總線(xiàn)系統在寶萊A4轎車(chē)后軸裝配線(xiàn)中的應用

一.系統的硬件配置

凱爾海斯的項目中，控制器采用了OMRON公司的CS1系列PLC，通過(guò)一塊CompoBus/D總線(xiàn)模塊DRM21-V1將分布于現場(chǎng)的30余個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)連接起來(lái)(見(jiàn)圖1)。DRT1-ID16/OD16分別為16點(diǎn)的I/O模塊。DRT1-COM/ROS16是繼電器輸出模塊。

二.CompoBus/D總線(xiàn)應用概述

讓我們先來(lái)了解一下什么是CompoBus/D總線(xiàn)。工廠(chǎng)自動(dòng)化系統自從進(jìn)入plc時(shí)代以來(lái)，開(kāi)始由于控制簡(jiǎn)單，最先多采用了集中式體系;隨著(zhù)控制控能的增強，系統復雜度的提高，逐漸采用了分散式的控制結構。但是隨著(zhù)計算機技術(shù)的提高，單個(gè)CPU足以滿(mǎn)足大多工業(yè)的要求，完成繁雜的任務(wù)，于是在很多的工業(yè)應用中，又回歸為集中式控制結構。但是，系統的可靠性也因此降低了。在這樣一種矛盾日益突出的情形下，出現了現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。例如，OMRON公司的CompoBus/D總線(xiàn)系統。它是以PLC為主控制器的集散式控制系統,它把對I/O的控制下放到設備層中。它實(shí)現了低成本高性能的工業(yè)設備的網(wǎng)絡(luò )互連。從項目的應用情況看,它有如下特點(diǎn)：

1.基于CANBUS技術(shù)。CompoBus/D總線(xiàn)是OMRON公司開(kāi)發(fā)的一種現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品，它是DeviceNet總線(xiàn)的一個(gè)子集。一個(gè)開(kāi)放的自動(dòng)化系統，需要開(kāi)放的分層控制和信息處理平臺，其中以PC及運行在其上面的軟件和協(xié)議構成的信息處理層和以現場(chǎng)設備及控制器互聯(lián)形成的控制層是不可缺少的。傳統的PLC與現場(chǎng)設備的連接是點(diǎn)對點(diǎn)的拓撲結構。PLC的所有I/O接口與現場(chǎng)設備一對一的連接，顯然，這種通信需要大量的通信線(xiàn)，這對于工業(yè)現場(chǎng)的設備正常運行和維護帶來(lái)了很大壓力。同時(shí)由于通訊端口多，PLC處理器需要循環(huán)對各端口數據進(jìn)行讀取，數據轉化任務(wù)重。隨著(zhù)工業(yè)控制系統的復雜化，以現場(chǎng)總線(xiàn)方式取代原有點(diǎn)對點(diǎn)方式成為了新的發(fā)展方向?，F場(chǎng)總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構中，用戶(hù)只需要用電纜串行的連接底層設備及PLC，大大節省了費用，安裝也行方便，數據傳輸效率也大大提高。

2.DeviceNet是基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的工業(yè)標準開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )，用于連接簡(jiǎn)單的底層工業(yè)裝置。在凱爾海斯項目中，在總線(xiàn)上掛接了如下一些設備:接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)光、壓力儀表、電機、電磁閥、開(kāi)關(guān)等。實(shí)際上，只要是某種設備提供符合該協(xié)議的接口，就可以方便的與之相連。比如像變頻器，就有美國AB、瑞典ABB、日本omron等提供 DeviceNet接口；SMC的閥島；AB的Flex-I/O;另外，CompoBus/D總線(xiàn)提供一種RS232串口總線(xiàn)模塊，任何具有標準RS232C協(xié)議接口的設備，都可以通過(guò)它掛接到總線(xiàn)上。例如，條形碼閱讀器等。

3.CompoBus/D的通訊方式是生產(chǎn)者/客戶(hù)(producer/consumer)方式。這樣總線(xiàn)上的全部節點(diǎn)同時(shí)讀寫(xiě)同一個(gè)數據源，通訊效率非常高。另外由于使用多信道的數據廣播發(fā)送方式，因此每個(gè)客戶(hù)可以同時(shí)收到生產(chǎn)者發(fā)送的數據，這和過(guò)去那種應答式的通訊模式相比，不用重復制造信息包，總線(xiàn)上通信能力大大提高。該特點(diǎn)的優(yōu)越性集中體現在監控系統中。在該項目中，為了能對生產(chǎn)信息進(jìn)行集中監控，引入”組態(tài)王監控系統”，通過(guò)觀(guān)察組態(tài)王的調試腳本文件發(fā)現I/O點(diǎn)的變量刷新時(shí)間與常規情形相比明顯縮短。因此，監控畫(huà)面上的動(dòng)畫(huà)效果更加真實(shí)自然。