【文章內(nèi)容簡介】 profibus、profinet），AB（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、Devicenet）等通訊接口，并可以通過在機(jī)器人控制器上掛接siemen（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、profibus、profinet），AB（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、Devicenet）子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備在機(jī)器人控制器側(cè)的控制，在每個(gè)機(jī)器人控制柜外部集成一個(gè) PLC和 HMI電控系統(tǒng)用以監(jiān)控與手動維護(hù)機(jī)器人的功能并可作為主線主控的從站，實(shí)現(xiàn)連鎖信號控制交換。 中大規(guī)?？刂品桨钢械耐鈬刂破鲬?yīng)支持siemen（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、profibus、profinet），AB（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、Devicenet）等通訊接口。中大規(guī)模控制方案中可以根據(jù)需要配置安全控制器，安全控制器滿足 SIL3 安全等級并具 備常用的安全控制功能，并能夠通過 SafeEthernet 安全型控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展或與現(xiàn)場安 全型 IO 模塊進(jìn)行通訊。安全型 IO 可以擔(dān)負(fù)傳統(tǒng)安全繼電器的功能實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場安全產(chǎn)品（如 緊停，光柵，區(qū)域掃描，安全開關(guān)等）的連接。 PLC 系統(tǒng)要求PLC 系統(tǒng)作為中大規(guī)模控制方案中的主要控制方式，按照車間的自動化程度的高低，可 將其分為兩類，即小型 PLC 控制系統(tǒng)和中大型 PLC 控制系統(tǒng)。對于車間具體應(yīng)用場合，不 同等級的 PLC 應(yīng)具備相應(yīng)的性能要求。 控制范圍PLC 控制系統(tǒng)用于車間所有需要較高程度自動化控制的場合，其控制范圍主要覆蓋在機(jī) 運(yùn)線控制，機(jī)器人控制，工裝夾具控制以及相關(guān)設(shè)備的控制等。 處理器要求PLC 處理器作為控制系統(tǒng)的核心，在性能上應(yīng)具備一定的能力，這些性能包括 PLC 處理器的存儲容量，擴(kuò)展存儲能力，電池供電功能，編程端口，編程語言等方面，從而滿足車間現(xiàn)場自動化控制的要求：1. 存儲容量：對于 PLC 處理器而言，其程序內(nèi)存與數(shù)據(jù)內(nèi)存的總和應(yīng)不低于 500KB。2. 備份存儲：PLC 處理器應(yīng)具備備份存儲功能，用戶程序和數(shù)據(jù)可通過備份存儲卡在控制 系統(tǒng)掉電的情況下依然得到保持，并可在系統(tǒng)上電后進(jìn)行恢復(fù)。3. 電池供電：PLC 處理器應(yīng)具備電池供電功能，即當(dāng)控制系統(tǒng)掉電的情況下能夠通過電池 對處理器進(jìn)行供電并保持程序運(yùn)行一段時(shí)間。4. 編程端口：PLC 處理器需包含一個(gè)以太網(wǎng)端口作為高速編程接口，并能夠通過集成或者擴(kuò)展的方式進(jìn)行siemen（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、profibus、profinet），AB（TCP/IP 工業(yè)以太網(wǎng)、Devicenet）等通訊從而實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程進(jìn)行編程組態(tài)功能。 電源要求PLC 系統(tǒng)應(yīng)該配置交流 220VAC 或 DC24V 作為輸入供電電源，并應(yīng)該提供直流 24VDC輸出用于本地 IO 模塊或其他用途使用（根據(jù)項(xiàng)目組指定安裝足夠容量的 DC24V 直流電源）。 