換器等對(duì)電氣柜散熱，使空氣對(duì)流，如采用風(fēng)扇散熱，在進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)口必須使用空氣過濾網(wǎng)。

(6)電氣柜應(yīng)安裝在易于調(diào)試、維修的地方。圖5-2數(shù)控系統(tǒng)控制柜內(nèi)接地排的使用G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝

(1)保護(hù)接地

1)接地排的使用。

2)保護(hù)接地線不要構(gòu)成環(huán)路，如圖所示。圖5-3保護(hù)接地線的接法3.數(shù)控系統(tǒng)接地技術(shù)G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝3)設(shè)備金屬外殼(或機(jī)箱)良好接地(大地)，是抑制靜電放電干擾的最主要措施。

4)設(shè)備外殼接大地，起到屏蔽作用，減少與其他設(shè)備的相互電磁干擾。

(2)工作接地為了保證設(shè)備的正常工作，如直流電源常需要有一極接地，作為參考零電位，其他極與之比較，例如±15V、±5V、±24V等。圖5-?4浮地G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝1)浮地。

2)單點(diǎn)接地。圖5-5單點(diǎn)接地G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝3)多點(diǎn)接地。圖5-?6多點(diǎn)接地(3)屏蔽接地為了抑制噪聲，電纜、變壓器等的屏蔽層需要接地，相應(yīng)的地線稱為屏蔽地線。

1)普通屏蔽線。G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝2)雙絞線和屏蔽雙絞線適用于工作頻率100kHz以下，特殊情況可用到幾百千赫。

3)同軸電纜。

4)雙重屏蔽電纜。

5)屏蔽層的接法：

①低頻電路屏蔽層的接地方法，如圖5-7所示。圖5-7低頻電路屏蔽層的接地方法G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝圖5-8屏蔽層單端接地②高頻電路屏蔽層的接地方法。G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝電路通常是雙端接地，屏蔽電纜的屏蔽層也應(yīng)雙端接地，雙端接地能對(duì)電場(chǎng)產(chǎn)生屏蔽，對(duì)高頻磁場(chǎng)也能產(chǎn)生屏蔽作用。變頻器電動(dòng)機(jī)電纜屏蔽層雙端接地，如圖5-9所示。編碼器電纜雙端接地如圖5-10所示。圖5-9變頻器電動(dòng)機(jī)電纜屏蔽層雙端接地G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝圖5-10編碼器電纜雙端接地(1)模擬信號(hào)線干擾抑制4.信號(hào)線的干擾抑制技術(shù)G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝1)模擬信號(hào)線特別容易受到外部干擾的影響，因此，所用配線應(yīng)盡可能短，并應(yīng)使用屏蔽線，如圖5-11所示。

2)伺服驅(qū)動(dòng)器或變頻器連接模擬信號(hào)輸出設(shè)備(數(shù)控裝置)時(shí)，有時(shí)會(huì)由于模擬信號(hào)輸出設(shè)備或由伺服驅(qū)動(dòng)器或變頻器產(chǎn)生的干擾引起誤動(dòng)作，發(fā)生這種情況時(shí)，可在外部模擬信號(hào)輸出設(shè)備連接電容器鐵氧體磁環(huán)，如圖5-12所示。表格G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝

3)對(duì)變化緩慢的模擬信號(hào)可以采用RC低通濾波，如圖5-13所示。

4)用電流傳輸代替電壓在傳輸線上傳輸，然后通過長(zhǎng)線終端的并聯(lián)電阻，再變成電壓信號(hào)，此時(shí)傳輸線一定要屏蔽并“單端接地”，如圖5-14所示。

(2)數(shù)字信號(hào)線干擾抑制

1)由于布線不當(dāng)，信號(hào)環(huán)路面積較大引起數(shù)字信號(hào)波形振蕩，可采取串聯(lián)阻尼電阻或插入低通濾波器來抑制，如圖5-15所示。G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝圖5-15抑制數(shù)字信號(hào)振蕩的方法表格G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝2)輸入/輸出傳輸線在連接器端口處應(yīng)加高頻去耦電容。3)在信號(hào)線上，安裝數(shù)據(jù)線濾波器，有效抑制高頻共模干擾，數(shù)據(jù)線濾波器由鐵氧體磁環(huán)或穿心電容構(gòu)成，例如：將鐵氧體磁環(huán)在靠近邊處套住輸入電纜，最好的辦法是直接帶濾波器的連接器，這種連接器的插座上每個(gè)引腳帶有鐵氧體磁珠和穿心電容組成的濾波器。

4)光電編碼器、手搖脈沖發(fā)生器、光柵尺等輸出信號(hào)在接收端并聯(lián)電容可以有效抑制高頻干擾，如圖5-16所示。G08GFZW二、數(shù)控系統(tǒng)的安裝5)降低敏感線路的輸入阻抗，如在CMOS電路的入口端對(duì)地并聯(lián)一個(gè)電容或一個(gè)阻值較低的電阻，可以降低因靜電容而引入的干擾；對(duì)差動(dòng)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，在信號(hào)輸入端并接電阻和電容，提高干擾抑制能力，如圖5-17所示。表格G08GFZW三、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試1)檢查所有的電纜連接，檢查繼電器、電磁閥等器件的續(xù)流二極管的極性。

