一、功能

本控制系統(tǒng)分為兩層，第一層采用一臺(tái)西門(mén)子IPC677D工控機(jī)，采用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)；第二層是用西門(mén)子S7300作為生產(chǎn)線主控，使用Profibus總線通過(guò)千兆工業(yè)交換機(jī)連接生產(chǎn)線各單元，并接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)主控PLC對(duì)線內(nèi)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與控制。

本控制系統(tǒng)的功能是通過(guò)PLC主控層控制各單元（如機(jī)床開(kāi)關(guān)門(mén)、機(jī)械手上下料、機(jī)床加工、各單元停止、急停和生產(chǎn)線急停等），監(jiān)控生產(chǎn)線各單元狀態(tài)（如運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)和急停狀態(tài)），從而指導(dǎo)各單元生產(chǎn)運(yùn)行，收集機(jī)床數(shù)據(jù)（如主軸數(shù)據(jù)、進(jìn)給數(shù)據(jù)、軸數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)）等。

二、生產(chǎn)線組成

主軸柔性生產(chǎn)線一共由13臺(tái)設(shè)備組成，如圖1所示。線內(nèi)包括3臺(tái)高剛性數(shù)控車(chē)床、3臺(tái)數(shù)控端面外圓磨床、1臺(tái)數(shù)控專(zhuān)用內(nèi)圓磨床和1臺(tái)關(guān)節(jié)機(jī)械手，線外有1臺(tái)高剛性數(shù)控車(chē)床、1臺(tái)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、2臺(tái)中心孔磨床和1臺(tái)臥式加工中心。

圖1線內(nèi)主要單元聯(lián)線示意

主控PLC通過(guò)Profibus與機(jī)床連接，其中西門(mén)子840Dsl系統(tǒng)通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)中PLC的DB塊進(jìn)行組態(tài)交互，華中818A系統(tǒng)默認(rèn)Ethercat協(xié)議輸出到Anybus X_ECTS_PRTS模塊轉(zhuǎn)換后連接到Profibus總線，通過(guò)PLC進(jìn)行組態(tài)交互。

三、主控PLC

主控PLC與線內(nèi)高剛車(chē)機(jī)床的部分交互信息如附表所示，同時(shí)將這些數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)這些信息掌握機(jī)床的實(shí)時(shí)情況，并可以通過(guò)主控PLC指導(dǎo)機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)。

主控PLC與機(jī)床部分交互信息表

四、系統(tǒng)界面

系統(tǒng)的主界面如圖2所示，包括8個(gè)線內(nèi)設(shè)備及28個(gè)料架，系統(tǒng)通過(guò)PLC反饋狀態(tài)給各單元標(biāo)注不同顏色，并且用文字描述機(jī)床狀態(tài)。系統(tǒng)可以通過(guò)PLC主控給各個(gè)設(shè)備發(fā)出指令，也可以根據(jù)情況切換各機(jī)床的線上自動(dòng)加工模式或離線手動(dòng)加工模式。

圖2精密車(chē)床主軸加工生產(chǎn)線主界面

系統(tǒng)的操作界面如圖3所示，使用中文界面，系統(tǒng)通過(guò)PLC反饋狀態(tài)給各單元標(biāo)注不同顏色，并且用文字描述機(jī)床狀態(tài)，可以方便用戶監(jiān)控、操作生產(chǎn)線。

圖3主軸柔性生產(chǎn)線半自動(dòng)操作界面