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韓永剛，翟文彬，楊君偉
( 天津賽象電氣自動化技術有限公司，天津300384 )
摘要：天津賽象公司製造的六角形鋼絲圈聯動線采用的是貝加萊控製係統。文中對貝加萊控製係統的編程軟件、人機界麵、伺服係統、通訊網絡的工作特點、參數進行了詳細介紹。該係統的應用使設備控製水平得到提高。
關鍵詞：貝加萊；編程；伺服係統；網絡；六角形鋼絲圈
中圖分類號：TQ330. 493 文獻標識碼：B 文章編號：1009-797X(2007)10-0055-03
當前輪胎公司對輪胎設備生產自動化及過程自動化控製要求越來越高， 輪胎公司要生產高質量輪胎， 要提高工廠管理的自動化， 要求實時數據傳輸， 要求定位精度的提高， 要求遠程診斷功能， 都對設備控製係統提出了更高的要求； 貝(bei)加(jia)萊(lai)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)有(you)限(xian)公(gong)司(si)，提(ti)供(gong)了(le)一(yi)些(xie)麵(mian)向(xiang)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)及(ji)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)控(kong)製(zhi)產(chan)品(pin)及(ji)完(wan)整(zheng)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。貝(bei)加(jia)萊(lai)公(gong)司(si)的(de)產(chan)品(pin)已(yi)經(jing)用(yong)於(yu)六(liu)角(jiao)形(xing)鋼(gang)絲(si)圈(quan)擠(ji)出(chu)聯(lian)動(dong)生(sheng)產(chan)線(xian)、方斷麵鋼絲圈擠出聯動生產線、裁斷機生產線等輪胎設備。下麵以六角形鋼絲圈擠出聯動生產線為例對貝加萊係統的特點簡單作一些介紹。
六角形鋼絲圈擠出聯動生產線的配置： 控製部分選用B&R Power Panel 200 係列，完成主控及顯示工作（TFT 真彩，VGA 顯示，256 色，10.4 in 觸摸屏）；伺服係統選用B&R ACOPOS高精度全數字伺服， 使用高速實時工業以太網POWERLINK 控製伺服運行； 遠程采用接線簡單的CAN 通訊協議。係統配置圖如圖1 所示。下麵分別介紹一下編程軟件、PCC（ 可編程計算機控製器）、ACOPOS 高精度全數字伺服驅動器的特點、通訊網絡。
1 編程軟件B&R Automation Software
現在大多數工控設備上要完成顯示功能、控製功能都要用相應的軟件來完成， 如工控機軟件、組態軟件、人機界麵軟件、PLC 邏輯軟件、伺服控製軟件， 這麼多軟件同時應用在一台設備上對設備的前期開發和後期維護帶來了不便。|
圖1 係統配置圖
貝加萊公司推出了Automation Software軟件， 它提供了統一的編程、透明的通訊方式和清晰的診斷界麵， 簡化了項目的規劃、配置、編程、文檔和診斷， 其中的常規功能和自動化組件保證了工作的有效性， 並除去了不必要的界麵，實現了“一個工具，多個目標”。
Automat ion Software 軟件平台具有豐富的函數庫， 標準庫函數中的所有功能塊可以用任意一種語言來調用， 也可以在庫管理器中添加新的庫。軟件還嵌套了方便的測試工具， 如項目檢測、LAD 監視、PV 變量檢測（ 包括強製模式）、實時軌跡追蹤和源代碼調試。該軟件將內容豐富的幫助係統集成在軟件中， 提供了項目創建過程的所有幫助， 為了編程的方便提供了梯形圖、語句表、流程圖、Basic、C 等編程語言。
另外，軟件中的Visual Component，人機界麵部分可以和控製程序部分一同編寫、測試。由於所有部件充分地集成在一起， 可以明顯提高工作效率。所有任務被存儲在一個項目中，Visual Component 以完全圖形化的方式來生成可視化界麵， 定義硬件， 畫圖， 插入位圖， 配置輸入和輸出。界麵圖像可以使用圖像編輯器完成。
2 人機界麵係統B&R Panel System
貝加萊的Panel System 有三種： ① Panel ware： 是模塊化麵板功能； ② 工業級PC： 它帶有標準操作係統， 是可編程控製的操作和顯示終端； ③ Power Panel（ 如圖2 所示）：它適應於小型與中型機械與係統， 包含了操作麵板和控製器， 六角形鋼絲圈擠出聯動生產線就是使用的該產品， 下麵對其進行詳細介紹。