通訊要求 (詳見 )PLC 系統(tǒng)應(yīng)支持工業(yè)以太網(wǎng)的通訊方式，以實(shí)現(xiàn)開放的，可靠的數(shù)據(jù)通信，并根據(jù)車間 工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用要求，PLC 系統(tǒng)應(yīng)該可以選擇工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線以實(shí)現(xiàn)與車間不同層 次設(shè)備進(jìn)行通訊。單根以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電纜不得超過 90 米(300 英尺)。對于穩(wěn)定性要求極高 的信息應(yīng)該采用硬接線的方式通訊。PLC 與 HMI：PLC 與 HMI 之間的通訊應(yīng)該保證 PLC 與 HMI 之間數(shù) 據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。PLC 與上層信息系統(tǒng)：PLC 與上層信息系統(tǒng)之間應(yīng)該采用工業(yè)以太網(wǎng)方式進(jìn)行，這其中 包括對 PLC 進(jìn)行編程組態(tài)的工程師站，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（服務(wù)器或單機(jī)），上層數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)等所有需要與 PLC 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的 PC 機(jī)，要有利于 PLC 的編程組態(tài)并保證數(shù)據(jù)交互的實(shí) 時(shí)性與穩(wěn)定性。PLC 與機(jī)器人：PLC 與機(jī)器人之間的通訊采用 AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet）等方式進(jìn)行。機(jī)器人與外圍設(shè)備通信：通過AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet） 通信。PLC 與現(xiàn)場 IO：PLC 與現(xiàn)場分布式 IO 之間的通訊采用 AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet）方式進(jìn)行，這其中包括機(jī)柜安裝（IP20 防護(hù)等級）和現(xiàn)場安裝（IP67 防護(hù)等級）的 IO 產(chǎn)品，要求實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場分布式 IO 的高效率高質(zhì)量通訊。PLC 與現(xiàn)場傳動裝置：PLC 與現(xiàn)場傳動設(shè)備之間的通訊采用 AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet）方式進(jìn)行，這其中包括變頻器和軟啟動器，要求實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場傳動裝置的高效率高質(zhì)量通訊。PLC 與現(xiàn)場檢測開關(guān)通信： PLC 與布 在夾 具或 者設(shè) 備 上的 總線 模塊 通過AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet），總線模塊與檢測開關(guān)通過標(biāo)準(zhǔn)接頭連接，采用點(diǎn)對點(diǎn)通信方式。PLC 與現(xiàn)場其他設(shè)備：PLC 與現(xiàn)場其他設(shè)備之間的通訊建議采用 AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet）方式進(jìn)行，如不能支持以上幾種通訊方式，則應(yīng)該使用硬接線連接，并應(yīng)該獲得用戶的同意。以上通訊方式在具體的項(xiàng)目中，還需得到業(yè)主的確認(rèn)。 系統(tǒng)框架中大型 PLC 系統(tǒng)應(yīng)該提供背板框架，同時(shí)支持帶電插拔功能，以方便維修人員在系統(tǒng)帶電狀態(tài)下對模塊設(shè)備進(jìn)行增加、移除和更換等操作，節(jié)約系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。 HMI（觸摸屏）要求一般超過（包括）6 步的動作或需要數(shù)據(jù)修改和診斷顯示的地方就必須要采用 HMI，實(shí)現(xiàn) 設(shè)備狀態(tài)，報(bào)警，故障，診斷等信息的顯示。