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ET200eco模块,置于生产线滚轮下方,由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境,因此需要有防水防油防尘等功能。
3 目标控制系统
3.1 系统设计
汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程。由于工艺的繁琐性,工程的计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式,采用以PLC为核心构成的计算机控制系统,各独立工位控制系统之间通过网络实现数据信息、资源共享。该装配线在整个生产过程中较为关键,由于每个工位之间是流水线生产,因此每个环节的控制都必须具备高可靠性和一定的灵敏度,才能保证生产的连续性和稳定性。从站中的每个ET200S站和其对应的 ET200eco站共同构成一个工位, ET200eco主要是采集现场数据之用。ET200S站的模块置于小型控制箱内, 对于工位的基本操作有两种方式,就地控制箱手动方式和就地自动方式。由于每个控制工位的操作进度不*,操作工可以按照装配要求进行手自动切换。特殊情况下亦可通过手动操作进行工件位置的修正。
安装在各工位的分布式I/O模块ET200S和ET200eco通过现场检测元件和传感器将系统主要的监控参数(主要是开关量)采集进来,ET200S和ET200eco将现场模拟量信号转换为高精度的数据量,通过zui高速度可达12M的Profibus-DP现场总线网络将采集数据上传到*控制器,控制器根据具体工艺要求进行处理,再通过Profibus-DP网络将控制输出下传给ET200S,实现各工位的控制流程。 PROFIBUS是应用zui广泛的过程现场总线系统。PROFIBUS有三种类型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自动化;PROFIBUS-DP用于制造业自动化;PROFIBUS-PA用于过程自动化。使用PROFIBUS过程现场总线技术可以使硬件、工程设计、安装调试和维修费用节省40%以上。PROFIBUS-DP的技术性能使它可以应用于工业自动化的一切领域,包括冶金、化工、环保、轻工、制药等领域。除了安装简单外,它有*的传输速率,可达12Mbits/s,通讯距离可达到1000米,如果加入中继器可以将通讯距离延长到数十公里,具有多种网络拓扑结构(总线型、星型、环型)可供选择。在一个网段上zui多可连接Profibus-DP从站即ET200S或是ET200eco 32个。
整个控制系统根据工艺划分由转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位组成。各部分可独立完成各自的控制任务,并通过工业以太网实现和上位监控系统的连接,由上位系统实现各部分的协调控制。
装配I线工程PLC控制系统和网络通讯系统具有下列特点:
(1)计算机集成自动化过程控制系统,分布式、高可靠性、高稳定性。
(2)从站作为相对独立的系统分散控制各个工位的运行。
3.2 系统控制要点
(1)该系统网络中一个主站CPU下两条profibus网络所带的从站有44个之多,在利用Simatic Manager编程软件进行硬件配置时,根据S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的参数规范,对于数字量输入输出,其地址分配的参数范围为0.0~127.7。因此在进行硬件配置时, S7~300CPU自带的profibus-DP接口上的profibus I线上的模块数字量I/O地址一般规定在0.0~127.7的范围中,如有超出则采用间接寻址的方式来处理。profibus Ⅱ线上的模块的数字量I/O地址无论处在哪个范围中,都必须采用间接寻址方式。