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当前轮胎公司对轮胎设备生产自动化及过程自动化控制要求越来越高， 轮胎公司要生产高质量轮胎， 要提高工厂管理的自动化， 要求实时数据传输， 要求定位精度的提高， 要求远程诊断功能， 都对设备控制系统提出了更高的要求； 贝加莱工业自动化有限公司，提供了一些面向生产自动化及过程自动化的控制产品及完整的解决方案。贝加莱公司的产品已经用于六角形钢丝圈挤出联动生产线、方断面钢丝圈挤出联动生产线、裁断机生产线等轮胎设备。下面以六角形钢丝圈挤出联动生产线为例对贝加莱系统的特点简单作一些介绍。 

六角形钢丝圈挤出联动生产线的配置： 控制部分选用B&R Power Panel 200 系列，完成主控及显示工作（TFT 真彩，VGA 显示，256 色，10.4 in 触摸屏）；伺服系统选用B&R ACOPOS高精度全数字伺服， 使用高速实时工业以太网POWERbbbb 控制伺服运行； 远程采用接线简单的CAN 通讯协议。系统配置图如图1 所示。下面分别介绍一下编程软件、PCC（ 可编程计算机控制器）、ACOPOS 高精度全数字伺服驱动器的特点、通讯网络。 

1 编程软件B&R Automation Software 

现在大多数工控设备上要完成显示功能、控制功能都要用相应的软件来完成， 如工控机软件、组态软件、人机界面软件、PLC 逻辑软件、伺服控制软件， 这么多软件同时应用在一台设备上对设备的前期开发和后期维护带来了不便。

 
图1 系统配置图

贝加莱公司推出了Automation Software软件， 它提供了统一的编程、透明的通讯方式和清晰的诊断界面， 简化了项目的规划、配置、编程、文档和诊断， 其中的常规功能和自动化组件保证了工作的有效性， 并除去了不必要的界面，实现了“一个工具，多个目标”。 

Automat ion Software 软件平台具有丰富的函数库， 标准库函数中的所有功能块可以用任意一种语言来调用， 也可以在库管理器中添加新的库。软件还嵌套了方便的测试工具， 如项目检测、LAD 监视、PV 变量检测（ 包括强制模式）、实时轨迹追踪和源代码调试。该软件将内容丰富的帮助系统集成在软件中， 提供了项目创建过程的所有帮助， 为了编程的方便提供了梯形图、语句表、流程图、Basic、C 等编程语言。 

另外，软件中的Visual Component，人机界面部分可以和控制程序部分一同编写、测试。由于所有部件充分地集成在一起， 可以明显提高工作效率。所有任务被存储在一个项目中，Visual Component 以完全图形化的方式来生成可视化界面， 定义硬件， 画图， 插入位图， 配置输入和输出。界面图像可以使用图像编辑器完成。 

2 人机界面系统B&R Panel System 

贝加莱的Panel System 有三种： ① Panel ware： 是模块化面板功能； ② 工业级PC： 它带有标准操作系统， 是可编程控制的操作和显示终端； ③ Power Panel（ 如图2 所示）：它适应于小型与中型机械与系统， 包含了操作面板和控制器， 六角形钢丝圈挤出联动生产线就是使用的该产品， 下面对其进行详细介绍。

 
图2 Power Panel 外观

B&R 的Power Panel 200 系统是集控制、驱动、操作界面和通讯于一体的控制设备， 用户可以根据实际项目的需要进行灵活的模块化扩展。PCC 可编程计算机控制器， 是对传统PLC 功能的极大提升, 其组网的灵活性、系统平台的开放性以及智能性可使复杂的控制项目得以完美的实现， 在过程自动化领域中得到广泛应用。 

Power Panel 200 系统的技术参数： 

Inbbb based 266 MHz 处理器； 
*大64 MB SDRAM； 
TFT 液晶显示屏（10 in）； 
自带Ethernet 10/100 通讯接口； 
自带RS232 串行通讯接口； 
2×USB（可以选配软驱或打印机）； 
Flash 插槽（可以外接存储卡）； 
无风扇，采用DC24V 供电； 
实时时钟； 
aPCI 扩展槽（CAN 总线、X2X I /O 扩展、ETHERNET Power bbbb 扩展等）。 

