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基于Controller—Link網(wǎng)絡(luò)的車身噴涂輸送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2014-10-28 19:39文元雄
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)控制

收稿日期:2013-05-27

作者簡(jiǎn)介:文元雄(1963—),男,湖北松滋人,高級(jí)工程師,碩士,研究方向:汽車裝備自動(dòng)化。

通訊聯(lián)系人,E-mail:wen603@sohu.com

文章編號(hào):1003-6199(2014)03-0061-04

摘 要:結(jié)合東風(fēng)汽車某分公司涂裝生產(chǎn)實(shí)際,提出基于Controller Link網(wǎng)絡(luò)的車身噴涂輸送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課題。本論文闡述該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,系統(tǒng)利用Controller Link網(wǎng)完成PLC與PLC的鏈接,并完成數(shù)據(jù)傳輸。PLC根據(jù)數(shù)據(jù)完成對(duì)汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。實(shí)際運(yùn)行情況表明,該系統(tǒng)大大提高了生產(chǎn)效率,優(yōu)化了控制。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn),具有很好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞:Controller Link網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)傳輸;自動(dòng)控制

中圖分類號(hào):TP278 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

Design of a Bodywork Coating & Transporting

Control System Based on Controller-link

WEN Yuan-qiong

(School of Electrical & Information Engineering,Hubei University of Automotive Technology,Shiyan,Hubei 442002,China)

Abstract:Combined with production fact in a branch of DFAC, start the subject :a bodywork coating & transporting control system based on Controller-Link. The paper illustrates structures & functions of the system, which use Controller-Link to link PLCs and transmit data. PLCs control auto bodywork coating process automatically depending on data, rackrecord & analysis every bodywork in .The practical operation shows that the system increased productive, optimized control. The system is designed advanced and has good development prospect.

Key words:Controller Link;date transmitting;automatic control

1 引 言

東風(fēng)汽車有限公司某涂裝生產(chǎn)車間采用的是傳統(tǒng)PLC集中控制,各PLC之間缺乏信息交流,控制效果差,當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),經(jīng)常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重時(shí),會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)不能按要求進(jìn)行,延誤產(chǎn)品出廠時(shí)間。根據(jù)分析公司提出了對(duì)涂裝車間基于Control-Link的OMRON多PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),該系統(tǒng)利用Controller Link網(wǎng)完成PLC與PLC的鏈接,并完成數(shù)據(jù)傳輸,PLC能根據(jù)數(shù)據(jù)完成對(duì)汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。

本課題主要是對(duì)全車間十幾套大型PLC進(jìn)行編程控制(PLC群控),PLC采用歐姆龍可編程控制器CS1。各工作區(qū)PLC要完成本區(qū)控制,還須將部分其它工序受控信息送出,同時(shí)還要接受上一工序或其它工序傳來(lái)的信息以便進(jìn)行連鎖控制。主要是各工作區(qū)PLC將信息相互傳送,同時(shí)還要以一臺(tái)主PLC接收和發(fā)送上位機(jī)信息與其它PLC完成任務(wù)信息交換,PLC之間以及上位機(jī)算機(jī)之間采用Controller Link網(wǎng)。汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程采用總線控制, PLC與現(xiàn)場(chǎng)模塊間采用Device Net總線。各PLC進(jìn)行故障診斷及并通過(guò)觸摸屏顯示相關(guān)信息,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸送信息及故障診斷代碼,終端計(jì)算機(jī)也能找出故障原因。

2 Controller Link網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)工程的網(wǎng)絡(luò)控制中一般都采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)總線,主要原因是工業(yè)總線抗干擾能力強(qiáng)[1,2]。Controller Link總線是OMRON可編程控制器專用總線,該網(wǎng)為OMRON的一種FA(工廠自動(dòng)化)網(wǎng)絡(luò),其節(jié)點(diǎn)為CQM1H、C200HX/HG/HE、CS1、CJ1、CV/CVM1等系列的PLC和計(jì)算機(jī)。

Controller Link 網(wǎng)采用N-N 令牌總線結(jié)構(gòu),最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為32,通信波特率可達(dá)2Mbps,傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纜[3,4]。采用電纜時(shí)最大傳輸距離隨波特率而變,2Mbps 時(shí)為500m,1Mbps 時(shí)為800m,500Kbps 時(shí)為1km;采用光纜時(shí)波特率為2Mbps,最大通信距離為20 km。