2)檢查電動(dòng)機(jī)強(qiáng)電電纜的連接相序。

3)交流伺服進(jìn)給裝置的位置控制電纜、碼盤反饋電纜、電動(dòng)機(jī)電源電纜的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4)確認(rèn)主軸單元接收的模擬電壓指令的類型。

5)確認(rèn)所有地線都可靠連接。

6)確認(rèn)急停按鈕與急停回路的有效性。

7)確保電路中各部分電源的規(guī)格電壓正確，極性是否連接正確。1.調(diào)試前的檢查G08GFZW三、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試8)確保電路中各部分變壓器的規(guī)格和進(jìn)出方向正確。

1)按下急停按鈕，確保系統(tǒng)中所有斷路器已斷開。

2)合上電氣柜主電源斷路器。

3)接通控制直流24V的斷路器或熔斷器，檢查DC24V電源是否正常。

4)檢查其他部分電源是否正常。

5)給數(shù)控裝置通電。

3.系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定2.系統(tǒng)通電G08GFZW三、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試

1)操作數(shù)控裝置，進(jìn)入輸入、輸出開關(guān)量顯示狀態(tài)，檢查PLC輸入、輸出點(diǎn)的連接和邏輯關(guān)系是否正確。

2)在PLC狀態(tài)中檢查所需的輸入、輸出開關(guān)量是否正確，若沒有則檢查外部電路的連線或PLC源程序編寫是否正確。

3)檢查由繼電器控制的接觸器、電磁閥等開關(guān)是否動(dòng)作，若動(dòng)作不正?；驔]有動(dòng)作，則檢查外部電路的連線是否正確。

1)確認(rèn)機(jī)床超程限位開關(guān)有效后，才可以連接機(jī)床調(diào)試。4.PLC調(diào)試5.機(jī)床調(diào)試G08GFZW三、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試2)在急停情況下，按動(dòng)機(jī)床上的超程限位開關(guān)，檢查所對(duì)應(yīng)的開關(guān)量輸入狀態(tài)的變化，并檢查超程限位開關(guān)是否接線正確。

3)在手動(dòng)或手輪方式情況下，控制電動(dòng)機(jī)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后控制電動(dòng)機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)。

4)根據(jù)具體情況調(diào)整快移加減速時(shí)間常數(shù)等相關(guān)的伺服參數(shù)。

5)檢查機(jī)床移動(dòng)方向和移動(dòng)距離是否與數(shù)控裝置所發(fā)出的位移方向和位移指令相一致，否則修改系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。

6)手動(dòng)或手搖狀態(tài)下，慢速移動(dòng)各坐標(biāo)軸，檢查各軸的超程限位開關(guān)的有效性及報(bào)警顯示的正確性、超程解除按鈕的有效性。G08GFZW三、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試7)檢查并正確設(shè)置各個(gè)坐標(biāo)軸的最高快移速度、最高加工速度、回參考點(diǎn)快移速度、回參考點(diǎn)定位速度。

8)檢查各坐標(biāo)軸的有效行程范圍，正確設(shè)置坐標(biāo)軸參數(shù)中的正、負(fù)軟限位。(1)嚴(yán)格遵循操作規(guī)程按機(jī)床和系統(tǒng)使用說明書的要求正確、合理地使用，應(yīng)盡量避免因操作不當(dāng)引起的故障。

(2)對(duì)紙帶閱讀機(jī)或磁盤閱讀機(jī)的定期維護(hù)紙帶閱讀機(jī)讀帶部分有污物會(huì)使讀入的紙帶信息出現(xiàn)錯(cuò)誤。

(3)防止數(shù)控裝置過熱定期清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)。(4)經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓通常，數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓范圍在額定值的-15％～+10％，如果超出此范圍，輕則使數(shù)控系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作，重則會(huì)造成重要電子元器件的損壞。G08GFZW四、數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)

(5)定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷目前一些老的數(shù)控機(jī)床上使用的大部分是直流電動(dòng)機(jī)。

(6)防止塵埃進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)

1)除了進(jìn)行檢修外，應(yīng)盡量減少打開電氣柜門的次數(shù)。

2)一些已受外部塵埃、油霧污染的電路板和接插件可采用專用電子清潔劑噴洗。

(7)存儲(chǔ)器用電池定期檢查和更換通常，數(shù)控系統(tǒng)中部分CMOS存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)內(nèi)容在斷電時(shí)靠電池供電保持。

(8)數(shù)控系統(tǒng)長(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)當(dāng)數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期閑置不用時(shí)，也應(yīng)定期對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。G08GFZW第二節(jié)工業(yè)控制技術(shù)一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(1)數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信即數(shù)據(jù)傳送，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最基本功能之一。

1)傳輸文件。

2)使用電子郵件(E-mail)。

(2)資源共享資源共享包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的共享，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最有吸引力的功能。2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性和可用性的提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的提高主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互為后備機(jī)，一旦某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，其他計(jì)算機(jī)可以立即承擔(dān)起原先由故障機(jī)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，避免了系統(tǒng)的癱瘓，使計(jì)算機(jī)的可靠性得到了大大的提高。