项目的控制任务和本地的人机界面任务均在Power Panel 200 系统中运行， 其可以通过灵活的现场总线（CAN、X2X、ETHERNET Powerbbbb）分别与伺服系统、I /O 扩展站等相连接。同时Power Panel 200 又可以通过自带的以太网口和其他的B&R 面板相连。 

贝加莱公司的PCC 主要特点是：可靠性高、抗干扰能力强， 对所有I /O 接口电路均采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源。 

3 B&R Motion System 

伺服系统选用B&R ACOPOS 高精度全数字伺服，使用高速实时工业以太网POWERbbbb 控制伺服的运行。 

贝加莱电机反馈采用了光电正弦编码器（ENDAT）， 它汇集了增量编码器与**编码器的优点，还补偿了这两类编码器的缺点。 

ENDAT 编码器系统具有非易失的、不需维护的电路板EEPROM 数据寄存器，操作驱动器所需要的数据储存在这里， 减少了调试和维修的次数。 

六角形钢丝圈挤出联动生产线正是采用了ENDAT 编码器的优点， 不但减少了接近开关传感器的数量而节约了成本，又提高了定位的精度。 

4 通讯网络 

六角形钢丝圈挤出联动生产线伺服用的是B&R ETHERNET Power bbbb 实时以太网总线，I/O 点用的是CAN。下面分别介绍一下这两种通讯网络。 

4.1 ETHERNET Powerbbbb 实时以太网总线介绍 

ETHERNET Powerbbbb 是第一个可靠的、开放的实现微秒级实时数据传输的工业以太网系统。系统的技术参数如下： 

标准快速以太网：100Mbps； 
标准双绞线； 
拓扑为星型或树型； 
网段长度100 m； 
网络时滞 < 1μs； 
循环时间 < 200μs（ 站点数为10 时<500μs）； 
实时循环时间可设定。 

该总线主要应用在那些数据交换量大， 对实时性要求很高的场合。结合六角形钢丝圈挤出联动生产线的实际特性， 要求1 台主机带3台从机作速度和位置同步。由于Powerbbbb具有网络实时性的特点， 可以使4 个伺服轴在0.5 ms 的循环时间内进行位置和速度同步， 同步精度极高。从而使六角形钢丝圈挤出联动生产线生产的钢丝圈质量得到提高。 

4.2 局域网CAN 

控制器局域网CAN（Control Area Network）属于现场总线的范畴，它是一种在自动化领域广泛使用的多线路协议和有效地支持分布式控制或实时控制地串行通讯网络。 

CAN 的主要特点有： 多主站依据优先权进行总线访问， 无破坏性的基于优先权的仲裁，借助接收滤波的多地址帧传送， 远程数据请求，配置灵活， 全系统数据相容， 错误检测和出错信息， 发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭败坏的帧可自动重发送， 暂时错误和**性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。 

六角形钢丝圈挤出联动生产线的I /O 点就是采用的CAN 通讯， 是由PP220 自带的CAN口和EX470 进行通讯。 

5 小结 

通过贝加莱系统在六角形钢丝圈挤出联动生产线的实际应用， 加深了对贝加莱系统的进一步了解， 同时使六角形钢丝圈挤出联动生产线的控制精度得到了提高， 解决了对跳步位置、跳步长度的设定等问题， 使六角形钢丝圈挤出联动生产线生产的钢丝圈的质量得到了提高

核废料泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料，经后处理回收钚239等可利用的核材料后，余下的不再需要的并具有放射性的废料。核废料按物理状态可分为固体、液体和气体3种。 

