幾乎所有的機床設備中都有操作控制和信號設備。為了將這性能強大的成熟技術與模塊化的現代設備制造要求結合到一起，用戶可以選擇Eisenmann公司研發生產的Sirius Act系列具有Profinet現場總線通信能力的儀器設備。

Eisenmann公司首次在模塊化的淬火設備中將所有的操作控制和信號設備用Profinet現場總線系統連接到中央控制系統中

2018年年底，Eisenmann公司將一臺長約50m的剃須刀片淬火設備交給了捷克用戶。捷克公司電氣工程部門的負責人Matthias Marks先生說道：“有了這臺設備，捷克能夠實現新的模塊化生產方案?！币簿褪钦f：捷克工廠中的各個生產單元，例如開卷機、片材牽引機、加熱爐、冷卻池、回火爐或者復卷機等單一設備可以組成一條完整的生產線、實現最佳的生產過程。

“我們對整個生產過程進行了優化。” Marks先生強調說道。而這種模塊化生產戰略的決定性因素是使用西門子公司的Simatic ET200SP分布式輸入輸出模塊;這些輸入輸出模塊可以通過Profinet現場總線與中央控制器保持通信聯系。Eisenmann公司負責電氣設計的Jürgen Br?henhorst先生補充說道：“西門子公司研發生產的、具有Profinet現場總線通信能力的操作控制和信號設備Sirius Act非常適合于模塊化的現代設計?！崩眠@一裝置，按鍵、發光按鍵、旋鈕、指示燈、按鍵開關甚至緊急停開關等都可以輕松的集成到控制電路中。因此，利用七芯編排線和絕緣壓穿連接技術，連接模塊可以最多將20個Sirius Act操作控制和信號設備與Profinet現場總線系統連接起來。

編排線的一端連接著IM指令和信號模塊，以便于Profinet現場總線建立通信連接。如果用戶想通過Profisafe安全模塊使用緊急停開關，可用IM F指令和信號模塊代替IM模塊;就如同Eisenmann公司為剃須刀刀片淬火設備所做的改進。IM F指令和信號模塊的存儲器中已經保存了Profinet現場總線的參數、IP地址、Profinet儀器設備的名稱和F目標地址。因此，在更換出現故障的指令和信號模塊時不必重新設置這些參數。“與傳統的解決方案相比較，我們的方案更簡單、更經濟也更不容易出現接線錯誤?！?Jürgen Br?henhorst先生介紹說。

圖1 可以將多達20個儀器設備連接到接口模塊中實現Profinet通信。在連接緊急停開關時，專用的安全保護模塊可以實現無故障的與Profinet現場總線保持通信

追求更完美的技術

“我們希望通過堅持不懈的模塊化努力將整個工程施工的時間縮短30%?！盡atthias Marks先生說。西門子公司研發生產的現場總線儀器設備，尤其是具有Profinet通信能力的指令和信號模塊為實現這一目的提供了大力的支持?！斑@使我們能夠將眾所周知的現成技術與現代化的新要求完美的結合到一起了?！盝ürgen Br?henhorst先生總結性的說道。之所以要與現代化的要求結合到一起是因為還要考慮其他解決方案，例如具有集成了功能按鍵的Profinet現場總線控制面板、鑰匙開關和緊急停按鈕，這些都是可能補充、集成到控制托盤中的。“Eisenmann公司的技術專家在Sirius Act解決方案中看到了更多的用途，例如總線通信的好處。” 西門子銷售代理商Hendrik Hartenbach先生說道。

首先就是經濟性好，因為僅這一個指令和信號模塊就有八個獨立的控制點。其次，操作者可以操作比精巧電子功能鍵更好操作的堅固耐用按鈕。第三就是模塊的可擴展性能，能夠靈活的增加按鍵數量和控制功能的數量。Br?henhorst先生解釋說道：“我們根據生產設備和生產過程定義標準控制點的最大數量。”這些控制點中就包括了緊急停和鑰匙開關，以便能夠單獨操作設備的不同部件。

圖2 在操作控制和信號元器件的布線連接時，可以從線輥上截下所需長度的編排線，利用絕緣壓穿連接技術可靠的完成布線連接

控制技術提供全面的故障診斷

整個剃須刀刀片熱處理設備由西門子的Simatic S7-1515 F系統進行控制。這一控制系統不僅性能強大，而還帶有兩個單獨的Profinet現場總線接口。Profinet現場總線的輸入輸出接口IRT設計為兩端口的交換機。具有單獨IP地址的Profinet接口可用于切斷數據網絡?！斑@對Eisenmann公司的模塊化戰略提供了很好的支持。”Hartenbach先生說道。因為通過有著獨立IP地址的第二個Profinet接口可以將生產網絡和辦公網絡分開，因此可以交換生產數據。“通常情況下我們不需要這一選項。但有了它就能夠隨時毫不費力的滿足用戶的愿望了。在對數字化技術興趣日益增長的背景條件下，這一指令和信號模塊也給Eisenmann公司的模塊化戰略提供了大力的支持和幫助，能夠靈活的滿足用戶的要求?！?Marks先生說。

指令和信號控制模塊的配置和編程是在西門子全集成自動化TIA-Portal系統中完成的。其中包含了Sirius Act指令和信號模塊，因此功能編程的工作就像常規布線一樣簡單。Hendrik Hartenbach強調說：“然而最主要的區別就在于TIA-Portal有著豐富的診斷功能，因此不需要專門編寫故障診斷的程序?！痹瓌t上，即使在沒有使用TAI-Portal全集成自動化系統時，Sirius Act的終端模塊也在背面有一個表示儀器工作狀況和信號連接是否正常的LED發光二極管。當紅燈閃爍時，表示接口模塊收到了控制系統能夠識別的信息。用這種方法也可以在設備調試時快速的確定調試中的故障?！扒∏∈悄切┡及l性的故障和偶爾出現的錯誤會大大的影響設備調試、延長了打電話呼叫技術服務的時間，而這些問題在使用了Sirius Act模塊和Profinet現場總線之后這都可以得到解決。” Marks先生說。

圖3 各個設備模塊都由西門子Simatic ET 200SP分布式控制系統控制，通過Profinet或者Profisafe與中央控制系統保持聯系

清晰的結構可節省時間

Eisenmann公司的專家估計：使用指令和信號模塊之后可以將設備調試時間縮短50%左右。“在使用了具有Profinet現場總線通信能力的操作控制和信號設備之后極大的改善了設備的容錯性?！眱H絕緣壓穿連接技術一項就可以縮短電纜布線的時間，減少接線錯誤的風險。例如，在剃須刀刀片熱處理設備中就有八個控制器，每個控制點都配有一個緊急停按鈕，兩個控制單機工作的鑰匙開關以及12個控制點。它們都連接在Profinet現場總線IM F接口模塊上，通過Profinet與中央控制系統通信。

無故障的接口模塊還有四個數字信號輸入端、一個標準的模擬信號輸出端以及一個模擬信號輸入端，并針對使用西門子的3SU12型電位計進行了優化。這就有可能將其他操作控制和信息系統也集成到一起了，而在其他情況下的系統集成則沒有Profinet現場總線通信的能力?！斑@樣，我們就可以通過終端模塊輕松的讀取鑰匙開關的狀態信息，并在IM F模塊的標準輸入端中訪問鑰匙開關了?！?Jürgen Br?henhorst先生說。Sirius Act指令和信號模塊滿足了Eisenmann公司專家的所有要求，符合企業的模塊化戰略，也被證明是一種極具成本效益的整體性解決方案。