SIMATIC ET200分布式I／O在数控机床上的应用.pdf

精密制造与 自动化 2 0 1 4 年第 1 期 S I MA T I C E T 2 0 0分布式 I ／ O在数控机床上的应用 孙健 上海机床厂有 限公司 上海 2 0 0 0 9 3 摘要随着控制技术、计算机技术和通信技术的飞速发展，应用 S I MA T I C E T 2 0 0系统高性能的系统模块越来 越普遍。介绍了应用的 E T 2 0 0分布式I ／ O系统和对 S I MA T I C E T 2 0 0的组态和扩展方案， 详细介绍了控制柜、 E T 2 0 0 的系统特性集成组态和诊断开放的通讯标准、同步模式和集成安全系统。这些方案以更加高效地性能、简便的安装 调试及小型化取代了笨重低性能的老式模块，具有很高的实用价值。 关键词I ／ O模块P R OF I B US ． D P总线组态与诊断S I MA T I C安全集成 1 SI M A T l C E T - 2 0 0概述 通过使用 S I MA T I C E T 2 0 0可 以实现范围广泛 的分布式 I ／ O 系统 ，包括使用控制柜或不使用控 制柜直接安装在机器上以及危险区域应用，还可以 提供各种不 同的组合 数字量和模拟量 [ ／ o、带 C P U 功能的智能模块、安全系统、电动机起动器、 气动装置、 变频器 以及各种技术功能模块 例如计数 模块 、定位模块 ，凭籍模块化设计 ，E T 2 0 0的组 态或扩展非常简便 。即装即用的集成附加模块不但 降低 了成本， 而且扩展了应用范围。 E T 2 0 0可以经 济地集成到 S I MA T I C P C S 7过程控制系统中以及 其它非西 门子过程控制系统中。 集成插头的连接使其安装快速而简单，降低了成 本 。传感器和执行器也可轻松地与总线相连，而无需 使用带大量电缆分线盒和电缆架的连接线， 布线简单 而透明，不仅减少 了故障发生，又降低了成本。 E T 2 0 0无机柜系统安装在一个坚固的玻璃纤 维加强塑壳内，不透水，耐冲击和防污染 ，而且附 加部件少 ，布线节省，响应快。 1 ． 1 控制柜解决方案 1 S I MA T I C E T 2 0 0 S多功能解决方案 1 使用多芯 电缆连接，按位模块化设计 。 2 提供有丰富的模块，可实现多种功能电动 机起动器、 变频器、 安全技术、 分布式智能、 I Q S e n s e 传感器模块 。 3 可用于危险区域 z o n e 2 。 4 也可提供带集成数字量I ／ O 的模块S I MA T I C E T 2 0 0 S COM P ACT。 2 S I MA T I C E T 2 0 0 M 多通道 S 7 3 0 0 1 采用标准S I MA T I C s 7 3 0 0 模块化设计，也 可提供冗余配置。 2 故障安全型[ ／ o 模块。 3 可用于Z o n e 2 的危险区域 中， 传感器和执行 器可用于Z o n e 1 。 4 因提供冗余配置 、 热插拔以及可在运行中更 改配置，具有很高的工厂可用性。 1 ． 2 无控制柜解决方案 1 S I MA T I C E T 2 0 0 p r o模块化和多功能 1 模块化设计，外壳非常紧凑 占用空间小 。 2 易于安装。 3 提供丰富的模块，可 实现多种功能 简单 I ／ O、安全系统、电动机起动器 、变频器 、MOB Y 识别系统。 4 因可热插拔和独立布线而具有很高的工厂 可用性 。 5 全面的诊断功能。 2 S I MA T I C E T 2 0 0 e c o数字量块 I ／ O 1 经济的数字量块I ／ O。 2 接线灵活 。 3 故障安全型模块。 4 具有很高的工厂可用性 。 可 以在运行过程中 轻松更换电子模块，无 需中断总线通讯或电源。 3 S I MA T I C E T 2 0 0 R用于机械手的解决方案 1 专门用于机械手应用， 例如汽车工业中的白 车身组装 。 2 直接安装在机架上 。 3 因具有坚实的金属外壳而耐焊剂喷溅。 2 系统特性 设计简洁，适用于所有自 动化系统。 43 孙健S I MA T I C E T 2 0 0分布式 I ／ O在数控机床上的应用 块托架对E T 2 0 0 p r o 站进行预组装， 然后将其作为一 个装置安装到机器上。此外 ，也可 以首先将紧凑型 模块托架 固定到位 ，然后再组装为操作员站 。连接 总线和电源时， 有3 种用于P RO F I B US 的连接类型可 供选择，并可将所选的连接类型与所选择的接口模 块结合使用。 用于P RO F I B US 所有连接模块都带有易于读取 的可见地址设定器和一个可选终端 电阻。在需要进 不间断的总线通讯。 参考文献 [ 1 ] 岳秋琴， 熊洁平． 基于 P r o fi b u s D P的计算机数控系 统 [ J ] ． 制造技术与机床， 2 0 0 3 8 3 5 - 3 7 ． [ 2 ] 王侃夫． 机床数控技术基础 [ M] ． 北京 机械工业出版 社， 2 0 0 4 ． [ 3 ] 阳宪惠． 现场总线技术及应用 第2 版 [ M] ． 北京 清华 行维护时，集成的T 功能支持对部分网段的调试和 大学出版社， 2 0 0 8 上接第 3 4页 5 0 4 5 0 4 ． 5 0 5 ；砂轮半径补偿 5 0 8 5 0 8 ． 5 0 5 ；下一次 的修整对刀 点 ；退刀、停机指令略 M2 2 ． 3 _ 3 特 点 该系统配置属于全闭环控制模式，位置控制精 度很高。由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦 特性、刚性和间隙都是非线性 的，故很容易造成系 统的不稳定，使 闭环系统的设计、安装和调试都相 当困难。这类系统对机床的硬件要求很高，主要用 于高精度和大型数控机床 。 3 结语 在对数控磨床进行设计时，应以满足加工工艺 与生产管理的需要为宗 旨。通常需要考虑以下几个方 面 1 工艺要求； 2 企业的使用环境、 生产规模； 3 数控设备的可靠性、性价比； 4 设备厂家的维修服务 网络； 5 质量保证体系； 6 市场占有率等。在为磨床 配置数控系统时， 应综合考虑以上各个方面， 力求实现 机床成本、生产质量与生产效率的最优化配置。 47