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EtherCAT的第一个应用实例-Schuler Profiline冲压机

文章来源:不详 作者:佚名 访问次数:


该文章讲述了EtherCAT的第一个应用实例-Schuler Profiline冲压机的电路原理和应用

以太网统领大型压机

概述:在一个示范项目中,Schuler公司率先在其新一代Profiline冲压机中使用了EtherCAT。在此项目中,基于以太网的现场总线系统被用于实现系统外设和基于PC的控制系统之间的通讯。

  总部位于德国Plüderha usen的Schuler Hydrap是Schuler集团专门从事Profiline液压冲压机的一个分公司,其用户主要集中在德国国内的电器制造商和汽车工业的制造商。一年半之前,当开发160至1600吨的新一代冲压机提到议事日程上时,Schuler决定重新考虑他们的控制技术。
  以前,Schuler Hydrap使用传统的PLC(如SimaticS7)及多种特殊硬件,通过Profibus来控制液压系统。但是,由于液压控制是冲压机的核心部件之一,制造商不愿意将它公之于众。据Schuler公司控制与驱动技术开发部集团代表Clement Peters先生说,Schuler非常希望能摆脱这些特殊的解决方案。“如果液压控制模块的制造商用黑匣子的方式提供他们的know-how,对我们没有任何好处。”
  随着高性能的基于PC的控制技术的发展,Schuler想直接将液压控制集成到软PLC中,换句话说,目的是以PLC软件的形式提供控制技术和诀窍,以便将来可以对该控制器直接施加影响。作此决定的另一个出发点是想采用一个统一的基于IEC的控制理念,该控制理念应可满足Schuler集团所有的控制需求,并且有可能使自己不必依赖于某个硬件平台。Peters先生说:“一个具备绝对寻址而无本地数据管理的系统不可能适应这一要求。”
  经过全面的市场考察后,Schuler最终选定了来自Beckhoff的TwinCAT自动化软件作为他们用于Profiline设备系列的首选系统。这样,PLC、液压和驱动任务可以在一个平台上实现。另外,该解决方案允许所有的设备和工具参数通过Schuler的“内部基本监视系统”在用于控制的PC机上同时实现可视化操作。Ralf Sohr先生,Schuler Hydrap电气系统的首席设计师,对新的控制解决方案回顾时说:“将液压控制技术集成到软PLC中本身已使我们提高了处理能力,同时也提高了产品质量”。
  但,该过程接口–即总线系统–仍然是一个棘手的问题。Clement Peters解释其原因时说:“在控制方面,可通过TwinCAT软件中相应的NC任务映射高品质的运动控制,例如,我们使用的循环时间为1到2个毫秒。能把集成平台(即TwinCAT)用于液压系统的基本先决条件是有一个能满足液压控制技术需求的总线系统,这意味该系统完成快速记录、处理和输出模拟信号以及运动路径寄存所需要的时间必须大大小于1毫秒。”
  使用以前的技术,即传统的PLC加专用液压控制器模块以及Probibus作为其总线系统,Schuler不可能使他们的冲压机的循环周期达到小于5毫秒。Ralf Sohr先生说,这是由于其通讯系统所耗费的时间相对较长所致。这种情况在采用PC技术后大为改观,因为PC处理器有足够的能力达到所需要的循环周期。不过Ralf Sohr先生说,该解决方案并不是完美无缺的:“只要Profibus仍被用作通讯介质,TwinCAT系统仅仅占用了整个循环时间的大约10%,在剩下的90%时间里,控制器不得不等待Profibus的通讯操作。因此该系统的吞吐量仍然十分有限,这对今后的开发和功能扩展尤其不利。现在我们采用EtherCAT,才有了一个能开通TwinCAT全部能力的通讯系统,因此进入了一个新的境界。”


费用大大减少,速度大幅提高

  2003年

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