圖2 Power Panel 外觀
B&R 的Power Panel 200 係統是集控製、驅動、操作界麵和通訊於一體的控製設備， 用戶可以根據實際項目的需要進行靈活的模塊化擴展。PCC 可編程計算機控製器， 是對傳統PLC 功能的極大提升, 其組網的靈活性、係統平台的開放性以及智能性可使複雜的控製項目得以完美的實現， 在過程自動化領域中得到廣泛應用。
Power Panel 200 係統的技術參數：
Intel based 266 MHz 處理器；
最大64 MB SDRAM；
TFT 液晶顯示屏（10 in）；
自帶Ethernet 10/100 通訊接口；
自帶RS232 串行通訊接口；
2×USB（可以選配軟驅或打印機）；
Flash 插槽（可以外接存儲卡）；
無風扇，采用DC24V 供電；
實時時鍾；
aPCI 擴展槽（CAN 總線、X2X I /O 擴展、ETHERNET Power Link 擴展等）。
項目的控製任務和本地的人機界麵任務均在Power Panel 200 係統中運行， 其可以通過靈活的現場總線（CAN、X2X、ETHERNET Powerlink）分別與伺服係統、I /O 擴展站等相連接。同時Power Panel 200 又可以通過自帶的以太網口和其他的B&R 麵板相連。
貝加萊公司的PCC 主要特點是：可靠性高、抗幹擾能力強， 對所有I /O 接口電路均采用光電隔離，有效地抑製了外部幹擾源。
3 B&R Motion System
伺服係統選用B&R ACOPOS 高精度全數字伺服，使用高速實時工業以太網POWERLINK 控製伺服的運行。
貝加萊電機反饋采用了光電正弦編碼器（ENDAT）， 它彙集了增量編碼器與絕對編碼器的優點，還補償了這兩類編碼器的缺點。
ENDAT 編碼器係統具有非易失的、不需維護的電路板EEPROM 數據寄存器，操作驅動器所需要的數據儲存在這裏， 減少了調試和維修的次數。
六角形鋼絲圈擠出聯動生產線正是采用了ENDAT 編碼器的優點， 不但減少了接近開關傳感器的數量而節約了成本，又提高了定位的精度。
4 通訊網絡
六角形鋼絲圈擠出聯動生產線伺服用的是B&R ETHERNET Power Link 實時以太網總線，I/O 點用的是CAN。下麵分別介紹一下這兩種通訊網絡。
4.1 ETHERNET PowerLink 實時以太網總線介紹
ETHERNET Powerlink 是第一個可靠的、開放的實現微秒級實時數據傳輸的工業以太網係統。係統的技術參數如下：
標準快速以太網：100Mbps；
標準雙絞線；
拓撲為星型或樹型；
網段長度100 m；
網絡時滯 < 1μs；
循環時間 < 200μs（ 站點數為10 時<500μs）；
實時循環時間可設定。
該總線主要應用在那些數據交換量大， 對實時性要求很高的場合。結合六角形鋼絲圈擠出聯動生產線的實際特性， 要求1 台主機帶3台從機作速度和位置同步。由於PowerLink具有網絡實時性的特點， 可以使4 個伺服軸在0.5 ms 的循環時間內進行位置和速度同步， 同步精度極高。從而使六角形鋼絲圈擠出聯動生產線生產的鋼絲圈質量得到提高。
4.2 局域網CAN
控製器局域網CAN（Control Area Network）屬於現場總線的範疇，它是一種在自動化領域廣泛使用的多線路協議和有效地支持分布式控製或實時控製地串行通訊網絡。
CAN 的主要特點有： 多主站依據優先權進行總線訪問， 無破壞性的基於優先權的仲裁，借助接收濾波的多地址幀傳送， 遠程數據請求，配置靈活， 全係統數據相容， 錯誤檢測和出錯信息， 發送期間若丟失仲裁或由於出錯而遭敗壞的幀可自動重發送， 暫時錯誤和永久性故障節點的判別以及故障節點的自動脫離。
六角形鋼絲圈擠出聯動生產線的I /O 點就是采用的CAN 通訊， 是由PP220 自帶的CAN口和EX470 進行通訊。
5 小結
通過貝加萊係統在六角形鋼絲圈擠出聯動生產線的實際應用， 加深了對貝加萊係統的進一步了解， 同時使六角形鋼絲圈擠出聯動生產線的控製精度得到了提高， 解決了對跳步位置、跳步長度的設定等問題， 使六角形鋼絲圈擠出聯動生產線生產的鋼絲圈的質量得到了提高。
參考文獻：
[1] 齊蓉，肖維榮. 可編程計算機控製器高級技術.
[2] 貝加萊. B&R ACOPOS 技術入門.
[3] 貝加萊. B&R PanelSys tem.
作者簡介：
韓永剛， 男， 電氣工程師， 畢業於太原重型機械學院，畢業後一直從事自動化工作。
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