AS-i總線在車間傳送帶的應(yīng)用

高振偉

（江西省電力設(shè)計(jì)公司，江西 南昌 330099）

作為車間自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)成為自動(dòng)化系統(tǒng)和分散底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間信息交換的主要技術(shù)。AS-i是國(guó)際上應(yīng)用十分廣泛的工業(yè)總線現(xiàn)場(chǎng)最常用的技術(shù)，主要應(yīng)用于自動(dòng)化焊接線、自動(dòng)化流水線等領(lǐng)域。

1 基本現(xiàn)狀

1990年，在德國(guó)政府的支持下，由11個(gè)傳感器和執(zhí)行器方面的制造商開始研發(fā)AS-i，并一起頒布了它的機(jī)械和電氣標(biāo)準(zhǔn)。隨后，AS-i聯(lián)合會(huì)在1991年由開始的11個(gè)發(fā)起商組成建立，最初的成員只有30個(gè)左右，，AS-i的全部技術(shù)細(xì)節(jié)想所有的制造商和用戶公開?，F(xiàn)在AS-i的國(guó)際聯(lián)合會(huì)在全世界范圍內(nèi)的會(huì)員一斤各有100多個(gè)，并在多個(gè)國(guó)家有用戶組織，AS-i制造商能為廣大用戶提供600多種產(chǎn)品和相應(yīng)的服務(wù)。1996年成立了AS-i交易組織，即（ATO，AS-i Trade Organization），ATO對(duì)各廠家的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和認(rèn)證，只有合格的產(chǎn)品才會(huì)被授予AS-i的標(biāo)志進(jìn)行銷售，從而保證了廣大用戶的切身利益。

就國(guó)內(nèi)而言，自二十世紀(jì)末以來，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的研究開始進(jìn)入起步階段，2002年9月20日，中國(guó)AS-i用戶組織成立，主要參加單位包含：P+F、FESTO、SIEMENS、ITEI、SEARI、TSINGHUA等。

2 方案

本文設(shè)計(jì)一條自動(dòng)化流水線，實(shí)現(xiàn)上述功能。要求低成本，維護(hù)周期短，設(shè)備利用率高等條件。當(dāng)產(chǎn)品通過KUKA機(jī)器人上線后，光電傳感器感應(yīng)玻璃到傳輸帶時(shí)，傳輸帶馬達(dá)得電，傳送帶移動(dòng)；當(dāng)玻璃以速度A移動(dòng)到STOP位，啟動(dòng)下一段傳輸帶同時(shí)本機(jī)以相同速度B傳動(dòng)，直至產(chǎn)品移出本機(jī)，機(jī)器人再取放產(chǎn)品，如此循環(huán)；產(chǎn)品在下一段車間傳輸帶上玻璃以速度C到達(dá)Slow位停0.5秒，再以速度A將玻璃移到STOP位，等待3秒繼續(xù)向后續(xù)的傳輸帶傳送，直到目的地，系統(tǒng)自動(dòng)記錄產(chǎn)品數(shù)量。并且有相關(guān)的安全措施等等。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用總線分布式控制，主控制器采用西門子的PLC：S7-319-2DP，向上以PROFINET向HIRSCHMANN網(wǎng)關(guān)通信進(jìn)行ZONE與ZONE之間的互聯(lián)并向數(shù)據(jù)庫存取數(shù)據(jù)，向下以PROFIBUS-DP聯(lián)接B+W BU2002 AS-i網(wǎng)關(guān)，獲得底層設(shè)備數(shù)據(jù)，總線系統(tǒng)底層采用AS-i總線技術(shù)，通過P+F的AS-i輸入/輸出模塊將IFM的傳感器、執(zhí)行器分布在車間現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)中。電機(jī)驅(qū)動(dòng)使用的是Wieland的podis?MOT FA C 3I/RS485模塊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)用的是SEW公司的變頻一體機(jī)。

AS-i采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，不同廠商的產(chǎn)品也能方便的連接。以PLC為一類主站，AS-i為二類主站連接至傳送帶控制元件上，觸摸屏通過連接工業(yè)網(wǎng)關(guān)可完成在線監(jiān)控功能等。

3 總控制

為使傳送帶一其他工藝設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在調(diào)度控制中心被實(shí)時(shí)監(jiān)視控制，調(diào)度室配有一臺(tái)戴爾電腦連接至現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)網(wǎng)關(guān)上，通過MOVICON組態(tài)圖形軟件既能監(jiān)視各站點(diǎn)生產(chǎn)狀況，又能控制操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種狀態(tài)，操作系統(tǒng)為WINDOWS XP，監(jiān)控平臺(tái)使用VNC工業(yè)監(jiān)控軟件，直接嵌入XP操作系統(tǒng)內(nèi)部。實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，調(diào)度主站的上位機(jī)具有監(jiān)視、實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)表打印功能。直觀的組態(tài)圖形可以使調(diào)度答理人員監(jiān)視到現(xiàn)場(chǎng)工藝動(dòng)態(tài)流程;重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；各工作站的工藝參數(shù)、機(jī)電參數(shù);設(shè)備的啟停及閥門的動(dòng)作情況;實(shí)時(shí)控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳送帶參數(shù)的設(shè)定與修改;包含速度的設(shè)定。數(shù)據(jù)記錄功能記錄了7天傳送玻璃的數(shù)據(jù)，完全滿足了歷史查詢的需要。報(bào)表打印可打印過去有效時(shí)間的工作日志，也可即時(shí)打印，滿足了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存檔。調(diào)度主站操作系統(tǒng)設(shè)有操作員、工程師、高級(jí)工程師等權(quán)限，即考慮到調(diào)度操作的方便，又有效地防止了關(guān)人員的誤操作。

4 結(jié)論

隨著社會(huì)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、生產(chǎn)水平的提高，電氣控制技術(shù)的發(fā)展在不斷前進(jìn)，本課題正是在適應(yīng)了電氣控制技術(shù)的發(fā)展，并在結(jié)合了所研究的傳輸線的實(shí)際需要出發(fā)，使用先進(jìn)的AS-i底層總線技術(shù)，使得該系統(tǒng)在滿足該傳輸線在實(shí)際生產(chǎn)中的各項(xiàng)要求的同時(shí)還保證了該系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)的數(shù)字化和故障診斷的現(xiàn)場(chǎng)化、智能化，因?yàn)榘惭b步驟簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。

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