(4)易于進(jìn)行分布處理在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶可根據(jù)情況合理選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的資源，以就近原則快速進(jìn)行處理。

(1)按地域來分分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2)按建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的屬性來分分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。

(3)按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來分分為星形、總線型、環(huán)形、樹形、全互聯(lián)形和不規(guī)則形。

(4)按信息的交換方式來分分為電路交換、報(bào)文交換和報(bào)文分組交換。

(1)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式中，相連的機(jī)器之間彼此處于同等地位，沒有主從之分故又稱為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(PeertoPeernetwork)。4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的模式G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2)客戶機(jī)／服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)模式客戶機(jī)／服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)是一種基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，與對(duì)等網(wǎng)絡(luò)相比，基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)提供了更好的運(yùn)行性能并且可靠性也有所提高。

(1)數(shù)據(jù)通信的基本概念

1)數(shù)據(jù)。

2)信號(hào)。

3)信道。

(2)模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸形式

1)模擬數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸。

5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸。

3)模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸。

4)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸。

(3)多路復(fù)用

1)頻分多路復(fù)用(FDM)。

2)時(shí)分多路復(fù)用(TDM)。

6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

(1)OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)這種體系結(jié)構(gòu)的參考模型，如圖5-18所示。G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1)物理層。

2)數(shù)據(jù)鏈路層。

3)網(wǎng)絡(luò)層。

4)傳輸層。

5)會(huì)話層。

6)表示層。

7)應(yīng)用層。

(2)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)TCP/IP體系共分成4個(gè)層次，如圖5-19所示。圖5-18OSI體系結(jié)構(gòu)參考模型G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1)網(wǎng)絡(luò)接口層。

2)網(wǎng)絡(luò)層。

3)傳輸層。

4)應(yīng)用層。

(1)雙絞線組建局域網(wǎng)絡(luò)所用的雙絞線是一種由4對(duì)線(即8根線)組成的，其中每根線的材質(zhì)有銅線和銅包的鋼線兩類。表5-1雙絞線的引腳圖5-19TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的參考模型7.數(shù)據(jù)的傳輸媒體G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2)同軸電纜如圖5-20所示，同軸電纜中央是銅質(zhì)芯線(單股的實(shí)心線或多股絞合線)，銅質(zhì)芯線外包著一層絕緣層，絕緣層外是一層網(wǎng)狀編織的金屬絲作外導(dǎo)體屏蔽層(可以是單股的)，屏蔽層把電線很好地包起來，再往外就是外包皮的塑料保護(hù)層了。圖5-20同軸電纜示意圖G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(3)光纖光纖是一種細(xì)小、柔韌并能傳輸光信號(hào)的介質(zhì)，一根光纜中包含有多條光纖。圖5-21星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

(1)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5-21所示，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由中心節(jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路連接到中心節(jié)點(diǎn)的各站點(diǎn)組成。

1)由于每個(gè)設(shè)備都用一根線路和中心節(jié)點(diǎn)相連，如果這根線路損壞，或與之相連的工作站出現(xiàn)故障時(shí)，在星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中圖5-22總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖8.網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展容易。

3)控制和診斷方便。

4)訪問協(xié)議簡(jiǎn)單。

(2)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5-22所示，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)(包括工作站和文件服務(wù)器)均通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到傳輸介質(zhì)或稱總線上，各工作站地位平等，無中心節(jié)點(diǎn)控制。

1)從硬件觀點(diǎn)來看總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可靠性高。

2)易于擴(kuò)充，增加新的站點(diǎn)容易。圖5-23環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

3)使用電纜較少，且安裝容易。

4)使用的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠性高。

(3)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5-23所示，環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由網(wǎng)絡(luò)中若干中繼器通過點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路首尾相連形成一個(gè)閉合的環(huán)。

1)路由選擇控制簡(jiǎn)單。

2)電纜長(zhǎng)度短。

3)適用于光纖。

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)故障引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

2)診斷故障困難。圖5-24樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(4)樹形拓?fù)淙鐖D5-24所示，樹形拓?fù)涫菑目偩€拓?fù)溲葑冞^來的，形狀像一棵倒置的樹，頂端有一個(gè)帶有分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。

1)易于擴(kuò)展。

2)故障隔離容易。

(5)混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5-25所示，混合方式比較常見的有星形/總線拓?fù)浜托切苇h(huán)拓?fù)洹D5-25混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(1)中繼器(Repeater)如圖5-26所示，中繼器是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。圖5-26中繼器9.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)互聯(lián)設(shè)備G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2)集線器(HUB)集線器是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，像樹的主干一樣，它是各分枝的匯集點(diǎn)。圖5-27網(wǎng)橋G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(3)網(wǎng)橋(Bridge)如圖5-27所示，網(wǎng)橋是一個(gè)局域網(wǎng)與另一個(gè)局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。

(4)路由器(Router)如圖5-28所示，路由器是工作在ISO/OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)備。圖5-28路由器G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1)網(wǎng)絡(luò)地址的使用。

