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淺談貝加萊系統(tǒng)在輪胎設備上的應用

淺談貝加萊系統(tǒng)在輪胎設備上的應用

  當前輪胎公司對輪胎設備生產(chǎn)自動化及過程自動化控制要求越來越高, 輪胎公司要生產(chǎn)高質量輪胎, 要提高工廠管理的自動化, 要求實時數(shù)據(jù)傳輸, 要求定位精度的提高, 要求遠程診斷功能, 都對設備控制系統(tǒng)提出了更高的要求; 貝加萊工業(yè)自動化有限公司,提供了一些面向生產(chǎn)自動化及過程自動化的控制產(chǎn)品及完整的解決方案。貝加萊公司的產(chǎn)品已經(jīng)用于六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線、方斷面鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線、裁斷機生產(chǎn)線等輪胎設備。下面以六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線為例對貝加萊系統(tǒng)的特點簡單作一些介紹。
 
  六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線的配置: 控制部分選用B&R Power Panel 200 系列,完成主控及顯示工作(TFT 真彩,VGA 顯示,256 色,10.4 in 觸摸屏);伺服系統(tǒng)選用B&R ACOPOS高精度全數(shù)字伺服, 使用高速實時工業(yè)以太網(wǎng)POWERLINK 控制伺服運行; 遠程采用接線簡單的CAN 通訊協(xié)議。系統(tǒng)配置圖如圖1 所示。下面分別介紹一下編程軟件、PCC( 可編程計算機控制器)、ACOPOS 高精度全數(shù)字伺服驅動器的特點、通訊網(wǎng)絡。

1 編程軟件B&R Automation Software

  現(xiàn)在大多數(shù)工控設備上要完成顯示功能、控制功能都要用相應的軟件來完成, 如工控機軟件、組態(tài)軟件、人機界面軟件、PLC 邏輯軟件、伺服控制軟件, 這么多軟件同時應用在一臺設備上對設備的前期開發(fā)和后期維護帶來了不便。

圖1 系統(tǒng)配置圖

  貝加萊公司推出了Automation Software軟件, 它提供了統(tǒng)一的編程、透明的通訊方式和清晰的診斷界面, 簡化了項目的規(guī)劃、配置、編程、文檔和診斷, 其中的常規(guī)功能和自動化組件保證了工作的有效性, 并除去了不必要的界面,實現(xiàn)了“一個工具,多個目標”。

  Automat ion Software 軟件平臺具有豐富的函數(shù)庫, 標準庫函數(shù)中的所有功能塊可以用任意一種語言來調用, 也可以在庫管理器中添加新的庫。軟件還嵌套了方便的測試工具, 如項目檢測、LAD 監(jiān)視、PV 變量檢測( 包括強制模式)、實時軌跡追蹤和源代碼調試。該軟件將內(nèi)容豐富的幫助系統(tǒng)集成在軟件中, 提供了項目創(chuàng)建過程的所有幫助, 為了編程的方便提供了梯形圖、語句表、流程圖、Basic、C 等編程語言。

  另外,軟件中的Visual Component,人機界面部分可以和控制程序部分一同編寫、測試。由于所有部件充分地集成在一起, 可以明顯提高工作效率。所有任務被存儲在一個項目中,Visual Component 以完全圖形化的方式來生成可視化界面, 定義硬件, 畫圖, 插入位圖, 配置輸入和輸出。界面圖像可以使用圖像編輯器完成。

2 人機界面系統(tǒng)B&R Panel System

  貝加萊的Panel System 有三種: ① Panel ware: 是模塊化面板功能; ② 工業(yè)級PC: 它帶有標準操作系統(tǒng), 是可編程控制的操作和顯示終端; ③ Power Panel( 如圖2 所示):它適應于小型與中型機械與系統(tǒng), 包含了操作面板和控制器, 六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線就是使用的該產(chǎn)品, 下面對其進行詳細介紹。

圖2 Power Panel 外觀

  B&R 的Power Panel 200 系統(tǒng)是集控制、驅動、操作界面和通訊于一體的控制設備, 用戶可以根據(jù)實際項目的需要進行靈活的模塊化擴展。PCC 可編程計算機控制器, 是對傳統(tǒng)PLC 功能的極大提升, 其組網(wǎng)的靈活性、系統(tǒng)平臺的開放性以及智能性可使復雜的控制項目得以完美的實現(xiàn), 在過程自動化領域中得到廣泛應用。

