基于PROFIBUS總線(xiàn)的曲軸清理機器人系統設計

電源模塊(IC695PSA040)：容量40W。該模塊可以像I，O一樣簡(jiǎn)單地插在背板上，并且能與任何標準型號RX3i CPU系統工作。

CPU(IC695CPU3 1 0)：主控制CPU模塊，這個(gè)強大的CPU依靠300Mhz的處理器和10Mbytes的用戶(hù)內存能輕松地完成各種復雜的應用。RX3i支持多種IEC語(yǔ)言和C語(yǔ)言，使得用戶(hù)編程更加靈活。RX3i廣泛的診斷機制和帶電插拔能力增加了機器周期運行時(shí)間，減少停機時(shí)間，用戶(hù)能存儲大量的數據。

離散量I／O模塊(IC694MDL645)：PAC RX3i直流電壓輸入模塊，24VDC正／負邏輯，16點(diǎn)輸入。用于接收外圍傳感器信號輸入。

離散量I／O模塊(IC694MDL940)：PAC RX3i直流電壓輸出模塊，繼電器，N．O．，2A，16點(diǎn)輸出。用于驅動(dòng)外圍執行元件。

通信模塊(IC695PBM300)：PACSystems RX3iProfibus DP Master模塊，用于連接外圍機器人系統和自動(dòng)上下料系統。

通信模塊(IC695ETM001)：PACSystems RX3i以太網(wǎng)接口模塊，TCP／IP 10／100Mbits，2個(gè)RJ一45端口，內置交換機，用于連接工廠(chǎng)監控系統。

3 通信網(wǎng)絡(luò )系統

機器人曲軸清理系統采用Profibus—DP作為主通信網(wǎng)絡(luò )，利用DP接頭，分別連接機器人和自動(dòng)上下料系統，通信結構原理圖如圖3所示。

機器人曲軸清理系統是曲軸生產(chǎn)線(xiàn)的一個(gè)重要組成部分，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接進(jìn)入工廠(chǎng)監控系統。通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )，工廠(chǎng)管理系統就可以實(shí)時(shí)地監控機器人曲軸系統的運行情況，包括目前的運行狀態(tài)、加工工件數量，故障等信息。

GE PAC系統在這個(gè)Profibus網(wǎng)絡(luò )中作為主站，FANUC機器人和自動(dòng)上下料系統作為從站，根據控制信號的數量，可以配置不同的輸入輸出信號。

根據系統需要，PAC系統與機器人的通信信號數量配置為8個(gè)輸入字節和10個(gè)輸出字節，站地址為3。PAC系統與自動(dòng)上下料系統的通訊信號數量配置為8個(gè)輸入字節和8個(gè)輸出字節，站地址為4。

4 系統的軟件設計

系統開(kāi)發(fā)軟件采用GE—FANUC自帶的ProficyMachine Edition軟件，這個(gè)軟件把PAC開(kāi)發(fā)和觸摸屏集成在一起，功能全面。

在采購設備時(shí)，機器人系統和自動(dòng)上下料系統的供應商會(huì )提供相應的GSD文件。把供應商提供的GSD文件做為從站添加到DP—Master模塊下面，添加完之后如圖4所示。

利用專(zhuān)用的Profibus線(xiàn)和DP接頭，進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接，就完成了現場(chǎng)總線(xiàn)硬件連接。再將配置完的軟件下載到PAC里。軟件主要完成的功能為：

觸摸屏上共有9個(gè)畫(huà)面，分別是登陸界面、公司簡(jiǎn)介、系統布局、系統狀態(tài)、自動(dòng)運行、手動(dòng)運行、檢測界面、報警記錄、維護呼叫界面。用戶(hù)可以在畫(huà)面上設定運行參數，同時(shí)監控系統的運行狀態(tài)。

PAC上的程序用梯形圖開(kāi)發(fā)，由6個(gè)程序組成，分別是Main主程序，用于整體控制，調用其他子程序。Auto子程序，當系統處于自動(dòng)運行狀態(tài)時(shí)就調用這個(gè)程序，完成自動(dòng)運行中的過(guò)程控制。Manual子程序，當系統處于手動(dòng)運行狀態(tài)時(shí)就調用這個(gè)程序，主要用于調試和設備復位。C—Claas子程序，與自動(dòng)上下料系統的通信功能在這個(gè)程序里完成。Commu—nication子程序，與機器人的交互控制信號在這個(gè)程序里完成。Initial子程序，完成系統上電初始化功能。

5 結束語(yǔ)

基于PROFIBUS．DP的通信和可編程自動(dòng)控制器PAC主從式控制方案已成功應用于曲軸清理機器人系統。該系統已成功地應用于某汽車(chē)制造廠(chǎng)的曲軸生產(chǎn)線(xiàn)上?，F場(chǎng)運行穩定可靠，并已通過(guò)用戶(hù)驗收。