2)多路徑傳輸和路由控制。

3)流量控制。

4)幀的分段。

(5)網(wǎng)關(guān)(Gateway)在一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)連接不同類型而協(xié)議差別又比較大的網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，需要選用網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

(6)交換機(jī)交換機(jī)是一個(gè)具有簡(jiǎn)化、低價(jià)、高性能和高端口密集特點(diǎn)的交換產(chǎn)品，體現(xiàn)了橋接技術(shù)的復(fù)雜交換技術(shù)在OSI參考模型的第二層操作。

10.構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)的組件G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(1)服務(wù)器服務(wù)器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心，它為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)并管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在其上運(yùn)行的操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

(2)客戶機(jī)客戶機(jī)又稱工作站。

(3)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備

1)網(wǎng)絡(luò)適配器。

2)集線器。

(4)通信協(xié)議為了完成兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換而必須遵守的一系列規(guī)則和約定稱為通信協(xié)議。

11.網(wǎng)絡(luò)IP地址G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(1)網(wǎng)絡(luò)IP地址的劃分分為兩部分——網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。

1)網(wǎng)絡(luò)ID，又稱作網(wǎng)絡(luò)地址，用來標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)中的某個(gè)網(wǎng)段。圖5-29IP地址結(jié)構(gòu)G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2)主機(jī)ID，也就是主機(jī)地址，用來標(biāo)識(shí)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的TCP/IP節(jié)點(diǎn)(如工作站，服務(wù)器，路由器或者其他TCP/IP設(shè)備)。

(2)IP地址的表示方法一般采用點(diǎn)分十進(jìn)制(dotteddecimalnotation)來表示：網(wǎng)絡(luò)ID部分為前兩個(gè)數(shù)字部分(131.107)，主機(jī)ID部分為后兩個(gè)數(shù)字部分(16.200)，如圖5-29所示。

(3)IP地址分類Internet協(xié)會(huì)定義了五類IP地址，其中A、B和C類用于分配給節(jié)點(diǎn)。G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)表5-2IP地址分類(4)子網(wǎng)掩碼一個(gè)網(wǎng)絡(luò)IP地址包含了兩部分：網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。

11111111111111110000000000000000表5-3子網(wǎng)掩碼G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)圖5-30子網(wǎng)的劃分(5)子網(wǎng)劃分已知一個(gè)網(wǎng)絡(luò)ID為/16，將其劃分成16個(gè)子網(wǎng)，如所示。G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1)單擊開始菜單，找到控制面板下的網(wǎng)絡(luò)連接，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接窗口，如圖5-31所示。圖5-31網(wǎng)絡(luò)連接12.Windows下的TCP/IP配置G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)圖5-32本地連接對(duì)話框2)單擊網(wǎng)絡(luò)連接，出現(xiàn)本地連接的圖標(biāo)，如圖5-32所示。G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3)在默認(rèn)情況下，應(yīng)該存在本地連接的圖標(biāo)，用右鍵單擊該圖標(biāo)，選擇屬性，出現(xiàn)本地連接屬性對(duì)話框，如圖5-33所示。圖5-33本地連接屬性對(duì)話框G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4)選擇Internet協(xié)議(TCP/IP)，并單擊屬性按鈕，出現(xiàn)Internet協(xié)議(TCP/IP)屬性對(duì)話框，如圖5-34所示。圖5-34Internet協(xié)議(TCP/IP)屬性對(duì)話框(一)G08GFZW一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5)選擇使用下面的IP地址，并輸入相應(yīng)的IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，以及DNS服務(wù)器，如圖5-35所示。圖5-35Internet協(xié)議(TCP/IP)屬性對(duì)話框(二)G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)圖5-36基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)自動(dòng)化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)

1.典型現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(1)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線，即FoudationFieldbus，簡(jiǎn)稱FF，這是在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛支持和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)。(2)LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線LonWorks是又一具有強(qiáng)勁實(shí)力的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，它采用了ISO/OSI模型的全部七層通信協(xié)議，采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置，其通信速率從300B/s~15MB/s不等，直接通信距離可達(dá)到2700m(78kB/s，雙絞線)，支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電源線等多種通信介質(zhì)。

(3)PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(4)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線CAN是控制網(wǎng)絡(luò)ControlAreaNetwork的簡(jiǎn)稱，最早由德國(guó)BOSCH公司推出，用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。

(5)HART現(xiàn)場(chǎng)總線HART是HighwayAddressableRemoteTransduer的縮寫。

(6)RS-?485盡管RS-?485不能稱為現(xiàn)場(chǎng)總線，但是作為現(xiàn)場(chǎng)總線的“鼻祖”，還有許多設(shè)備繼續(xù)沿用這種通信協(xié)議。

(1)PROFIBUS概貌2.PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)1)PROFIBUS是一種國(guó)際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。

2)PROFIBUS由三個(gè)兼容部分組成，即PROFIBUS-DP(DecentralizedPeriphery)、PROFIBUS-PA(ProcessAutomation)、PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)。

