Beckhoff現(xiàn)場(chǎng)總線模塊在寶馬生產(chǎn)線中的應(yīng)用

防護(hù)等級(jí)為IP 67的緊湊型現(xiàn)場(chǎng)總線模塊堅(jiān)固而且防水，可以直接安裝在機(jī)器上，不需要控制柜或端子盒。由于它們又輕又小，所以非常適合用于空間緊湊的項(xiàng)目或有移動(dòng)I/O接口的機(jī)器人手臂上。
現(xiàn)場(chǎng)總線盒模塊安裝在Kuka機(jī)器人上，這個(gè)機(jī)器人用來安裝寶馬5系列玻璃電動(dòng)天窗的密封條。過去，這項(xiàng)工作必須人工完成，但是，現(xiàn)在機(jī)器人可以高質(zhì)量地完成這項(xiàng)工作。密封條在恒定的力量下精確地被安裝，為玻璃滑動(dòng)天窗提供精密可靠的密封條件，以減少風(fēng)的噪聲。
　　
專利產(chǎn)品知多少
通常，聽起來簡(jiǎn)單的項(xiàng)目卻要求盡善盡美的產(chǎn)品，以及有效的貫徹實(shí)施。作為努力的成果，寶馬工程師們對(duì)自己的專利技術(shù)非常自豪。在車身噴漆完成后，第一道工序是：車頂?shù)倪吘壡锌谟眠h(yuǎn)紅外燈加熱到22 °C（最適合安裝密封條的溫度），然后機(jī)械手移動(dòng)到車頂邊緣切口安裝密封條。
在這套系統(tǒng)中，極為重要的部件為一個(gè)耦合器盒和五個(gè)擴(kuò)展盒：耦合器盒和擴(kuò)展盒之間通過IP-Link光纖連接，連接I/O。這些24 V數(shù)字量的輸入和輸出用于連接光柵和顏色識(shí)別傳感器。光柵用來監(jiān)測(cè)密封條在安裝過程中的力的一致性。上位控制器通過Profibus總線讀取現(xiàn)場(chǎng)總線盒的信號(hào)。
　　
顏色識(shí)別傳感器用做品質(zhì)保證檢測(cè)，它的作用之一是用來判斷密封材料是否來自一個(gè)新的卷。為了避免材料差異和提高品質(zhì)，每輛車的密封條必須是同一批的或是同一卷的。
　　
IP67的防護(hù)等級(jí)使I/O選型容易且費(fèi)用降低
完整的機(jī)器人系統(tǒng)由德國(guó)的Symax Systemtechnik Sondermaschinenbau 公司設(shè)計(jì)和安裝。Symax 的機(jī)械專家沒有對(duì)是否使用Beckhoff的模塊進(jìn)行過多的爭(zhēng)論。因?yàn)槟K的防護(hù)等級(jí)為IP 67，不需要額外的外殼。由于模塊設(shè)計(jì)緊湊（只有其它產(chǎn)品一半的寬度），可以安裝在空間非常狹小的地方。簡(jiǎn)單、靈活和經(jīng)濟(jì)IP-Link 擴(kuò)展方式為擴(kuò)展多種現(xiàn)場(chǎng)總線盒提供了便利。
　　
隨著現(xiàn)場(chǎng)總線盒多樣性的擴(kuò)展，其功能的劃分變得越來越清晰。擴(kuò)展盒模塊包含了大部分的I/O：數(shù)字量輸入有不同的濾波時(shí)間，數(shù)字量輸出有 0.5 或2 A的輸出電流，模擬量輸入輸出包括16位精度、熱電偶和RTD輸入、串口和編碼器輸入。耦合器盒通過2 Mbit/s IP-Link 收集多種I/O數(shù)據(jù)。例如，傳輸1000個(gè)數(shù)字量只需要1ms，配置較少的話將會(huì)更快。IP-Link高速有效的數(shù)據(jù)傳輸速度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的性能沒有絲毫影響。耦合器盒能擴(kuò)展至120個(gè)擴(kuò)展盒，盒與盒之間的距離可以達(dá)到15米。
　　
當(dāng)然，靈活性不僅僅只是意味著多樣性。耦合器盒也可以用在不需要大量I/O的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)不需要提供模塊擴(kuò)展時(shí)，也有多種I/O類型的耦合器可供選擇。PLC盒適合于某些需要對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的場(chǎng)合，并且還名副其實(shí)地帶有PLC的功能。這種控制盒可以用于安裝在中央控制器之外的地方，減輕 PLC和現(xiàn)場(chǎng)總線的壓力。分布式計(jì)算、控制或切換為PLC盒的典型應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的：響應(yīng)時(shí)間不受總線通訊影響，在總線或上位控制器故障的情況下有保持功能（例如，能夠平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換到安全模式）。