為使公共數(shù)據(jù)能夠在網(wǎng)絡(luò)上的PLC和計(jì)算機(jī)之間共享,而不需要PLC的CPU單元或個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)的通信程序。當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入本節(jié)點(diǎn)的發(fā)送區(qū)域時(shí),數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳送到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的接收區(qū)域中??梢匀斯R,SR,CIO,LR,DM或擴(kuò)展區(qū)域中的任何部分設(shè)置成發(fā)送區(qū)或接收區(qū)。用數(shù)據(jù)鏈接功能建立的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)被稱作數(shù)據(jù)鏈接區(qū)。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以設(shè)置兩個(gè)數(shù)據(jù)連接區(qū)域:第1區(qū)和第2區(qū)。通過(guò)Controller Link軟件或CX-P軟件可以進(jìn)行人工設(shè)置,該方式可以自由定義數(shù)據(jù)連接區(qū)的位置。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送字?jǐn)?shù)可以人工設(shè)置,第1區(qū)和第2區(qū)可以從位區(qū)中選擇(如IR,CIO和LR),也可以從數(shù)據(jù)存貯器中選擇,但第1區(qū)和第2區(qū)不能被設(shè)置在相同的存儲(chǔ)區(qū)域中;接收節(jié)點(diǎn)的順序可以改變,發(fā)送節(jié)點(diǎn)采用與節(jié)點(diǎn)號(hào)一致的上升順序。對(duì)于加入數(shù)據(jù)鏈接的所有節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),擁有相同大小的發(fā)送/接收區(qū)域,并共享完全相同的數(shù)據(jù)。如圖2所示。節(jié)點(diǎn)也可以被設(shè)置成僅僅接收或僅僅發(fā)送數(shù)據(jù),還可以建立一個(gè)數(shù)據(jù)鏈接使1個(gè)節(jié)點(diǎn)僅接收其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的部分?jǐn)?shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)需安裝相應(yīng)的通訊單元,PLC上安裝Controller Link單元,個(gè)人計(jì)算機(jī)上插上Controller Link支持卡,這樣在計(jì)算機(jī)上安裝或開發(fā)監(jiān)控軟件就可以在Window平臺(tái)下對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控[5,6]。

3 Controller Link網(wǎng)與以太網(wǎng)綜合利用

公司的涂裝電控系統(tǒng)全部過(guò)程包括:裝車、電涌、底漆烘干、底漆打磨、涂膠、中涂、中涂烘干、中涂打磨、面漆、面漆烘干、檢查返修、倉(cāng)儲(chǔ)、輸送撬清洗。部分工藝區(qū)都裝車身信息讀卡器,讀卡器可讀區(qū)車身全部信息,還可更改車身的部分信息。由于設(shè)備較多不可能每臺(tái)設(shè)備都裝讀卡器,因此PLC除編程控制設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行,還要進(jìn)行編跟蹤車身必要的部分?jǐn)?shù)據(jù);做到汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。PLC之間以及機(jī)算機(jī)之間采用Controller Link,各工作區(qū)PLC將信息送到主PLC,PLC之間信息相互傳送,同時(shí)還要從主計(jì)算機(jī)接收指令完成指定的任務(wù)。由于有些專用設(shè)備并不支持Controller Link網(wǎng),在系統(tǒng)中還使用了以太網(wǎng)信息傳送處理。涂裝電控系統(tǒng)控制,如圖3所示。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制要點(diǎn)在于大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和通信控制。當(dāng)雪橇到達(dá)NEPID讀取車身位置后,雪橇停止,由可編程控制器輸出請(qǐng)求信號(hào)給NEPID系統(tǒng),請(qǐng)求NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤讀取NEPID卡的信息。NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤分析讀取的信息,NEPID系統(tǒng)將讀取的信息通過(guò)以太網(wǎng)直接傳送到中控室上位機(jī)工程管理服務(wù)器;當(dāng)PLC控制系統(tǒng)檢測(cè)到NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤的讀完成信號(hào)后,控制雪橇前進(jìn),并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)給NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤。

