西门子S7-200模块CPU221中央处理单元

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如今，创新型机床设备大多都采用了模块化技术、分散式控制技术和柔性技术。它们的设计和结构符适用户的使用要求，以用户为主导和符合未来发展需要。例如，分散式配置的控制系统简化了整个工作流程，从方案设计、规划设计到性能测试直至调试验收的全过程皆进行简化。此时，Profibus DP现场总线系统便是快速掌控各个模块的基础和保障，这也适用于移动应用或动态安装调试：将数据传送给运动、旋转或移动的机床及设备部件。*以来，这些数据传送的工作都是由母线、汇流环、数据光栅、托板链或高柔性的电缆进行完成。在机床设备的发展历程中，也出现过一些无线通讯、能和谐集成到现有标准通讯网络中的“孤岛"。例如蓝牙技术（IEEE802.15.1）就是一种高可靠性和安全的接口技术，在汽车制造领域中得到了广泛的推广使用，作为产业标准，它提供了抗干扰的数据通讯和短程无线网络功能。


Weidmüller公司研发的SAI蓝牙模块所达到的安全防护等级为IP 67，适用于在那些因工作时扩展或因空间条件难以使用总线电缆的工作场合、或电缆会干扰设备部件运动的应用场合（图1）。一个SAI蓝牙网关能够利用无线通讯方式与6个从站保持通讯。在这一过程中，其作为Profibus DP现场总线系统的一员，同时也是这一现场总线系统中的一个从站。各个SAI模块的工作循环时间小于15ms，子集答应无线传输间隔为50m。


图1 Weidmüller公司研发生产的新型SAI蓝牙模块在应用中的优点很多，适用于在因工作扩展或空间条件难以使用总线电缆的工作场合；也适合在运动设备部件中使用


意大利的一家自动化系统生产厂为其新型装配工作站寻找无线通讯解决方案。在公司装配工作站中，不同的发动机有着不同的缸间距和气门中心间距缸盖。不同缸盖的装配和定位装夹等功能也是有差异的。为此，他们设计了一个标准三座标装配机械手，用于装配不同型号的发动机缸盖。技术的复杂性导致传感器、信号接收器间以及控制系统输进和输出间导线连接的复杂性。SAI蓝牙模块的使用令他们实现了目标（图2）：将现场总线系统与电气控制柜间的大量电缆，包括费时费力的现场总线系统中的电缆都减少到了少数目。


图2 意大利机床制造团体公司对其缸盖装配工作站中使用Wireless通讯技术和Weidmüller公司的SAI蓝牙模块表示满足


蓝牙模块定义了在2.4GHz ISM频段内开放的通用无线接口，有效通讯间隔为100m。使用的是标准蓝牙串口技术协议SPP基础之上的通讯协议，基于CANopen作为WIRELESSopen来执行。Weidmüller公司把产业Wireless技术作为工艺技术，在应用领域中制定了可行的解决方案；并非将其作为自动化的替换技术。SAI蓝牙用于装配工作站中SAI与网关间所有数据的无线传送。利用Weidmüller公司的蓝牙SAI，系统可构建一个有31个各带一个网关的小型对等式网络和6个从站（图3）。在一个系统中共计可有186个蓝牙模块相互通话。这些仪器设备的配置和地址赋值都可以在Profibus DP网络中通过惯用的GSD数据来完成。