摘要介绍了500t冲压机送料系统的自动化改造,包括硬件配置和PROFIBus—DP现场总线的应用。
关键词 冲压机送料系统PROFIBUS—DP现场总线 改造
哈尔滨电机厂有限责任公司上世纪80年代引进的德国万家顿500t冲压机,目前电气系统严重老化,某些部件已停产,机床工作效率低,生产受到很大影响。为此,对其进行改造,在送料系统中应用了PROFIBUS—DP技术。
1.硬件配置 .
硬件选用西门子工控产品,技术核心是PLc和伺服系统对PROFIBUS—DP的编程,硬件配置见图1。

(1)PROFIBUS—DP。是一种基于RS一485的开放式工业现场总线,适用于高速通信且数据量小的现场级(符合冲压机自动化改造特点)。PROFIBUS—DP按照“主/从令牌通行”访问网络,区分主动(主设备)、被动(从设备)总线节点(只有主动节点有权访问网络,被动节点通过主模块的轮询分配),是“全集成自动化”的系统总线,开放性强,可连接不同制造厂商的标准部件。
(2)PLC。SlOT,PLC412实现机床的逻辑控制、运算。SlOT—PLC412不具有记忆功能,必须和工控机(PC610)一起使用,调试机床后,要将所有数据(程序、参数)备份到PC610的硬盘,每次重新启动,S10TPLC412会自动调取这些数据。
(3)工控机。用VC或VB在PC610中编辑一个界面(功能类似HMI),Pc610通过其中的专用软件与SlotPLC412进行数据交换,实现对SlotPLc412的控制和监测。专用软件在Slot—P1JC412里开辟特定空间,在此空间定义一些中问变量或数据块,PC610对它们进行“读”或“写”操作。
(4)交流伺服系统。SIMODRIVE611U由电源馈入模块和功率模块组成,注意必须在其功率模块上附加一块PROFIBUS—DP模板,SIMODRIvE61lu才能与SlotPLC412通信和数据交换。
(5)扩展模块。SIMATIC ET200与传统I/0模块功能相同,采集机床的各种状态和数据,完成PLc对机床的逻辑控制,在规定距离内通过PROFIBUS—DP电缆可安装在床身任意部位,不必直接接在PLC—CPU后面,增强了机床设计与具体安装的灵活性。由于PR0FIBUS—DP高速通信、数据交换量小的特点,SIMATIC ET200响应时间极快。
2.PROFIBUS—DP的应用
连接好硬件后,在PC610中安装Simo(:0mu和SIMATIcManager分别用来配置SIMODRIVE611U的参数(变速比、最大速度等)和编辑PLc程序、匹配硬件配置等工作。在SIMOD—RIVE61lU与SlotPLC412之间需要有一个协议,才能通过PROFIBUS—DP实现通信和数据交换,硬件配置完成后,在SIMATIC Manager-硬件配置文件的SIMODRIVE611u选项中,会自动分配一个区间,此区间里的“输入”、“输出”对应SIMOD—RIVE611u的状态字参数和控制字参数。借助PROFIBUS—DP,系统利用“输入”读取SIMODRIVE611u的状态(电机温度、实际距离等)并传输进Slott,Lc412,利用“输出”对SIMODRIVE611u发出指令,SIMODRIvE611u可带动电机运转。SlotPLC412在每一次循环周期,均对PC610、SIMATIC ET200以及SIMOD—RIVE611u的状态字、控制字进行1次“读”和“写”操作,通过PLC程序完成冲压机送料部分的自动控制,控制流程见图2。

改造在保留机床原有功能的基础上,又增加了一些新功能:①可手动正、负方向移动;②自动方式下可单独一次送料;③若送料过程中进给突然中断,恢复生产后能够将剩下的送料距离补齐;④可改变送料进给长度和速度;⑤实时监控电机温度。
通过改造,机床自动化程度和利用率显著提高,已正常运转半年,为企业创造了较大经济效益。
作者通联:哈尔滨电机厂有限责任公司装备部数控组
哈尔滨市动力区三大动力路99号