本文项目涉及的是基于台达机电自动化技术的固体废料的上下料和出料过程的物流控制系统解决方案。 

2 系统描述 

此系统主要运用与物料的传送，是全输送线的一部分，用于上下料和出料过程。 

系统采用了人机界面自动显示系统，对输送全过程及各个部位的工作是否正常工作进行监视，并自动显示故障类型及故障点，使整个系统控制做到微型化，系统做到多功能化、柔性化、智能化，安全、可靠、低价、易于操作。输送系统工程中，由于PLC技术的采用，实现整个系统的操作监控都的人机界面（触模屏上）远程监控。系统在人机界面指令开关来完成。在自动状态下，通过PLC控制可将输送站的运动控制系统自动启动，控制电力网的供电能力，停机时相反减小对电力网的冲击，并保证停机时能送出*后一批物料。此外，在人机界面画面，在该画面上能自动统计显示输送站生产产量及总产量，加上“动态流程”画面均可作为“报警界面”使用，既保证了在无故障时，该画面能监视整个生产过程的动态状况，使操作人员一目了然，又保证在系统出现故障时显示故障类型及故障点，便于维修人员及时进行抢修。较好地解决了传统输送系统效率低、不便对过程进行管理控制、故障维修困难、延误时间长等缺点。输送站门控界面如图1所示。

 
图1 输送站门控界面

3 系统设计 

3.1 系统原理结构设计 

控制系统选用中达全系产品，系统配型为：PLC平台选用台达DVP64EH00R2（主机）+2*DVP08HN11R2（数字量扩展）+DVP04AD-H2（模拟量扩展）+4*DVP01HC-H2（高速计数扩展）+2*01PU-H2（定位模块）+AE10THTD（人机界面）+8*VFD-VE+8*PG01O（编码器反馈卡）。 

因为每个电机的位置都需要采集，所有编码器信号都需输入PLC。64EH主机自带4路高速计数，其它信号由4个DVP01HC-H2（高速计数扩展）模块负责。变频器带电机工作在矢量闭环模式，使得控制精准。AE10THTD人机界面拥有三个通讯接口，COM1以232方式接入PLC，COM2与COM3组合在一起成为一个9 pin口与8个变频器直接通讯，通过对变频器的工作状态读取和修改监控系统运动状态。 

系统原理结构如图2所示。开关量信号系统如图3所示。

 
图2 系统原理结构

 
图3 开关量信号系统

3.2 人机界面设计 

台达触摸屏AE10THTD 为65536色屏，可对画面色彩和运动状态作各种渲染。64K的配方空间可以适用多种复杂需求，可以解决PLC时停电保持区不够和作程序不便利的现象。 

图4为主控页面。当条件允许满足 内箱运动到指定位置即低位，是否到低位由红外开关检测，分别装在内箱的四个角上，检测信号进入模拟量模块04AD，这样也用来判断箱子下来时候是否平直。到低位之后气缸齿合，相应门竖直后，吊具可以带上物件到指定位置，然后进行回复运动。因为在可能传送一些带辐射的物料，所以在传送过程也频繁的开关门，运动过程在一个密封罩内进行。

 
图4 输送站主控页面

3.3 门控系统设计 

输送站在传送运行过程中，门的运动控制是项目关键。根据图5所示门控结构，门的移动过程，从低水平位到竖直过程即为打开过程。主门靠三个电机（主3，主1，主2）运动来实现开关。如图门的三个位置分别为低水平位，升轨位，竖直位。在低水平位为关门，主1，主2，主3先同步运动到升轨位，然后主1，主2停下，主3继续向上运动把门拖到竖直，这时为开门。关门过程为：主3拉门到升轨位，然后主1，主2，主3同步运动到低水平位，关门结束。下图为门的独立操作画面。门的开关过程用到了VE变频器的定位和同步功能，主3的运动靠定位模块01PU控制，主1 主2分别对主3做跟随或脱离，充分展示了高性能矢量变频器VE的定位和同步优势。 

调具和内箱的升降VE的闭环控制，做定点控制，类似电梯运动，体现了变频器的启动高转矩特性。

 
图5 门控结构

4 结束语 

台达机电产品在核废料输送站上整合解决方案，拓展了台达机电产品领域，提升了中达在用户心目中的形象。实际上，要抓住客户关键在于给客户提供完整的解决方案，为客户解决实际问题，不断满足客户的需求，持续改善，才能使客户成为长久的忠实客户