3)PROFIBUS-DP是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。

4)PROFIBUS-PA是專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

5)PROFIBUS-FMS用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。

(2)PRFIBUS基本特性

1)PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)。圖5-37PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)①PROFIBUS-DP：定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。

②PROFIBUS-FMS：定義了第一、二、七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范(FieldbusMessageSpecification-FMS)和低層接口(LowerLayerInterface-LLI)。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)。LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第二層訪問接口。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)③PROFIBUS-PA：PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議。另外，PA還描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)，PA傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)。

2)PROFIBUS傳輸技術(shù)。

①用于DP/FMS的RS-?485傳輸技術(shù)。RS-?485傳輸是PROFIBUS最常用的一種傳輸技術(shù)。這種技術(shù)通常稱之為H2。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。RS-?485傳輸技術(shù)基本特征見表5-?4。表5-?4RS-?485傳輸技術(shù)基本特征G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)②用于PA的IEC1158-2傳輸技術(shù)。數(shù)據(jù)IEC1158-2的傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-PA，能滿足化工和石油化工業(yè)的要求。它可保持其本征安全性，并通過總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。IEC1158-2是一種位同步協(xié)議，通常稱為H1。表5-5IEC1158-2傳輸技術(shù)特性G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)③光纖傳輸技術(shù)。PROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時(shí)，可使用光纖導(dǎo)體，以增加高速傳輸?shù)木嚯x?？墒褂脙煞N光纖導(dǎo)體：一是價(jià)格低廉的塑料纖維導(dǎo)體，供距離小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導(dǎo)體，供距離大于1km情況下使用。許多廠商提供專用總線插頭可將RS-?485信號(hào)轉(zhuǎn)換成光纖導(dǎo)體信號(hào)或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-?485信號(hào)。3)PROFIBUS總線存取協(xié)議。

①三種PROFIBUS(DP、FMS、PA)均使用一致的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過OSI參考模型第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)來實(shí)現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)②在PROFIBUS中，第二層稱之為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層(FieldbusDataLink，F(xiàn)DL)。介質(zhì)存取控制(MediumAccessControl，MAC)具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，MAC必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。③PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿足介質(zhì)存取控制的兩個(gè)基本要求：在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)(主站)間的通信，必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中，任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來完成通信任務(wù)；在復(fù)雜的程序控制器和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備(從站)間通信，應(yīng)盡可能快速又簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。

④令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)(令牌)。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)⑤主站得到總線存取令牌時(shí)可與從站通信。每個(gè)主站均可向從站發(fā)送或讀取信息。因此，可能有以下三種系統(tǒng)配置：純主-從系統(tǒng)、純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。

⑥在總線系統(tǒng)初建時(shí)，主站介質(zhì)存取控制(MAC)的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總線運(yùn)行期間，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)。

⑦第二層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的可靠性。PROFIBUS第二層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式可以保證數(shù)據(jù)的高度完整性。⑧PROFIBUS第二層按照非連接的模式操作，除提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外，還提供多點(diǎn)通信，其中包括廣播及有選擇廣播功能。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(1)PROFIBUS-DP的基本功能(見表5-6）表5-?6PROFIBUS-DP的基本功能3.PROFIBUS-DPG08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)表5-?6PROFIBUS-DP的基本功能(2)PROFIBUS-DP基本特征(見表5-7)G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)表5-7PROFIBUS-DP基本特征(3)PROFIBUS-DP系統(tǒng)配置PROFIBUS-DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。

1)一級(jí)DP主站(DPM1)：一級(jí)DP主站是中央控制器，它在預(yù)定的信息周期內(nèi)與分散的站(如DP從站)交換信息。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)2)二級(jí)DP主站(DPM2)：二級(jí)DP主站是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。

3)DP從站：DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備(I/O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、HMI、閥門等)。

4)單主站系統(tǒng)：在總線系統(tǒng)的運(yùn)行階段，只有一個(gè)活動(dòng)主站。

5)多主站系統(tǒng)：總線上連有多個(gè)主站。

(4)PROFIBUS-DP行規(guī)PROFIBUS-DP協(xié)議明確規(guī)定了用戶數(shù)據(jù)怎樣在總線各站之間傳遞，但用戶數(shù)據(jù)的含義是在PROFIBUS行規(guī)中具體說明的。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

(1)PROFIBUS-PA的基本特性

1)適合過程自動(dòng)化應(yīng)用的行規(guī)使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有互換性。

2)增加和去除總線站點(diǎn)，即使在本征安全地區(qū)也不會(huì)影響到其他站。

3)在過程自動(dòng)化的PROFIBUS-PA段與制造業(yè)自動(dòng)化的PROFIBUS-DP總線段之間通過耦合器連接，并可實(shí)現(xiàn)兩段間的透明通信。

4)使用與IEC1158-2技術(shù)相同的雙絞線完成遠(yuǎn)程供電和數(shù)據(jù)傳送。4.PROFIBUS-PAG08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)5)在潛在的爆炸危險(xiǎn)區(qū)可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。

(2)PROFIBUS-PA傳輸協(xié)議PROFIBUS-PA采用的基本功能來傳送測(cè)量值和狀態(tài)。

(3)PROFIBUS-PA設(shè)備行規(guī)PROFIBUS-PA行規(guī)保證了不同廠商所生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互換性和互操作性，它是PROFIBUS-PA的一個(gè)組成部分。

