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機(jī)床尤其是數(shù)控機(jī)床作為工作母機(jī)，在各行各業(yè)中的作用眾所周知，在機(jī)床的設(shè)計與制造中，設(shè)計師們一直在精益求精地提高機(jī)床的性能與產(chǎn)品外觀，機(jī)床的藝術(shù)造型作為設(shè)計師們的必修課，困擾機(jī)床設(shè)計師的一個難題是機(jī)床的接線接管，不管設(shè)計師怎樣精心設(shè)計機(jī)床外觀，一旦將管線接上之后，大家就會發(fā)現(xiàn)眼前的機(jī)器就像一個插滿了管子、牽滿了電線的“重病人”。還有一個難題就是點對點的控制線、動力線及信號線等線路之間的抗干擾和連接松動等情況，這更是令現(xiàn)場電氣工程師們頭疼的一個問題，現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)為有效解決這些問題提供了福音。

現(xiàn)場總線的主要特點

1.系統(tǒng)的開放性

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是個自我封閉的系統(tǒng)，一般只能通過工作站的串口或并口對外通信。在現(xiàn)場總線技術(shù)中，用戶可按自己的需要和對象，將來自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成大小隨意的系統(tǒng)。

圖1 造型機(jī)

2.可操作性與可靠性

現(xiàn)場總線在選用相同的通信協(xié)議情況下，只要選擇合適的總線網(wǎng)卡、插口與適配器即可實現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳輸與溝通，大大減少接線與查線的工作量，有效提高控制的可靠性。

3.現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性

傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的信號傳遞是模擬信號的單向傳遞，信號在傳遞過程中產(chǎn)生的誤差較大，系統(tǒng)難以迅速判斷故障而帶故障運(yùn)行。而現(xiàn)場總線中采用雙向數(shù)字通信，將傳感測量、補(bǔ)償計算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成，可隨時診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

4.對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性

現(xiàn)場總線是作為適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境工作而設(shè)計的，可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線及電力線等，其具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實現(xiàn)送電與通信，并可滿足安全及防爆要求等。

圖2 全自動梯磨

現(xiàn)場總線使系統(tǒng)更靈活

總之，在數(shù)控機(jī)床中，各種控制器、執(zhí)行器以及傳感器之間通過現(xiàn)場總線連接，線纜少、易敷設(shè)、實現(xiàn)成本低，而且系統(tǒng)設(shè)計更加靈活，信號傳輸可靠性高且抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)控機(jī)床基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)將逐漸取代原有控制系統(tǒng)，復(fù)雜的線束將被現(xiàn)場總線所代替。據(jù)資料介紹，目前國內(nèi)已經(jīng)成功開發(fā)出應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床的總線式數(shù)控系統(tǒng)，具備支持32軸6通道、768IN/512OUT開關(guān)量控制，且支持用戶二次開發(fā)。

重慶市三維機(jī)電一體化技術(shù)公司最近成功開發(fā)活塞環(huán)三工位造型機(jī)與梯形環(huán)斜端面全自動磨床，這兩種機(jī)床都是左右成對地提供給用戶，采用總線控制后，完全可以采用同一數(shù)控系統(tǒng)控制兩臺機(jī)床甚至多臺機(jī)床，這將有效地降低采購成本。隨著批量化生產(chǎn)的需求，總線控制技術(shù)將運(yùn)用到這些替代進(jìn)口的設(shè)備中。 (e