DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)的汽車(chē)涂裝線(xiàn)控制系統設計

圖3控制系統現場(chǎng)檢測單元通過(guò)AS-I網(wǎng)關(guān)與DeviceNet網(wǎng)絡(luò )通信的示意圖

如圖3所示，本汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線(xiàn)控制系統，中控計算機PLC通過(guò)AS-I網(wǎng)關(guān)與輸送系統中的各個(gè)檢測單元進(jìn)行信息轉換傳輸。各個(gè)工序的控制模塊，電泳烘干控制模塊、噴涂控制模塊和面漆檢查控制模塊中的中控計算機與現場(chǎng)總線(xiàn)之間是不能直接連接的，現場(chǎng)的檢測開(kāi)關(guān)分布非常分散，而這些檢測點(diǎn)的信息需要輸入到位于控制柜中的PLC，如果采用傳統的方法，每個(gè)輸入點(diǎn)的信號單獨送到PLC的基本輸入單元，可以想象現場(chǎng)的布線(xiàn)將非常復雜和繁瑣，導致工程費用高，接線(xiàn)時(shí)間長(cháng)，采用現場(chǎng)總線(xiàn)的方法，可以解決原來(lái)的種種弊端。

現場(chǎng)總線(xiàn)方式相當于把輸入輸出(I/O)模塊放到了現場(chǎng)的各個(gè)角落，各個(gè)檢測點(diǎn)可以近距離把信號送到輸入模塊,指示燈和電磁閥等需要的輸出信號也可以就近從輸出模塊中獲得。

圖中的每個(gè)分布于現場(chǎng)的各個(gè)模塊即一個(gè)NODE，它們的連接即形成AS-Interface網(wǎng)絡(luò )。為了使AS-Interface網(wǎng)絡(luò )連接到上層DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)系統并進(jìn)行數據交換，需要 AS-Interface主控機，通常被稱(chēng)為網(wǎng)關(guān)。所用網(wǎng)關(guān)型號為VAG-DN-K5,它是P+F公司和羅克韋爾公司共同開(kāi)發(fā)的，它完全可以看作是上層 DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)的從站，或者說(shuō)是通過(guò)AS-I電纜連接的帶124個(gè)輸入點(diǎn)和124個(gè)輸出點(diǎn)的DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)的I/O卡。

從圖5中可以看出本次項目AS-I網(wǎng)采用的拓撲結構是線(xiàn)型，是按油漆車(chē)間流水線(xiàn)走向設計的，實(shí)際上AS-I網(wǎng)還可以選星型或者樹(shù)型。每個(gè)AS-I網(wǎng)關(guān)可以連接最多31個(gè)AS-I節點(diǎn)或248個(gè)分散元件，網(wǎng)關(guān)與節點(diǎn)間的傳送速率約為167Kbits/s。

AS-I網(wǎng)只有一個(gè)主控機數據報文格式和一個(gè)子站響應格式：主控機報文總是14位并包括10個(gè)用戶(hù)位。子站響應總是7個(gè)位并包括4個(gè)用戶(hù)位。主控機依次查詢(xún)每個(gè)子站。每個(gè)子站通過(guò)唯一的地址被確認。

2.3 系統工作原理

設置和運行DeviceNet網(wǎng)絡(luò )的過(guò)程主要是完成DeviceNet組態(tài),遠程I/O通信功能使得在從單元和CPU之間能自動(dòng)傳送I/O數據，而不需要編寫(xiě)特別的程序，為了達到此功能，就需要在CPU單元的I/O存儲區中為每個(gè)從單元分配字地址，以便于在CX-Programmer環(huán)境下對系統輸入輸出的邏輯關(guān)系進(jìn)行編程。這里以具有代表性的基本輸入，基本輸出，一個(gè)遠程輸入和一個(gè)遠程輸出模塊為例，其中也介紹了不在DeviceNet網(wǎng)絡(luò )上的基本I/O的地址分配。

各種硬件通過(guò)電纜連接好，其中計算機的串口連接CPU的RS 232C端口，并且通過(guò)PC卡式的組態(tài)件3G8E2-DRM21連接到DeviceNet。