Beckhoff 現(xiàn)場總線模塊在寶馬生產線上的應用

防護等級為IP67的緊湊型現(xiàn)場總線模塊堅固而且防水，可以直接安裝在機器上，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目或有移動I/O接口的機器人手臂上。
現(xiàn)場總線盒模塊安裝在Kuka機器人上，這個機器人用來安裝寶馬5系列玻璃電動天窗的密封條。過去，這項工作必須人工完成，但是，現(xiàn)在機器人可以高質量地完成這項工作。密封條在恒定的力量下精確地被安裝，為玻璃滑動天窗提供精密可靠的密封條件，以減少風的噪聲。
　　
專利產品知多少
通常，聽起來簡單的項目卻要求盡善盡美的產品，以及有效的貫徹實施。作為努力的成果，寶馬工程師們對自己的專利技術非常自豪。在車身噴漆完成后，第一道工序是：車頂?shù)倪吘壡锌谟眠h紅外燈加熱到22°C（最適合安裝密封條的溫度），然后機械手移動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耦合器盒和五個擴展盒：耦合器盒和擴展盒之間通過IP-Link光纖連接，連接I/O。這些24V數(shù)字量的輸入和輸出用于連接光柵和顏色識別傳感器。光柵用來監(jiān)測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)場總線盒的信號。
　　
顏色識別傳感器用做品質保證檢測，它的作用之一是用來判斷密封材料是否來自一個新的卷。為了避免材料差異和提高品質，每輛車的密封條必須是同一批的或是同一卷的。
　　
IP67的防護等級使I/O選型容易且費用降低
完整的機器人系統(tǒng)由德國的SymaxSystemtechnikSondermaschinenbau公司設計和安裝。Symax的機械專家沒有對是否使用Beckhoff的模塊進行過多的爭論。因為模塊的防護等級為IP67，不需要額外的外殼。由于模塊設計緊湊（只有其它產品一半的寬度），可以安裝在空間非常狹小的地方。簡單、靈活和經濟IP-Link擴展方式為擴展多種現(xiàn)場總線盒提供了便利。
　　
隨著現(xiàn)場總線盒多樣性的擴展，其功能的劃分變得越來越清晰。擴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間，數(shù)字量輸出有0.5或2A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2Mbit/sIP-Link收集多種I/O數(shù)據(jù)。例如，傳輸1000個數(shù)字量只需要1ms，配置較少的話將會更快。IP-Link高速有效的數(shù)據(jù)傳輸速度對現(xiàn)場總線的性能沒有絲毫影響。耦合器盒能擴展至120個擴展盒，盒與盒之間的距離可以達到15米。
　　
當然，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的應用場合。當不需要提供模塊擴展時，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傳感器信號進行預處理的場合，并且還名副其實地帶有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)場總線的壓力。分布式計算、控制或切換為PLC盒的典型應用的優(yōu)點是顯而易見的：響應時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)的轉換到安全模式）。