(1)PROFIBUS-FMS應(yīng)用層應(yīng)用層提供了供用戶使用的通信服務(wù)。５.PROFIBUS-FMSG08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

1)現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范(FieldbusMessageSpecification-FMS)：描述了通信對(duì)象和應(yīng)用服務(wù)。

2)低層接口(LowerLayerInterface-LLI)：FMS服務(wù)到第二層的接口。

(2)PROFIBUS-FMS通信模型PROFIBUS-FMS利用通信關(guān)系將分散的應(yīng)用過程統(tǒng)一到一個(gè)共用的過程中。

(3)通信對(duì)象與通信字典(OD)

1)FMS面向?qū)ο笸ㄐ?，它確認(rèn)5種靜態(tài)通信對(duì)象：簡(jiǎn)單變量、數(shù)組、記錄、域和事件，還確認(rèn)2種動(dòng)態(tài)通信對(duì)象：程序調(diào)用和變量表。

2)每個(gè)FMS設(shè)備的所有通信對(duì)象都填入對(duì)象字典(OD)。G08GFZW二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(4)PROFIBUS-FMS服務(wù)FMS服務(wù)項(xiàng)目是ISO9506制造信息規(guī)范MMS(ManufacturingMessageSpecification)服務(wù)項(xiàng)目的子集。

(5)低層接口(LLI)第七層到第二層服務(wù)的映射由LLI來解決，其主要任務(wù)包括數(shù)據(jù)流控制和連接監(jiān)視。

(6)網(wǎng)絡(luò)管理FMS還提供網(wǎng)絡(luò)管理功能，有由現(xiàn)場(chǎng)總線管理層第七層來實(shí)現(xiàn)。

(7)PROFIBUS-FMS行規(guī)FMS提供了范圍廣泛的功能來保證它的普遍應(yīng)用。G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)

(1)機(jī)械本體部分機(jī)械本體在自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線中，機(jī)械本體是被自動(dòng)化的對(duì)象，也是完成給定工作的主體，是機(jī)電一體化技術(shù)的載體。

1)連接固定的功能，如數(shù)控機(jī)床的床身和殼體。

2)實(shí)現(xiàn)特定的功能，如數(shù)控機(jī)床可加工機(jī)械零件。

(2)檢測(cè)及傳感器部分檢測(cè)及傳感器部分的作用是獲取信息。

(3)控制部分控制部分的作用是處理各種信息并做出相應(yīng)的判斷、決策和指令。

(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分的作用是執(zhí)行各種指令、完成預(yù)期的動(dòng)作。1.自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線的組成G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)(5)動(dòng)力源部分動(dòng)力源部分的作用是向自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線供應(yīng)能量，以驅(qū)動(dòng)它們進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)和操作。

圖5-38某工件的傳送與分揀自動(dòng)化生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖2.自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)例簡(jiǎn)介G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)(1)系統(tǒng)的控制要求

1)工件搬運(yùn)過程：

①按下起動(dòng)按鈕，此時(shí)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。由光敏傳感器檢測(cè)到有工件，門架機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)預(yù)定位置后停止。真空吸盤開始吸持工件，經(jīng)一定時(shí)間吸牢。

②門架機(jī)械手向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)頂端為止。門架機(jī)械手向前運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最前端。

③立柱機(jī)械手向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)與被夾持工件同樣的高度。立柱機(jī)械手向前伸開手臂，準(zhǔn)備夾工件。

④機(jī)械手夾緊工件。G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)⑤真空吸盤松開工件。

⑥真空吸盤回退到初始位置等待下一次工作。同時(shí)，立柱機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到預(yù)定位置。

⑦機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)工作臺(tái)指定位置，機(jī)械手手臂回縮。

⑧機(jī)械手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)回到初始位置，等待下一次工作。

⑨氣缸1直推送工件，使之與傳送帶在一條直線上。

⑩氣缸2推送工件到傳送帶上。

2)工件分揀過程：

①電容傳感器檢測(cè)是否為鐵磁性工件，若是，推送到相應(yīng)的產(chǎn)品箱1中。

②光敏傳感器1檢測(cè)高度是否為H1的工件，若是，推送到相應(yīng)的產(chǎn)品箱2中；否則推送到產(chǎn)品箱3中。G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)(2)系統(tǒng)分析本系統(tǒng)采用5個(gè)DNC型氣缸分別作為門架機(jī)械手的升降缸、前后移動(dòng)缸、立柱機(jī)械手升降缸、手臂伸縮缸和夾緊缸，它們由雙電控電磁閥控制。

(3)PLC程序設(shè)計(jì)

1)地址分配：由系統(tǒng)的控制要求，可確定輸入、輸出的個(gè)數(shù)，它們的輸入輸出信號(hào)見表5-?8。表5-?8輸入輸出信號(hào)G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)圖5-39氣缸送工件到傳送帶上的功能圖2)功能圖：按照給出的控制要求和實(shí)際工作過程，可畫出工件傳送與分揀系統(tǒng)的功能圖。

