隨著電控系統的迅猛發展，電氣操作系統要求越來越靈活、方便、可靠。原PLC控制系統已經滿足不了現場的需要，它的主要缺點是各開關量與主機連線多，所以造成故障點多，故障排除困難不易維修�，F場總線彌補了這個缺陷。而且現場總線是一種用于智能化現場設備和自動化系統的開放式，數字化雙向串行，多節點的通訊的總線�，F場總線使用數字通訊的方式取代設備的模擬量和開關量的信號。隨著其開放性的不斷擴大和成本的不斷降低，必然會成為工業自動控制領域中的一種主流技術。目前現場總線也已經在機械壓力機上開始得到應用。 

　　1 機械壓力機的基本工作原理 

　　機械壓力機的基本工作原理：是將主飛輪的旋轉運動經過曲軸轉變成滑塊相對工作臺的直線上下運動的機械設備，飛輪是靠電機來驅動，滑塊的直線上下運動是靠飛輪上的離合器來控制運行和停止，離合器是靠電磁閥控制氣源通斷來控制。離合器由剎車盤和結合盤組成，根據壓力機的噸位和設計廠家不同，離合器的種類也有所不同。離合器工作時是將剎車盤打開，結合盤結合來帶動曲軸使滑塊動作的，這就是機械壓力機的行程動作。剎車閥比結合閥打開早0.02秒。剎車與結合盤分別由兩個電磁閥控制，電磁閥是靠PLC內部程序滿足條件輸出來控制。另外還有保證機械壓力機正常工作的凸輪系統，潤滑系統，液壓保護系統，平衡器系統，微動系統，裝模高度調整系統，氣墊系統以及移動工作臺系統等必要或不必要的功能。 

　　2 現場總線在機械壓力機控制系統中的作用 

　　1）利用信息技術及數字信號通信技術，有效提高了系統的測量和控制精度； 

　　2）應用網絡技術數據傳輸可靠、信息響應快速、抗干擾能力增強； 

　　3）具有自動診斷、故障顯示功能； 

　　4）更好地滿足控制系統信息集成的要求； 

　　5）總線節點具有良好的防護等級，可以直接安裝于現場； 

　　6）系統設計調試更加靈活方便、控制性能大幅度提高； 

　　7）系統綜合成本大幅度減少； 

　　8）減少了壓力機因為PLC與各開關量連線過多引起的故障。 

　　3現場總線在機械壓力機控制系統中的應用方法 

　　總體來說除電柜外機械壓力機另有4個需要集中控制的節點，位置分別在上橫梁，滑塊（動梁），操作站，地下室（油箱）。所以總線配置思路就是在電柜配置主站電柜站，在上橫梁配置橫梁分站和電子凸輪編碼器站，在滑塊配置滑塊分站和裝模高度編碼器站，在操作站配置操作站分站，在地下室配置油箱分站。一般情況下一個主站六個分站。分站的配置一般采用最近原則（信號采集元件及執行元件離哪個分站最近就由哪個分站控制），才能最大限度降低干擾，節約成本，達到最優效果。 

　　1）電柜站配置 

　　考慮到各分站位置的可利用空間有限，大功率器件的電源輸出一般配置在電柜站（包括主電機，微動電機，滑塊調整電機，油箱泵站電機，移動工作臺電機以及油箱加熱電阻）。電柜站PLC組成包括的處理器單元，總線通訊單元，輸入單元，輸出單元以及特殊單元。 

　　處理器單元主要作用是按照配置的工作程序處理整機的輸入及輸出信號，所以選型時要考慮整機的輸入輸出點數，特殊單元的作用及數量，是否使用其他終端（如觸摸屏），編制程序文件的大小，與總線單元是否兼容等因素；總線通訊單元主要作用是與各分站的通訊單元實現總線通訊；輸入單元的主要作用是采集各電源保護開關的反饋信號，主電機控制器的開關量反饋信號等信號；輸出單元主要作用是輸出各大功率器件控制器的開關量控制信號；特殊單元依照功能采集或輸出模擬量信號等特殊信號�？偩�通訊單元，輸入單元，輸出單元及特殊單元的選型要與處理器單元兼容。 

