西門子S7-200模塊CPU221中央處理單元

如今,，創(chuàng)新型機床設(shè)備大多都采用了模塊化技術(shù),、分散式控制技術(shù)和柔性技術(shù),。它們的設(shè)計和結(jié)構(gòu)符適用戶的使用要求，以用戶為主導(dǎo)和符合未來發(fā)展需要,。例如,，分散式配置的控制系統(tǒng)簡化了整個工作流程，從方案設(shè)計,、規(guī)劃設(shè)計到性能測試直至調(diào)試驗收的全過程皆進(jìn)行簡化,。此時，Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)便是快速掌控各個模塊的基礎(chǔ)和保障,，這也適用于移動應(yīng)用或動態(tài)安裝調(diào)試：將數(shù)據(jù)傳送給運動,、旋轉(zhuǎn)或移動的機床及設(shè)備部件。*以來,，這些數(shù)據(jù)傳送的工作都是由母線,、匯流環(huán)、數(shù)據(jù)光柵,、托板鏈或高柔性的電纜進(jìn)行完成,。在機床設(shè)備的發(fā)展歷程中，也出現(xiàn)過一些無線通訊,、能和諧集成到現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)通訊網(wǎng)絡(luò)中的“孤島",。例如藍(lán)牙技術(shù)（IEEE802.15.1）就是一種高可靠性和安全的接口技術(shù),，在汽車制造領(lǐng)域中得到了廣泛的推廣使用，作為產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，它提供了抗干擾的數(shù)據(jù)通訊和短程無線網(wǎng)絡(luò)功能,。


Weidmüller公司研發(fā)的SAI藍(lán)牙模塊所達(dá)到的安全防護等級為IP 67，適用于在那些因工作時擴展或因空間條件難以使用總線電纜的工作場合,、或電纜會干擾設(shè)備部件運動的應(yīng)用場合（圖1）,。一個SAI藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)能夠利用無線通訊方式與6個從站保持通訊。在這一過程中,，其作為Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)的一員,，同時也是這一現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的一個從站。各個SAI模塊的工作循環(huán)時間小于15ms,，子集答應(yīng)無線傳輸間隔為50m,。


圖1 Weidmüller公司研發(fā)生產(chǎn)的新型SAI藍(lán)牙模塊在應(yīng)用中的優(yōu)點很多，適用于在因工作擴展或空間條件難以使用總線電纜的工作場合,；也適合在運動設(shè)備部件中使用


意大利的一家自動化系統(tǒng)生產(chǎn)廠為其新型裝配工作站尋找無線通訊解決方案,。在公司裝配工作站中，不同的發(fā)動機有著不同的缸間距和氣門中心間距缸蓋,。不同缸蓋的裝配和定位裝夾等功能也是有差異的,。為此，他們設(shè)計了一個標(biāo)準(zhǔn)三座標(biāo)裝配機械手,，用于裝配不同型號的發(fā)動機缸蓋,。技術(shù)的復(fù)雜性導(dǎo)致傳感器、信號接收器間以及控制系統(tǒng)輸進(jìn)和輸出間導(dǎo)線連接的復(fù)雜性,。SAI藍(lán)牙模塊的使用令他們實現(xiàn)了目標(biāo)（圖2）：將現(xiàn)場總線系統(tǒng)與電氣控制柜間的大量電纜，包括費時費力的現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的電纜都減少到了少數(shù)目,。


圖2 意大利機床制造團體公司對其缸蓋裝配工作站中使用Wireless通訊技術(shù)和Weidmüller公司的SAI藍(lán)牙模塊表示滿足


藍(lán)牙模塊定義了在2.4GHz ISM頻段內(nèi)開放的通用無線接口,，有效通訊間隔為100m。使用的是標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙串口技術(shù)協(xié)議SPP基礎(chǔ)之上的通訊協(xié)議,，基于CANopen作為WIRELESSopen來執(zhí)行,。Weidmüller公司把產(chǎn)業(yè)Wireless技術(shù)作為工藝技術(shù)，在應(yīng)用領(lǐng)域中制定了可行的解決方案,；并非將其作為自動化的替換技術(shù),。SAI藍(lán)牙用于裝配工作站中SAI與網(wǎng)關(guān)間所有數(shù)據(jù)的無線傳送。利用Weidmüller公司的藍(lán)牙SAI,，系統(tǒng)可構(gòu)建一個有31個各帶一個網(wǎng)關(guān)的小型對等式網(wǎng)絡(luò)和6個從站（圖3）,。在一個系統(tǒng)中共計可有186個藍(lán)牙模塊相互通話。這些儀器設(shè)備的配置和地址賦值都可以在Profibus DP網(wǎng)絡(luò)中通過慣用的GSD數(shù)據(jù)來完成,。