①氣缸送工件到傳送帶上的功能圖如圖5-39所示。G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)②工件搬運(yùn)功能圖如圖5-?40所示。圖5-?40工件搬運(yùn)功能圖G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)③工件分揀功能圖如圖5-?41所示。

3)程序略。

1)調(diào)整自動(dòng)化生產(chǎn)線中的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，使之滿足其控制要求。

2)調(diào)整檢測(cè)裝置，使各部件運(yùn)動(dòng)位置變化的檢測(cè)準(zhǔn)確。

3)調(diào)整各聯(lián)鎖及互鎖元件，使其滿足動(dòng)作要求。

4)調(diào)整全局的動(dòng)作情況，使整個(gè)動(dòng)作滿足局部服從全局、全局滿足局部的動(dòng)作要求。3.調(diào)試步驟G08GFZW三、自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線技術(shù)圖5-?41工件分揀功能圖G08GFZW第三節(jié)電氣檢修與診斷技術(shù)一、電氣設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)

二、電氣設(shè)備檢修的基本方法

三、電氣設(shè)備檢修的一般步驟G08GFZW一、電氣設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)

1)電動(dòng)機(jī)應(yīng)保持表面清潔，進(jìn)、出風(fēng)口必須保持暢通，不允許水滴、油污或金屬屑等異物掉入電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部。

2)經(jīng)常檢查運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流是否正常，用鉗形電流表查看三相電流是否平衡，三相電流中的任何一相與其三相平均值相差不允許超過10%。

3)對(duì)工作在正常環(huán)境條件下的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)定期用絕緣電阻表檢查其絕緣電阻；對(duì)工作在潮濕、多塵及含有腐蝕性氣體等環(huán)境條件的電動(dòng)機(jī)，更應(yīng)該經(jīng)常檢查其絕緣電阻，其絕緣電阻至少為0.5ΜΩ。1.電動(dòng)機(jī)日常維護(hù)與保養(yǎng)G08GFZW一、電氣設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)4)經(jīng)常檢查電動(dòng)機(jī)的接地裝置，確保牢固可靠。

5)經(jīng)常檢查電動(dòng)機(jī)的溫升是否正常。

6)經(jīng)常檢查電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、噪聲是否正常，有無異常氣昧、冒煙、起動(dòng)困難等現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即停車檢修。

7)經(jīng)常檢查電動(dòng)機(jī)軸承是否有過熱、潤(rùn)滑脂不足或磨損等現(xiàn)象。

8)對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)檢查電刷與集電環(huán)之間的接觸壓力、磨損及火花情況，發(fā)現(xiàn)有不正常的火花時(shí)，需進(jìn)一步檢查電刷或清理集電環(huán)表面，并校正電刷彈簧壓力。9)對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，應(yīng)檢查換向器表面是否光滑圓整，有無機(jī)械損傷或火花灼傷。

10)檢查電動(dòng)機(jī)的引出線是否絕緣良好、連接可靠。G08GFZW一、電氣設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)

1)電氣柜的門、蓋、鎖及門框周邊的耐油密封墊均應(yīng)良好。

2)操縱臺(tái)上的所有操縱按鈕、主令開關(guān)的手柄、信號(hào)燈及儀表護(hù)罩都應(yīng)保持清潔完好。3)檢查接觸器、繼電器等電器的觸點(diǎn)系統(tǒng)吸合是否良好，有無噪聲、卡住或遲滯現(xiàn)象，觸點(diǎn)接觸面有無燒蝕、毛刺或穴坑；電磁線圈是否過熱；各彈簧的作用力是否適當(dāng)；滅弧裝置是否完好無損等。2.控制設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)G08GFZW一、電氣設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)4)試驗(yàn)位置開關(guān)能否起到位置保護(hù)作用。

5)檢查各電器的操作機(jī)構(gòu)是否靈活可靠，有關(guān)整定值是否符合要求。

6)檢查各線路接頭與端子板的連接是否牢靠，各部件之間的連接導(dǎo)線、電纜或保護(hù)導(dǎo)線的軟管，不得被冷卻液、油污等腐蝕，管接頭處不得產(chǎn)生脫落或散頭等現(xiàn)象。7)檢查電氣柜及導(dǎo)線通道的散熱情況是否良好。

8)檢查各類指示信號(hào)裝置和照明裝置是否完好。

9)檢查電氣設(shè)備和工業(yè)機(jī)械上所有裸露導(dǎo)體件是否接到保護(hù)接地專用端子上，是否達(dá)到了保護(hù)電路連續(xù)性的要求。G08GFZW二、電氣設(shè)備檢修的基本方法

1.直覺檢查法2.信號(hào)尋跡法3.信號(hào)注入法4.同類比對(duì)法5.波形觀察法6.參數(shù)測(cè)試法G08GFZW二、電氣設(shè)備檢修的基本方法(1)電壓測(cè)試電壓測(cè)試可將實(shí)際測(cè)得的電壓值與正常值相比較，通過比較，能幫助找到有故障電路的位置。

