阀岛技术在自动化生产线上的应用

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一个紧凑形带PROFIBUS-DP接口的阀岛最多 可扩展一个带 CAN 总线接口的 CP 阀岛或一个 16 点输出模块以及一个 16 点输入模块
依据实际情况 设置 DIP 开关的相应位置 DIL2 功能
设定从站地址
第24卷 第11期 2002-11 3474
万方数据
DIL 1
DIL 2
图3
设置从站是否具有诊断功能
R-U-4M2J2A+UGE 3 个 AS-I 接口 FESTO ASI-MF-2E1A-Z
27 个 3/2 阀 FESTO MFH-3-1/8 27 个
1.2 带现场总线的阀岛 为了适应不同的应用对象 自控工业中存在
阀岛技术在自动化生产线上的应用
张玉龙
(上海电气自动化设计研究所工程二部 上海 200023)
摘 要 介绍了如何应用阀岛技术 现场总线技术实现生产线的自动化控制 关键词 阀岛 现场总线 A S - I P R O F I B U S 中图分类号 TH166 文献标识码 B 文章编号 1009-0134(2002)11-0046-03
2.2 软件组态
阀岛在供货时附属一个GSD 文件 PROFIBUS 设备具有不同的性能特点 这些特点可按提供的功 能(如 I/O信号的数量和诊断信息等)来区分或按总 线参数(如 波特率和监视时间等 来区分 对每种 设备类型和每家制造商而言 这些参数均各有差异 它们通常以文件的形式编在技术手册中 为了实现 PROFIBUS简单的即插即用配置,设备的这些通信特 性均在电子设备数据单 GSD 文件 中作了定义
至电接口部分, 电磁阀统一进
WINCC
气 排气, 用户只需将各个电 磁阀的气输出口与相应的执行 机构相连, 将电接口插头与相
PROFIBUS-DP总线
S7315-2DP
应的控制器(PLC 或工控机)的 阀岛
接口相连 目前阀岛的电接
阀岛
阀岛
CPU226
口形式有带独立插头 带多
针插头 带现场总线 带内
置 PLC 等形式,可根据系统需 阀岛
某厂的催化剂生百度文库线采用模块化设计思路 包 括涂铝 还原 浸渍等工艺 从原料一直到成品共 由 4 条加工线来实现 为节省布线与安装时间 方 便诊断与维护 系统采用现场总线控制技术 考虑 系统的开放性和可靠性 我们选用了 PROFIBUS- DP 通讯协议
在系统中,物料的搬运所用执行机构比较集中 我们选用了紧凑形模块化阀岛 线体上控制止挡器 的单电控阀安装比较分散,我们选用带 AS-I 接口的 单个阀, 并将止挡器的限位信号也接到 AS-I 接口 上 系统的具体配置见图 1
0 引言
场总线与 PLC 之间是如何实现通讯的
在机电一体化技术飞速发展的今天 气动技术 1 系统组成
已越来越广泛地应用在自动化领域中 如汽车制造 烟草机械 橡胶 纺织 化工医药 食品 包装 印
1.1 系统配置
刷等领域 在工业设备中 由气动执行机构 气缸 爪手等 实现送料 夹紧 加工等 各个执行机构 的动作由电磁阀来控制 为方便安装 减少开发周 期 节省布线时间 易于诊断和维修 目前已广泛 地应用了阀岛技术
阀岛
AS-I总线 阀 阀岛
要选择 本文以阀岛在某催化剂生
ET200B
ET200B
ET200B
产线上的应用为例 阐述现
图1 系统配置简图
收稿日期 2002-08-06 作者简介 张玉龙 1 9 7 1
男 上海电气自动化设计研究所工程二部部长
3464 第24卷 第11期 2002-11
万方数据
系统主要选用元件如下 上位监控软件 SIEMENS WINCC 可编程控制器 SIEMENS S7-
阀岛 一词译自德语 Ventilinsel ,英文译为 Valve Terminal 阀岛技术是由著名的德国气动 厂家 FESTO 公司最先发明并引入应用的 阀岛是 指按照系统的实际需求 将各种功能的电磁阀或真 空发生器和各种电气接口形式结合在一起的气电组 合单元,并且已将电磁线圈或外部传感器 命令按扭 的输入或其它输出控制连线引
应用 FESTO 阀岛和 SIEMENS PLC 进行通 讯的步骤如下所述
添加 GSD 到 HW Catalog ,有两种方法可 以实现
拷贝 *.GSE 到 STEP7\S7DATA\GSD 子 目录下;拷贝位图文件到STEP7\S7DATA\NSBMP 子目录下;在 STEP 7 软件界面下刷新硬件
张玉龙 上海电气自动化设计研究所工程二部,上海,200023
制造业自动化 MANUFACTURING AUTOMATION 2002,24(11) 3次
参考文献(2条) 1.运用PROFIBUS-DP实现分散自动化 2.陆鑫盛;周宏 气动自动化系统的优化设计
引证文献(3条)
1.冯显英.任长志.解守华 基于阀岛技术的异性纤维清除系统结构与设计[期刊论文]-机床与液压 2006(11)
调整阀岛的 PROFIBUS 地址 使之与硬件 设置一致
根据扩展情况配置阀岛 最多可有 32 点输 出 16 点输入