　　2）橫梁站配置 

　　橫梁站的作用主要是采集主電機溫度和轉速反饋信號，潤滑系統開關反饋信號，飛輪制動限位反饋信號，離合器結合剎車電磁氣閥狀態反饋信號等輸入信號，輸出離合器結合剎車電磁氣閥執行信號，飛輪制動電磁氣閥執行信號等執行信號。根據需要的輸入輸出點數及特殊信號選用合適的輸入輸出單元及特殊單元。 

　　3）電子凸輪編碼器站配置 

　　采用單圈絕對值編碼器作為一個分站，主要作用是負責采集曲柄轉角的角度信號，作為電子凸輪，以便在相應的角度實現相應的動作（如單次行程，上死點，下死點等）。選型時要考慮兼容性。 

　　4）滑塊站配置 

　　滑塊站的主要作用是采集液壓保護壓力繼電器開關信號，液壓保護卸荷開關信號，裝模高度調整過扭矩開關信號和上下限位信號，上模夾緊器到位開關信號（或壓力繼電器）等輸入信號；輸出上模夾緊器動作執行等信號。根據需要的輸入輸出點數選用合適的輸入輸出單元。 

　　5）裝模高度編碼器站配置 

　　采用多圈絕對值編碼器作為一個分站，主要作用是負責采集滑塊裝模高度的數據，一邊在相應的高度實現相應的功能（如裝模高度上下軟限位，裝模高度自動調整，高度數值顯示等）。選型時要考慮兼容性。 

　　6）操作站分站配置 

　　主要作用是采集操作面板上各按鈕開關的開關信號，移動工作臺各行程開關及接近開關信號，安全栓開關信號，光電保護裝置開關信號，移動按鈕站開關信號等輸入信號；輸出面板上各指示燈執行信號。根據需要的輸入輸出點數選用合適的輸入輸出單元。 

　　7）油箱分站配置 

　　主要作用是采集潤滑與液壓保護等液壓系統壓力繼電器開關信號，油箱油位和溫度開關信號，平衡氣缸和氣墊氣壓系統壓力傳感器開關信號或模擬量信號等輸入信號；輸出液壓系統和氣壓系統電磁閥執行信號；根據需要的輸入輸出點數及特殊信號選用合適的輸入輸出單元及特殊單元。 

　　8）程序的設計和編寫應在硬件選配前根據要實現的動作需求完成，完成程序的設計后，根據需要的輸入輸出點數，程序文件的大小，特殊信號的處理等內容選配硬件。 

　　9）硬件選型完成后根據PLC和總線各單元及執行元件的情況設計接線圖紙，要注意預留備用線和備用點。 

　　10）總線通訊電纜和終端電阻要嚴格按照所選品牌型號的要求執行，建議采用原廠配套的總線電纜和終端電阻。 

　　11）硬件安裝及接線完成后，使用編程PC及相應的配置軟件連接PLC總線通訊單元配置總線組態，根據實際需要設置主站和分站地址編號（與各分站通訊單元的撥碼開關設置一致），分配各分站輸入輸出點數；連接PLC處理器單元，下載程序文件。 

　　12）準備調試階段再次檢查程序及接線，杜絕程序及接線失誤導致的短路等危害發生。 

　　13）調試階段，試驗壓力機的各種動作，對程序及接線進行為微調整。 

　　4 存在的問題及改善措施 

　　4.1 問題點 

　　出現總線報警，故障代碼顯示從站沒有連接上。 

　　原因分析： 

　　1）由于壓力機震動大，總線與耦合器連接點松動； 

　　2）總線通訊電纜有斷點。 

　　改進措施： 

　　1）在從站箱體與壓力機之間加防震墊，加強從站模塊的緊固裝置； 

　　2）加強電纜的外層保護。 

　　4.2 問題點：時而出現總線故障 

　　原因分析： 

　　1）總線電纜選擇不正確，可能距離遠而線徑過��； 

　　2）終端電阻不穩定。 

　　改進措施： 

　　1）根據距離選擇較粗的通訊電纜，保證終端電壓24V，網絡通訊速率為125kb/s； 

　　2）選擇品質優良的金屬膜終端電阻。 

　　5 結論 

　　在機械壓力機控制系統中采用現場總線技術，不但提高了壓力機控制系統的穩定性、可靠性、擴展性，而且降低了安裝調試周期及維修成本，減少了故障的發生率，不但滿足了壓力機的使用要求，而且使其控制系統得以大大的提高，也使得維修安裝人員的技術得到了提高。