HMI 作為單元控制點(diǎn)，它可以看作是安全控制 按鈕和程序顯示器。它優(yōu)先安裝在主控電氣柜上，但如果有安全需要，也可以安裝在設(shè)備附近，以便于控制。HMI 的設(shè)計(jì)和安置必須得到用戶的同意。 硬件規(guī)范根據(jù)車間具體應(yīng)用要求，現(xiàn)場所要使用的 HMI 硬件應(yīng)該滿足以下要求：1. 操作方式：通常情況下 HMI 的操作方式應(yīng)為觸摸式，即采用觸摸屏作為現(xiàn)場操作員終端， 在特殊情況下可以為按鍵式或觸摸按鍵混合式，具體應(yīng)用需要獲得業(yè)主的同意。2. 顯示尺寸：現(xiàn)場通常使用的 HMI 顯示尺寸應(yīng)為 10 英寸，12 英寸，具體選型或者如需用到其他尺寸，需得到用戶的同意。3. 顯示效果：現(xiàn)場使用的 HMI 應(yīng)為彩色顯示器，色彩應(yīng)不低于 32 位真彩色，畫面分辨率 應(yīng)不低于 800*600 象素。4. 內(nèi)存容量：現(xiàn)場使用的 HMI 的內(nèi)存容量應(yīng)該不低于 32M RAM，這個(gè)內(nèi)存系 HMI 在運(yùn)行 時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序所占用的空間。5. 存儲容量：現(xiàn)場使用的 HMI 的基本存儲設(shè)備應(yīng)不小于 16MB，以用于靜態(tài)存儲 HMI 中 包括 HMI 畫面運(yùn)行文件在內(nèi)的數(shù)據(jù)。6. 存儲擴(kuò)展：現(xiàn)場使用的 HMI 應(yīng)具備存儲擴(kuò)展能力，通過插卡方式對基本存儲設(shè)備容量進(jìn) 行擴(kuò)展，以保證工程功能的完善性。7. 通訊端口：現(xiàn)場使用的 HMI 應(yīng)支持AB（Devicenet）siemens（profibus、profinet）通訊方式。8. 供電方式：現(xiàn)場使用的 HMI 應(yīng)使用直流 24VDC 供電。9. USB 接口：現(xiàn)場使用的 HMI 應(yīng)支持帶有一個(gè) USB 接口，用于連接鍵盤、鼠標(biāo)、U 盤等 外圍設(shè)備以滿足對 HMI 操作，數(shù)據(jù)存儲及交換等應(yīng)用的需求。 其他要求1. 對于車間現(xiàn)場使用的 HMI，其顯示語言應(yīng)支持中文和英文顯示。 現(xiàn)場分布式 I/O 要求現(xiàn)場分布式 IO 作為 PLC 的遠(yuǎn)程控制手段，要求實(shí)現(xiàn)就近采集現(xiàn)場 IO 信號，具有通過現(xiàn) 場總線遠(yuǎn)程傳輸信息的功能。車間使用的現(xiàn)場分布式 IO，按照用途不同進(jìn)行劃分，分為三種 不同的要求類型：1. 機(jī)柜內(nèi)安裝 IP20 防護(hù)等級的分布式 IO，要求將其安裝在現(xiàn)場 IO 箱中。2. 直接安裝在現(xiàn)場設(shè)備上（如機(jī)運(yùn)設(shè)備）的分布式 IO，要求 IP67 防護(hù)等級。3. 安全型 IO，有機(jī)柜內(nèi)和現(xiàn)場安裝兩種，要求符合 SIL3 安全等級，并且可以連接現(xiàn)場安全 設(shè)備。 硬件規(guī)范1. 現(xiàn)場所使用的 IP20 分布式 I/O，應(yīng)根據(jù)車間現(xiàn)場的應(yīng)用滿足一定的要求：1) 通訊方式：應(yīng)采用 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）作為通訊協(xié)議，I/O 模塊系統(tǒng)應(yīng)具備 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）適配器或集成 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）端口。2) 安裝方式：應(yīng)盡量做到安裝簡便，盡量少用其他輔助工具，從而降低安裝和后期維護(hù) 的復(fù)雜性。 3) I/O 標(biāo)識：應(yīng)提供 I/O 點(diǎn)數(shù)和輸入輸出類型標(biāo)識，這樣方便維護(hù)人員清晰準(zhǔn)確的判斷I/O 模塊的具體狀態(tài)及情況。4) I/O 更換：應(yīng)盡量提供可以支持帶電插拔的 I/O 模塊，這樣方便維護(hù)人員對模塊位置 調(diào)整、增加減少模塊和設(shè)備更換。2. 