根据需要修改阀岛的 I/O 地址
3 带 AS-I 接口的阀岛与 S7-200 的通 讯
AS-I 主站模块选用 CP 243-2 在 S7-200 的映象区中,CP 243-2 占用 1 个数 字量输入字节(状态字节) 1 个数字量输出字节(控 制字节) 及 8 个模拟量输入和 8 个模拟量输出字 通过用户程序 用状态和控制字节设置 C P 243-2 工作模式 根据工作模式的不同 CP243-2 在 S7-200 模拟地址区既可以存储 AS-i 从站的I/O 数据或存储诊断值 也可以使能主站调用 (例如改 变一个从站地址) 通过按钮 可以设定所连接的所 有 AS-i 从站 使用 AS-I 网络 不需要组态软件 使用 AS- I 编址器设定每个 AS-I 从站的地址后 AS-I 主站 会自动对网络上连接的从站进行辨识
CPU315-2DP 1 套 I/O 从站 SIEMENS ET200B 3 个 智能从站 SIEMENS S7-CPU226
CP243-21 套 紧凑形阀岛 FESTO 10P-10-8A-D1-
R-U-4M4J+UGE 3 个 紧凑形阀岛 FESTO 10P-10-8A-D1-
4 结束语
以阀岛 现场总线形式实现的气电一体化适应 了目前自控技术的发展趋势 为自控系统网络化 模块化提供了有效的技术手段 阀岛技术与现场总 线技术相互结合, 使两者的优势得到了充分发挥, 大 大提高了系统的可靠性和可维护性 目前已广泛用 于汽车制造 烟草机械 医药机械等行业 具有极 大的应用前景
2.董丽 防风固沙草方格铺设机器人气动系统的设计与研究[学位论文]硕士 2005 3.宋旦锋 模块化气动装卸机械手的研究与开发[学位论文]硕士 2004
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zzyzdh200211014.aspx
在 S T E P 7 软件界面下通过命令菜单 Importing the GSD 添加GSD文件 Importing the bitmaps 添加位图文件
PROFIBUS- 主站配置 添加 DP 主站,并设置主站参数,如,波特率 主 站地址,可保留基本设置 -1.5 MB- 地址:#2
阀岛(从站)配置 从 hardware catalog 中选择与实际相 符的阀岛类型
多种形式的现场总线 在机理上 通过现场总线进 行数据通信无非是将数据以二进制方式在通信对象 之间进行串行传送 而这些二进制数据的含义则必 须事先在通信对象之间进行约定 但目前在可编程 控制器行业中尚未有统一的数据格式约定( 协议) 因此对不同协议的可编程控制器必须由相应的带现 场总线接口的阀岛与之直接相连接, 或者通过总线 转换器进行间接连接 现 FESTO 公司提供的带现 场总线的阀岛协议包括所有开放式协议以及主要可 编程控制器厂家的自定义(封闭式)协议,详见图 2
以前,各种器件必须单独地通过大量控制电缆连 接到控制柜,有些控制柜中排满了端子板和数不尽的 端子块 现在应用 AS-I 接口后面目一新,彻底消除 了拥挤 紊乱的接线,现场只需要一根总线电缆 并 且具有很高的保护等级(防溅 /IP65)
在上述系统中 由于采用AS-I接口连接 把控 制阀尽可能的安装在气缸附近 使流量的损失减少 气缸的动作迅速
2 带 PROFIBUS 接口的阀岛与 S7-300 的通讯
在本系统中 我们选用了 S 7 3 1 5 - 2 D P 作为 PROFIBUS-DP 的主站
2.1 硬件配置
卸下阀岛顶盖螺钉 盖板上有两组 DIP 开关用 以设置协议 地址等
DIL1 功能 PROFIBUS-DP 协议设置 设置阀岛的扩展情况
参考文献
[1] 陆鑫盛,周宏.气动自动化系统的优化设计[M].上海科学技 术文献出版社.
[2] 运用 PROFIBUS-DP实现分散自动化[Z].中国机电一体化技 术应用协会.
3484 第24卷 第11期 2002-11
万方数据
阀岛技术在自动化生产线上的应用
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
AS-I(EN50295) 用于传感器和执行器的联网通
图2 现场总线协议一览
讯 AS-I 总线集驱动电源 信号传输于一根两芯 黄色扁平电缆上 连接采用针刺方式 安装布线 非常方便 AS-I 主站最多可控制 31 个从站 每 个从站可连接 4DI/DO 2DI/2DO 或 4DI 和 4DO AS-I 网络的总距离可达 100m
阀岛不仅适合于分散场合的控制 它还可以通 过现场总线将每个分散的阀岛连成网络 FESTO公 司的紧凑型阀岛对于分散与集中控制起了十分重要 的作用 由于它体积小 重量轻 输出流量却很大 使得它安装在一些移动支架和导轨部件上具有突出 的优势 与驱动机构(气缸 爪手 真空吸盘)距离最 近, 大大减少了管道气流损失, 切换十分敏捷
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