西門子S7-200模塊CPU221中央處理單元

如今，創(chuàng)新型機床設備大多都采用了模塊化技術、分散式控制技術和柔性技術。它們的設計和結構符適用戶的使用要求，以用戶為主導和符合未來發(fā)展需要。例如，分散式配置的控制系統(tǒng)簡化了整個工作流程，從方案設計、規(guī)劃設計到性能測試直至調試驗收的全過程皆進行簡化。此時，Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)便是快速掌控各個模塊的基礎和保障，這也適用于移動應用或動態(tài)安裝調試：將數(shù)據(jù)傳送給運動、旋轉或移動的機床及設備部件。*以來，這些數(shù)據(jù)傳送的工作都是由母線、匯流環(huán)、數(shù)據(jù)光柵、托板鏈或高柔性的電纜進行完成。在機床設備的發(fā)展歷程中，也出現(xiàn)過一些無線通訊、能和諧集成到現(xiàn)有標準通訊網(wǎng)絡中的“孤島"。例如藍牙技術（IEEE802.15.1）就是一種高可靠性和安全的接口技術，在汽車制造領域中得到了廣泛的推廣使用，作為產(chǎn)業(yè)標準，它提供了抗干擾的數(shù)據(jù)通訊和短程無線網(wǎng)絡功能。


Weidmüller公司研發(fā)的SAI藍牙模塊所達到的安全防護等級為IP 67，適用于在那些因工作時擴展或因空間條件難以使用總線電纜的工作場合、或電纜會干擾設備部件運動的應用場合（圖1）。一個SAI藍牙網(wǎng)關能夠利用無線通訊方式與6個從站保持通訊。在這一過程中，其作為Profibus DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)的一員，同時也是這一現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的一個從站。各個SAI模塊的工作循環(huán)時間小于15ms，子集答應無線傳輸間隔為50m。


圖1 Weidmüller公司研發(fā)生產(chǎn)的新型SAI藍牙模塊在應用中的優(yōu)點很多，適用于在因工作擴展或空間條件難以使用總線電纜的工作場合；也適合在運動設備部件中使用


意大利的一家自動化系統(tǒng)生產(chǎn)廠為其新型裝配工作站尋找無線通訊解決方案。在公司裝配工作站中，不同的發(fā)動機有著不同的缸間距和氣門中心間距缸蓋。不同缸蓋的裝配和定位裝夾等功能也是有差異的。為此，他們設計了一個標準三座標裝配機械手，用于裝配不同型號的發(fā)動機缸蓋。技術的復雜性導致傳感器、信號接收器間以及控制系統(tǒng)輸進和輸出間導線連接的復雜性。SAI藍牙模塊的使用令他們實現(xiàn)了目標（圖2）：將現(xiàn)場總線系統(tǒng)與電氣控制柜間的大量電纜，包括費時費力的現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的電纜都減少到了少數(shù)目。


圖2 意大利機床制造團體公司對其缸蓋裝配工作站中使用Wireless通訊技術和Weidmüller公司的SAI藍牙模塊表示滿足


藍牙模塊定義了在2.4GHz ISM頻段內(nèi)開放的通用無線接口，有效通訊間隔為100m。使用的是標準藍牙串口技術協(xié)議SPP基礎之上的通訊協(xié)議，基于CANopen作為WIRELESSopen來執(zhí)行。Weidmüller公司把產(chǎn)業(yè)Wireless技術作為工藝技術，在應用領域中制定了可行的解決方案；并非將其作為自動化的替換技術。SAI藍牙用于裝配工作站中SAI與網(wǎng)關間所有數(shù)據(jù)的無線傳送。利用Weidmüller公司的藍牙SAI，系統(tǒng)可構建一個有31個各帶一個網(wǎng)關的小型對等式網(wǎng)絡和6個從站（圖3）。在一個系統(tǒng)中共計可有186個藍牙模塊相互通話。這些儀器設備的配置和地址賦值都可以在Profibus DP網(wǎng)絡中通過慣用的GSD數(shù)據(jù)來完成。