現(xiàn)場所使用的 IP67 分布式 I/O，應(yīng)根據(jù)車間現(xiàn)場的應(yīng)用滿足一定的要求：1) 通訊方式：應(yīng)采用應(yīng)采用 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）作為通訊協(xié)議，I/O 模塊系統(tǒng)應(yīng)具備 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）適配器或集成 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）端口。2) 安裝方式：所采用的連接電纜應(yīng)全部為快速接頭，這其中包括現(xiàn)場總線電纜接頭，I/O 電纜接頭（其規(guī)格應(yīng)為 M23），輔助電源電纜接頭，并應(yīng)盡量做到安裝簡便，盡量少用其他輔助工具，從而降低安裝和后期維護(hù)的復(fù)雜性。（須經(jīng)業(yè)主認(rèn)可）3) I / O 模塊應(yīng)安裝在支架,所有的 I / O 模塊應(yīng)該位于便于維修的位置。I / O 塊不得放在任何存在障礙的位置。移動傳感器模塊 I / O 應(yīng)當(dāng)最小化盡可能最大程度地減少線纜的彎曲。3. 現(xiàn)場所使用的 IP20 和 IP67 分布式安全 I/O，應(yīng)根據(jù)車間現(xiàn)場的應(yīng)用滿足一定的要求：1) 通訊方式：應(yīng)采用siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）現(xiàn)場總線作為通訊協(xié)議，I/O 模塊系統(tǒng)應(yīng)具備 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）適配器或集成 siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）端口。2) 安全等級：必須符合 SIL3 安全等級。3) 安全測試：必須具備安全 IO 信號脈沖測試功能。4) 通道配置：必須滿足單通道和雙通道可配置用于連接普通設(shè)備和安全設(shè)備。 通訊現(xiàn)場分布式 I/O 的通訊方式采用siemens（profibus、profinet）AB（Devicenet）現(xiàn)場總線協(xié)議， 要求確保車間底層 I/O 信號與 PLC 之間的數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到實(shí)時(shí)性、確定性和穩(wěn)定性。 電氣傳動系統(tǒng)要求 范圍車間現(xiàn)場電氣傳動系統(tǒng)包括變頻器、軟啟動器和分布式電機(jī)控制器等功率變換裝置。這 些設(shè)備負(fù)責(zé)完成對現(xiàn)場風(fēng)機(jī)、泵、升降機(jī)、機(jī)運(yùn)線等應(yīng)用中的電動機(jī)進(jìn)行起動、停止、調(diào)速 等功能，從而實(shí)現(xiàn)變換機(jī)械能的作用。 電氣傳動系統(tǒng)規(guī)范1. 控制方式：所有超過 3KW 的電動機(jī)（包含 3KW）不應(yīng)直接進(jìn)行起動，應(yīng)采用軟啟動器或變頻器的方式進(jìn)行控制。2. 供電方式：車間現(xiàn)場使用的電氣傳動設(shè)備，包括軟啟動器和變頻器的動力電源應(yīng)該為交 流 380VAC，控制電源應(yīng)該為直流 24VDC，對于速度反饋所需的編碼器信號的電壓等級的選擇需獲得用戶的同意。3. 操作面板：車間現(xiàn)場使用的電氣傳動設(shè)備，包括軟啟動器和變頻器應(yīng)該提供操作面板， 以方便現(xiàn)場工程師對電氣傳動設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)和診斷。 通訊車間現(xiàn)場使用到的電氣傳動設(shè)備都應(yīng)該能夠通過集成或擴(kuò)展的方式與 PLC 進(jìn)行 siemens（profinet）mitsubishi（cclink）現(xiàn)場總線通訊。1. 軟啟動器：對于車間現(xiàn)場所使用的軟啟動器，要求能夠通過 siemens（profinet）mitsubishi（cclink）現(xiàn)場總線與上層 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行通訊。軟啟動器和 PLC 之間可通過通訊方式進(jìn) 行有關(guān)電動機(jī)狀態(tài)，命令，參數(shù)，故障，報(bào)警，診斷等數(shù)據(jù)信息的交互。2. 變頻器： 對于車間現(xiàn)場所使用的變頻器，要求能夠通過 siemens（profinet）mitsubishi（ccl