现场总线技术在数控机床中的应用

文章作者：台翰机械　发布时间：2018-07-20 13:39:41　浏览次数：2175次

摘要：机床尤其是数控机床作为作业母机，在各行各业中的作用众所周知，在机床的规划与制作中，规划师们一直在精雕细镂地前进机床的性能与产品外观，机床的艺术造型作为规划师们的必修课，困扰机床规划师的一个难题是机床的接线接收，不管规划师

机床尤其是数控机床作为作业母机，在各行各业中的作用众所周知，在机床的规划与制作中，规划师们一直在精雕细镂地前进机床的性能与产品外观，机床的艺术造型作为规划师们的必修课，困扰机床规划师的一个难题是机床的接线接收，不管规划师怎样精心规划机床外观，一旦将管线接上之后，咱们就会发现眼前的机器就像一个插满了管子、牵满了电线的“重患者”。还有一个难题就是点对点的控制线、动力线及信号线等线路之间的抗干扰和联接松动等情况，这更是令现场电气工程师们头疼的一个问题，现场总线技术的出现为有用处理这些问题供应了福音。

现场总线的首要特色

1.系统的打开性

传统的控制系统是个自我封闭的系统，一般只能通过作业站的串口或并口对外通讯。在现场总线技术中，用户可按自己的需求和方针，将来自不同供货商的产品组成巨细随意的系统。

2.可操作性与可靠性

现场总线在选用相同的通讯协议情况下，只需选择适宜的总线网卡、插口与适配器即可结束互连设备间、系统间的信息传输与沟通，大大减少接线与查线的作业量，有用前进控制的可靠性。

3.现场设备的智能化与功用自治性

传统数控机床的信号传递是模拟信号的单向传递，信号在传递进程中发作的过失较大，系统难以活络判别缺点而带缺点工作。而现场总线中选用双向数字通讯，将传感测量、补偿核算、工程量处理与控制等功用松散到现场设备中结束，可随时确诊设备的工作情况。

4.对现场环境的习气性

现场总线是作为习气现场环境作业而规划的，可支撑双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线及电力线等，其具有较强的抗干扰才干，能选用两线制结束送电与通讯，并可满意安全及防爆要求等。

现场总线使系统更活络

总归，在数控机床中，各种控制器、实行器以及传感器之间通过现场总线联接，线缆少、易敷设、结束成本低，而且系统规划愈加活络，信号传输可靠性高且抗干扰才干强。数控机床依据现场总线的控制系统将逐步代替原有控制系统，杂乱的线束将被现场总线所代替。据资料介绍，现在国内现已成功开宣告运用于高档数控机床的总线式数控系统，具有支撑32轴6通道、768IN/512OUT开关量控制，且支撑用户二次开发。

现场总线系统是现场表面和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多站通讯的系统。它将专用微处理器置入传统的测量控制表面，使它们各自都具有了数字核算和数字通讯才干，选用可进行简略联接的双绞线等作为总线，把多个测量控制表面联接成网络系统，并按揭穿、标准的通讯协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场表面与远程监控核算机之间，结束数据传输和信息沟通，构成各种习气实际需求的主动控制系统。

1.2现场总线技术的利益

与传统的DCS系统比较，现场总线系统从规划、设备、投运到正常出产工作及检修维护，都体现出恰当的优越性。

(1)减少硬件数量和出资：松散在现场的智能设备能直接实行多种传感、测量、控制、报警和核算功用，因而可减少变送器的数量，不再需求独自的调度器，核算单元等，也不再需求一些信号调度、改换等功用单元。

(2)节省设备费用：一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线规划与接头校对的作业量也大大减少。

(3)节省维护开支：现场总线设备具有自确诊与简略缺点处理的才干;通过数字通讯将相关的确诊维护信息送往控制室，用户能够查询全部设备的工作、确诊维护信息，以便前期剖析缺点原因并快速打扫。

(4)用户具有高度的系统集成主动权：用户能够自在选择不同厂商所供应的设备来集成系统。

(5)前进了系统的准确性与可靠性：与模拟信号比较，它从根本上前进了测量与控制的精确度，减少了传送过失，前进了系统的作业可靠性。  　　本实验系统选取热工出产进程中常见的温度、压力、流量和液位作为控制方针，选用依据Profibus现场总线的控制系统。下面分别介绍系统的结构和软件组态。

2.1系统结构

系统安置如图1所示。它首要包含现场总线控制网络、液位控制台、流量控制台、压力控制台、温度控制台、上位机系统和PLC，这是一个典型的现场总线控制系统(FCS)。  　　现场总线技术的一个显着特色是其打开性。它将本来封闭、专用的系统变成打开、标准的系统。使得不同制作商的产品能够互连，也使得第三方的软件能够方便地在不同的硬件平台上运用，然后简化了用户对  系统的开发。在本系统中，上位机监控软件就是用美国Wonderware公司的工控组态软件InTouch7.1开发的，下面作扼要介绍。

2.2软件组态

该软件规划要求能够直观地展示进程控制中的各个情况和参数，并对一些参数建立恰当的报警机制。软件规划的首要画面有进程控制、报警监控、趋势画面等。

其间，“进程控制”画面如图2所示。  　　现场总线的出现，给控制范畴带来了一次改造，将开创主动化的新纪元。依据现场总线的控制系统FCS将代替传统的DCS。但就现在情况来看，现场总线技术的展开还存在着一些问题，需求咱们共同努力来处理。

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