Power Panel 200 系統(tǒng)的技術參數(shù):
Intel based 266 MHz 處理器;
最大64 MB SDRAM;
TFT 液晶顯示屏(10 in);
自帶Ethernet 10/100 通訊接口;
自帶RS232 串行通訊接口;
2×USB(可以選配軟驅或打印機);
Flash 插槽(可以外接存儲卡);
無風扇,采用DC24V 供電;
實時時鐘;
aPCI 擴展槽(CAN 總線、X2X I /O 擴展、ETHERNET Power Link 擴展等)。
項目的控制任務和本地的人機界面任務均在Power Panel 200 系統(tǒng)中運行, 其可以通過靈活的現(xiàn)場總線(CAN、X2X、ETHERNET Powerlink)分別與伺服系統(tǒng)、I /O 擴展站等相連接。同時Power Panel 200 又可以通過自帶的以太網(wǎng)口和其他的B&R 面板相連。

  貝加萊公司的PCC 主要特點是:可靠性高、抗干擾能力強, 對所有I /O 接口電路均采用光電隔離,有效地抑制了外部干擾源。

3 B&R Motion System

  伺服系統(tǒng)選用B&R ACOPOS 高精度全數(shù)字伺服,使用高速實時工業(yè)以太網(wǎng)POWERLINK 控制伺服的運行。

  貝加萊電機反饋采用了光電正弦編碼器(ENDAT), 它匯集了增量編碼器與絕對編碼器的優(yōu)點,還補償了這兩類編碼器的缺點。

  ENDAT 編碼器系統(tǒng)具有非易失的、不需維護的電路板EEPROM 數(shù)據(jù)寄存器,操作驅動器所需要的數(shù)據(jù)儲存在這里, 減少了調試和維修的次數(shù)。

  六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線正是采用了ENDAT 編碼器的優(yōu)點, 不但減少了接近開關傳感器的數(shù)量而節(jié)約了成本,又提高了定位的精度。

4 通訊網(wǎng)絡

  六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線伺服用的是B&R ETHERNET Power Link 實時以太網(wǎng)總線,I/O 點用的是CAN。下面分別介紹一下這兩種通訊網(wǎng)絡。

4.1 ETHERNET PowerLink 實時以太網(wǎng)總線介紹

  ETHERNET Powerlink 是第一個可靠的、開放的實現(xiàn)微秒級實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓I(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)的技術參數(shù)如下:

標準快速以太網(wǎng):100Mbps;
標準雙絞線;
拓撲為星型或樹型;
網(wǎng)段長度100 m;
網(wǎng)絡時滯 < 1μs;
循環(huán)時間 < 200μs( 站點數(shù)為10 時<500μs);
實時循環(huán)時間可設定。

  該總線主要應用在那些數(shù)據(jù)交換量大, 對實時性要求很高的場合。結合六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線的實際特性, 要求1 臺主機帶3臺從機作速度和位置同步。由于PowerLink具有網(wǎng)絡實時性的特點, 可以使4 個伺服軸在0.5 ms 的循環(huán)時間內(nèi)進行位置和速度同步, 同步精度極高。從而使六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線生產(chǎn)的鋼絲圈質量得到提高。

4.2 局域網(wǎng)CAN

  控制器局域網(wǎng)CAN(Control Area Network)屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種在自動化領域廣泛使用的多線路協(xié)議和有效地支持分布式控制或實時控制地串行通訊網(wǎng)絡。

  CAN 的主要特點有: 多主站依據(jù)優(yōu)先權進行總線訪問, 無破壞性的基于優(yōu)先權的仲裁,借助接收濾波的多地址幀傳送, 遠程數(shù)據(jù)請求,配置靈活, 全系統(tǒng)數(shù)據(jù)相容, 錯誤檢測和出錯信息, 發(fā)送期間若丟失仲裁或由于出錯而遭敗壞的幀可自動重發(fā)送, 暫時錯誤和永久性故障節(jié)點的判別以及故障節(jié)點的自動脫離。

  六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線的I /O 點就是采用的CAN 通訊, 是由PP220 自帶的CAN口和EX470 進行通訊。

5 小結

  通過貝加萊系統(tǒng)在六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線的實際應用, 加深了對貝加萊系統(tǒng)的進一步了解, 同時使六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線的控制精度得到了提高, 解決了對跳步位置、跳步長度的設定等問題, 使六角形鋼絲圈擠出聯(lián)動生產(chǎn)線生產(chǎn)的鋼絲圈的質量得到了提高。


 

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