關(guān)于物料監控的INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統
隨著(zhù)物流管理技術(shù)的迅猛發(fā)展,物流管理理念很快進(jìn)入汽車(chē)制造行業(yè)。對于一個(gè)汽車(chē)制造企業(yè)如何高效而有序地組織各個(gè)生產(chǎn)車(chē)間,各工位材料并及時(shí)送到指定地點(diǎn)十分重要。近年來(lái)國際上流行的汽車(chē)生產(chǎn)物流管理系統就是專(zhuān)門(mén)用于現代化生產(chǎn)現場(chǎng)對流量、物料、質(zhì)量、設備測量和監控的信息系統,是一個(gè)柔性的自動(dòng)化控制管理系統。該系統不僅可以使物流通暢及時(shí),實(shí)現倉庫最小庫存,而且可以使管理者及時(shí)了解整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)和物流狀況,從而為企業(yè)管理層決策提供依據。
汽車(chē)生產(chǎn)物流管理系統要求信息傳輸和控制系統具有反應速度快、穩定性好、可擴充性強、可維護性好等功能,采用INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)能滿(mǎn)足以上要求。INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)是德國Phoenix Contact公司1990年推出,主要應用于汽車(chē)行業(yè)、煙草行業(yè)、過(guò)程自動(dòng)化等行業(yè)。IN―TERBUS總線(xiàn)是面向I/O的國際標準總線(xiàn),其恒定的2M的傳輸速率,集總幀的數據傳輸方式,保證了數據傳輸的可靠性,使得控制系統與現場(chǎng)I/O設備之間的數據交換具有很高的實(shí)時(shí)性,是國際上公認的高速總線(xiàn)。INTERBUS具有強大的總線(xiàn)組態(tài)、監控、故障診斷功能,所以INTERBUS總線(xiàn)控制系統具有良好的維護性和極高的可靠性。因此,INTERBUS總線(xiàn)在汽車(chē)生產(chǎn)物流系統中有獨特的優(yōu)勢和吸引力。
2 控制系統硬件設計
控制系統硬件由管理層、控制層和現場(chǎng)層3部分組成。管理層為一工控機(上位機),作為人機界面,工控機通過(guò)組態(tài)王軟件與控制層交換數據??刂茖佑蒔HOENIX CONTACT公司的現場(chǎng)總線(xiàn)控制板IBS ISA FC/I―T構成,它直接插在工控機主板的ISA插槽上,可以實(shí)現對設備層進(jìn)行數據采集、程序控制以及與管理層進(jìn)行信息交換?,F場(chǎng)層由呼叫應答系統和顯示系統組成。呼叫應答系統采用PHOENIX CONTACT公司的總線(xiàn)耦合器BK模塊IBS IL 24BK―T/U、數字輸入輸出DIO模塊IBIL 24 DO 16和IB IL 24 DI 16、串行通信模塊IBIL RS232、現場(chǎng)FLS模塊FLS IB M12 DIO 8/8M12和按鈕組成;顯示系統由LED顯示屏、燈箱構成。整個(gè)系統的結構框圖如圖1所示。根據IN_TERBUS系統的結構,除了總線(xiàn)控制板上有集中診斷顯示外,每個(gè)分散在系統中的模塊上也有相應的系統運行狀況的顯示,通過(guò)診斷顯示的內容,操作人員不借助于任何其它的工具就可得到INTERBUS系統的狀態(tài)。因此,整個(gè)INTERBUS總線(xiàn)系統具有良好的系統維護性。

3 控制系統軟件設計
控制系統編程軟件采用符合IEC1131―3標準的PCWORX軟件,包括組態(tài)軟件SYSTEM WORX,編程軟件PROGAM WORX??刂瞥绦虿捎脤哟问浇Y構和模塊化編程思想,下層模塊被上層模塊調用,通過(guò)設計每層的基本功能模塊,在最高層實(shí)現控制、串行通信和在線(xiàn)診斷功能。下面介紹通信模塊、主控功能模塊和在線(xiàn)診斷模塊。
3.1 通信模塊
通信模塊采用PCWORX提供的結構文本語(yǔ)言編程,負責向外圍設備顯示屏發(fā)送信息。通信模塊主要調用了PCWORX提供的外圍設備通訊功能塊:PCP_CONNECT(通信連接)、PCP_WRITE(輸出到外圍設備)和STRING_TO_BUF(字符串傳輸到緩沖區)。由于向外圍設備發(fā)送的信息比較長(cháng),需要顯示的字符串加上開(kāi)頭的識別碼共50個(gè)字節,為防止后面的數據覆蓋前面的數據,保證發(fā)送數據的可靠性,我們調用了PC_WORX提供的STRING_TO_BUF功能塊,先將識別碼和將要顯示的字符串依次寫(xiě)入一個(gè)數據緩沖區中,組合成一條50個(gè)字節的字符串,再調用PCP_WRITE功能塊將信息發(fā)送到外圍設備。部分程序代碼如下:
(*R_TRIG*)
R_TRIG_1(CLK:=IN_ON);
QR:=R_TRIG_1.Q;
(*STRING_TO_BUF*)

3.2 主控功能模塊
主控功能模塊采用梯形圖編程,使用PC_WORX內部功能模塊TON(延時(shí)導通模塊),R_TRIG(上升沿觸發(fā)模塊),F_TRIG(下降沿觸發(fā)模塊),GE(比較模塊),CTU(計數模塊)。AND和OR實(shí)現如下功能:根據生產(chǎn)要求,當生產(chǎn)線(xiàn)上需要投送某物料時(shí),生產(chǎn)工人按下對應工位上的控制按鈕,總線(xiàn)控制器根據接收的過(guò)程數據信息,通過(guò)一種基于INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)的通信模塊,發(fā)送該物料的名稱(chēng)、工位號、數量等信息到LED大屏幕顯示屏,同時(shí)啟動(dòng)音樂(lè )鈴聲并點(diǎn)亮工位和燈箱上對應該物料的指示燈。倉庫工作人員得到信息后,按下燈箱指示燈下面對應的按鈕應答,則燈箱上對應該物料的指示燈熄滅,表示信息確認已開(kāi)始投料??偩€(xiàn)控制器根據確認的信息,將工位按鈕上方的指示燈由常亮轉為閃亮狀態(tài),表示該物料正在投送中。當物料到達呼叫的工位后,操作人員恢復按鈕斷開(kāi)狀態(tài),指示燈熄滅,表示該物料配送過(guò)程結束。
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