(2)電流測(cè)試電流測(cè)試可將實(shí)際測(cè)得的電流值與正常值相比較。(3)電阻測(cè)試進(jìn)行電阻測(cè)試時(shí)，可將實(shí)際測(cè)試得到的電阻值與正常值相比較。

7.分隔測(cè)試法8.更新替換法9.短接法10.分析判斷法G08GFZW三、電氣設(shè)備檢修的一般步驟

1)詳細(xì)詢問操作者。

2)通過看、聽、聞、摸等，是否發(fā)現(xiàn)如破裂、雜聲、異味、過熱等特殊現(xiàn)象。

3)在確定無危險(xiǎn)的情況下，通電試車。

(1)先動(dòng)腦、后動(dòng)手從故障現(xiàn)象的確定，分析、檢測(cè)和判斷，都要保持清醒的頭，正確的分析，可以起到事半功倍的效果。

(2)檢測(cè)順序2.根據(jù)故障的現(xiàn)象，分析故障，確定故障的大致范圍3.利用儀器儀表進(jìn)行檢測(cè)，找出故障點(diǎn)1.充分了解故障發(fā)生時(shí)的具體情況G08GFZW三、電氣設(shè)備檢修的一般步驟1)先檢查電源，再檢查電路和負(fù)載。

2)先檢查公共回路，再檢查各分支回路。

3)先檢查控制電路，再檢查主電路。

4)先檢查容易測(cè)量的部分(電氣箱內(nèi))，再檢查不容易檢測(cè)的部分(設(shè)備上的器件)。

①交流回路，刨床工作臺(tái)步進(jìn)、前進(jìn)控制回路。

②直流回路，刨床工作臺(tái)步進(jìn)和前進(jìn)兩條支路(不含步退和后退的公共支路)。

5)測(cè)量某一支路時(shí)，可從電源向負(fù)載方向逐步測(cè)量檢查；也可以從負(fù)載向電源方向逐步測(cè)量和檢查；還可以直接從電路中間向兩側(cè)(電源和負(fù)載)進(jìn)行檢測(cè)。G08GFZW三、電氣設(shè)備檢修的一般步驟(3)特殊故障，要特殊處理沒有必要按部就班的檢查一遍。

1)在找出故障點(diǎn)和修復(fù)故障時(shí)，對(duì)故障點(diǎn)的修復(fù)處理要合理、可靠，要根除故障，切忌“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”。

2)找出故障點(diǎn)后，一定要針對(duì)不同故障情況和部位相應(yīng)采取正確的修復(fù)方法，不要輕易采用更換電器元件和補(bǔ)線等方法，更不允許輕易改動(dòng)電路或更換規(guī)格不同的電器元件，以防止產(chǎn)生人為故障。3)在故障點(diǎn)的修理工作中，一般情況下應(yīng)盡量做到復(fù)原。

4)電氣故障修復(fù)完畢，需要通電試運(yùn)行時(shí)，應(yīng)和操作者配合，并向操作人員說明應(yīng)注意的問題，避免出現(xiàn)新的故障。

5)每次排除故障后，應(yīng)及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并做好維修記錄。4.檢測(cè)出故障點(diǎn)后，予以修復(fù)處理G08GFZW第四節(jié)電氣抗干擾技術(shù)一、干擾的基本知識(shí)

二、抑制干擾的措施

三、消除干擾的方法G08GFZW第四節(jié)電氣抗干擾技術(shù)圖5-?42電氣系統(tǒng)干擾示意圖G08GFZW一、干擾的基本知識(shí)

(1)外部干擾來自系統(tǒng)的外部，如電網(wǎng)的波動(dòng)、大型用電設(shè)備的起停、電磁輻射等。

(2)內(nèi)部干擾來自系統(tǒng)的內(nèi)部，如系統(tǒng)的軟件干擾、分布電容、多點(diǎn)接地等。

(1)傳導(dǎo)耦合干擾從導(dǎo)線進(jìn)入電路。

(2)靜電耦合干擾信號(hào)通過分布電容進(jìn)行傳遞。

(3)電磁耦合在空間磁場(chǎng)中電路之間的互感耦合。

2.干擾的作用途徑1.干擾的來源G08GFZW一、干擾的基本知識(shí)(4)公共阻抗耦合多個(gè)電路的電流流經(jīng)同一公共阻抗時(shí)所產(chǎn)生的相互影響。

(1)共模干擾在電路輸入端相對(duì)公共接地點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)的干擾。

(2)串模干擾串聯(lián)疊加在工作信號(hào)上的干擾。

(1)靜電干擾大量物體表面都存在有靜電電荷，特別是含有電氣控制的相關(guān)設(shè)備。

(2)磁場(chǎng)耦合干擾磁場(chǎng)耦合干擾是指大電流周圍磁場(chǎng)對(duì)電氣設(shè)備回路耦合形成的干擾。3.干擾的作用形式4.電磁干擾的種類G08GFZW一、干擾的基本知識(shí)(3)漏電耦合干擾漏電耦合干擾是因絕緣電阻降低而由漏電流引起的干擾，多發(fā)生于工作條件比較惡劣的環(huán)境或器件性能退化、本身老化等情況下。

(4)