计算机控制技术在自动化冲压线上的应用

　　上海大众汽车有限公司引进的德国SCHULER 6000KN大型自动化冲压线主要用来生产PASSAT轿车4门2盖等中型冲压件，平均冲次可达 6.7次/分钟。SCHULER冲压线主要由6个压机单元和6个机械化单元组成，压机单元主要用来进行料片冲压，机械化单元主要采用吸盘方式进行料片拆垛、压机之间料片传送等任务。

　　SCHULER自动化压机线的控制设备采用先进的西门子控制设备，整个自动化控制网络分为两级，第一级为基础自动化网络，它主要包括现场层 SIEMENS 可编程控制器SIMATIC H1网络和操作员工作站WINCC网络；第二级为服务器控制管理层网络。

　　SCHULER压机线的整个工业控制网络网络系统较为复杂，由环形拓扑结构、星形拓扑结构、总线形拓扑结构三种拓扑结构类型的工业控制网络组合而成。

二、基础自动化网络

　　2.1 现场层网络

　　SCHULER 压机线现场层控制采用PLC和PROFIBUS现场总线控制。每个压机单元和机械化单元各采用独立的PLC控制，PLC采用西门子S5-115U可编程控制器，整条压机线共使用了12个PLC进行控制。

　　2.1.1 PLC H1 网络

　　服务器与现场层PLC通讯采用SIMATIC H1以太网络，CSMA/CD协议，光缆介质，通信速率为10Mbps，环形拓扑结构。每单元PLC都配置有CP1430通讯模块，通过相应的OLM（光电转换模块）上网通讯，服务器内置CP1413通讯模块通过第一单元OLM模块与PLC H1网通讯。在此服务器起到参数的上传／下送作用，它与PLC之间的数据交换通过DDF（动态数据交换）来进行。

　　使用光纤网不仅满足了高速大容量的数据交换，也大大增强了抗外界电磁场干扰以及抗泄漏的性能，环形结构的好处是一旦光纤网链路发生断裂，仍可保持通信；此外，它完全与电位无关地运行，不必花费昂贵的等电位连接费用，且大大增强了网络的可靠性。

　　2.1.2 PROFIBUS 总线

　　PLC与现场设备的通迅采用西门子公司的PROFIBUS－DP现场总线，PROFIBUS－DP总线是一种全分布式现场总线型现场控制网络，它通过ET200分布式输入／输出系统与现场设备之间实现双向串行多节点数字通信。单个分散的现场设备通过PROFIBUS总线连接成可以相互沟通信息、共同完成控制任务的网络系统和控制系统，形成控制功能彻底下放到现场的全分布网络集成式新型控制系统，它大大简化了现场布线并节省了安装费用。

　　ET200分布式输入／输出系统采用主栈和从栈结构 ， 主栈在总线上向从栈发送数据并向从栈索取数据 ， 从栈只有当主栈发出请求时才能与主栈进行数据交换。

　　在本控制系统的PROFIBUS现场总线中，内置总线接口控制板IM308-C的PLC作为总线的主栈，ET200 输入／输出模块作为总线的从栈，总线传输介质为屏蔽双绞线，PLC通过PROFIBUS-DP实现对现场设备的控制。

　　2.2 操作员工作站WinCC网络

　　操作员工作站通信网络采用10BASE-T以太网，TCP/IP开放协议，光缆介质，通信速率为10Mbps ，环形拓扑结构，具体配置为：每个压机单元各附有前后2个操作员工作站，SCHULER自动化压机线共有12个操作员工作站，工作站内置3COM网卡通过TPTR（以太网接口）及相应的 OLM（光电转换模块）模块与以太网通讯，第一单元的OLM模块通过双绞线与HUB（中央集线器）相连，服务器内置3COM网卡与HUB相连，从而实现服务器与操作员工作站以太网络的通讯。