齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限公司 (黑龍江 161005)宋 曉 王宏亮 張會(huì)龍

PROFINET 是新一代開放式工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEC61158)，應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化。采用PROFINET，設(shè)備能夠從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)連到管理級(jí)。PROFINET 實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)范圍的通訊，支持工廠級(jí)的設(shè)計(jì)，采用達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的IT 標(biāo)準(zhǔn)。IT 通訊、數(shù)據(jù)通訊和周期性過程通訊在工業(yè)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上集成在一起。PROFINET 具有以下特點(diǎn)，滿足所有自動(dòng)化要求:工業(yè)使用的安裝技術(shù)、實(shí)時(shí)通訊、確定性響應(yīng)、集成的分布式設(shè)備、簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)管理和診斷、防止非法訪問、不依賴于廠商的高效工程設(shè)計(jì)、等時(shí)同步的運(yùn)動(dòng)控制。其優(yōu)勢(shì)在于，能夠充分、理想地利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并根據(jù)機(jī)床的需要加以調(diào)整。

1.利用PROFINET 實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑鏜電氣布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

西門子840DSL 數(shù)控系統(tǒng)是一種開放式、高柔性、功能強(qiáng)大的數(shù)控系統(tǒng)，其中利用PROFINET 實(shí)現(xiàn)高度集成化的網(wǎng)絡(luò)和通訊功能是其重要特點(diǎn)之一。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，我們根據(jù)840DSL 系統(tǒng)高性能數(shù)字式通訊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過PROFINET、以太網(wǎng)和PROFIBUS 實(shí)現(xiàn)了分布式的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如附圖所示。

我們將機(jī)床主機(jī)中4 個(gè)進(jìn)給 (MX、MY、MZ、MW)電動(dòng)機(jī)的編碼器和一個(gè)主軸電動(dòng)機(jī)(MS)的編碼器信號(hào)通過機(jī)床側(cè)分線盒中的一個(gè)DRIVE -CLiQ 集線器模塊DMC20 經(jīng)一條DRIVE-CLiQ 線與電柜控制單元NCU 中的DRIVE-CliQ 端口X102 通訊。

主機(jī)中三個(gè)光柵尺位置反饋信號(hào) (GX、GY、GW)和主軸編碼器(GC)位置反饋信號(hào)通過4 個(gè)編碼器模塊SMC20 和一個(gè)DRIVE-CLiQ 集線器模塊DMC20 經(jīng)一條DRIVE-CLiQ 線與電柜控制單元NCU中的DRIVE-CliQ 端口X103 通訊。

數(shù)控銑鏜電氣布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

通過電柜控制單元NCU 中的PROFINET 端口X150P1 用網(wǎng)線連接機(jī)床側(cè)分線盒中的PP72/48 PLC輸入輸出模塊，機(jī)床側(cè)所有輸入(如壓力繼電器、行程開關(guān)等)和輸出(如電磁閥、指示燈等)都接入此模塊，實(shí)現(xiàn)分布式PLC 模塊控制。

通過電柜NCU 中以太網(wǎng)口X120 用網(wǎng)線將機(jī)床操作按鈕站連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。

2.結(jié)語

利用西門子840DSL 系統(tǒng)集成的PROFINET、以太網(wǎng)和PROFIBUS，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，通過一個(gè)DRIVE-CLiQ 集線器模塊DMC20 采集多個(gè)編碼器信號(hào)，然后通過一條DRIVE -CliQ 傳送給電柜中的數(shù)控系統(tǒng)NCU，即用集線器模塊DMC20可直接連接伺服電動(dòng)機(jī)編碼器測(cè)量系統(tǒng);用集線器模塊DMC20 和編碼器模塊SMC20 可直接連接位置反饋信號(hào)(光柵尺和編碼器)，而不必在機(jī)床中使用附加電纜，從而節(jié)省5 個(gè)電動(dòng)機(jī)編碼器信號(hào)線，4 個(gè)位置反饋信號(hào)(光柵尺和編碼器)線。通過PROFINET實(shí)現(xiàn)分布式PLC 模塊控制，節(jié)省了5 條24 芯控制信號(hào)電纜。利用電柜中的NCU 以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)機(jī)床側(cè)操作按鈕站遠(yuǎn)程控制。由此減少了電柜到機(jī)床的電纜數(shù)量，降低了設(shè)計(jì)成本，同時(shí)方便車間裝配調(diào)試，目前已在我公司數(shù)控銑鏜床系列產(chǎn)品全面推廣。