噴涂可編程控制器等通過(guò)以太網(wǎng)直接通訊,工程管理服務(wù)器和可編程控制器、NEPID系統(tǒng)是用TCP的Socket Interface進(jìn)行通信,并通過(guò)協(xié)議規(guī)定的寫入用Port(送信線路)和插入用Port(接收線路)進(jìn)行。開通通信線路,與送信線路及接收線路一起。工程管理服務(wù)器到連接設(shè)備側(cè)可編程控制器及網(wǎng)絡(luò)其他站點(diǎn)。對(duì)于所有大部分設(shè)備輸送PLC都用的是Controller Link網(wǎng)絡(luò),這樣做到用Controller Link網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)管理服務(wù)器、NEPID系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)管理。設(shè)備側(cè)與中央控制室連接在一起,由中央控制室對(duì)設(shè)備側(cè)進(jìn)行監(jiān)視控制。

表1 報(bào)文數(shù)據(jù)部的數(shù)據(jù)組成

中控室上位機(jī)工程管理服務(wù)器將NEPID系統(tǒng)讀取的信息進(jìn)行處理除用以太網(wǎng)直接傳送到噴涂機(jī)等專用機(jī)上,還用Controller Link網(wǎng)絡(luò)傳送到該網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上的主PLC上專用存儲(chǔ)區(qū)。主PLC上相關(guān)信息以廣播形式傳送到其它PLC指定區(qū)域。

4 利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的控制

各PLC間的信息傳送,除部分PLC與中央控制室間有數(shù)據(jù)通訊外,各區(qū)PLC之間由于有車身雪撬流動(dòng),為保證運(yùn)行交接的可靠性,一定要建立可靠的聯(lián)鎖控制,各區(qū)PLC之間成在有必要的I/O點(diǎn)的聯(lián)鎖控制,由于其中同一設(shè)備有多種響應(yīng),首先根據(jù)幾種動(dòng)作定出運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)別;這樣需要編寫復(fù)雜的聯(lián)鎖控制程序。

各PLC除雪撬交接的聯(lián)鎖控,還有一些其它信息的傳送。每個(gè)讀卡器所讀的信息很多,對(duì)這些信息進(jìn)行處理只取其所需信息,在Controller Link 通信時(shí)區(qū)別于PLC與服務(wù)器信息。如車身的編號(hào)用DM區(qū)的3個(gè)字,按照車身的編號(hào)順序, 1號(hào)車身的編號(hào)第1個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)0001地址(車身的編號(hào)),第2個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)501地址(車身的編號(hào)+500),第3個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)1001地址(車身的編號(hào)+1000),有運(yùn)送車身生產(chǎn)信號(hào)時(shí)自動(dòng)輸入,車身的生產(chǎn)信息和觸摸屏輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)組合,車間連接于Controller Link網(wǎng)計(jì)算機(jī)根據(jù)車身的生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)向各PLC發(fā)出對(duì)應(yīng)程序選擇。車身的編號(hào)信息內(nèi)容,如表2所示。

表2 車身的編號(hào)配代信息

各工藝區(qū),讀卡器對(duì)車身信息進(jìn)行操作后送到中央處理器,中央處理器將畢要的信息送到主PLC,主PLC對(duì)信息進(jìn)行處理廣播并刷新其它區(qū)PLC存儲(chǔ)區(qū)。如圖5.7所示,3區(qū)主PLC接收地址DM1500--DM2000分別與各分PLC發(fā)送信息的地址對(duì)應(yīng)。DM0000--DM1499是3區(qū)發(fā)送信息地址,各分PLC接收信息(見表3.9DM區(qū)發(fā)收地址表),3區(qū)PLC同時(shí)完成與中心計(jì)算通訊。3區(qū)為所有各區(qū)雪橇車身信息交換中心,因此3區(qū)雪橇車身信息卡信息直接作用DM(車身信息)進(jìn)行操作,同時(shí)各PLC相互之間留出40個(gè)字相互傳送。操作方式:讀卡器對(duì)雪撬車身信息進(jìn)行讀取-中央處理器-從DM區(qū)提取雪橇信息-放置在DM0000~DM1499-根據(jù)信息進(jìn)行控制 或 進(jìn)行位操作-10秒后清空。

5 結(jié) 論

該系統(tǒng)主要利用Controller Link網(wǎng)完成PLC與PLC的鏈接,NEPID系統(tǒng)讀取的信息與工程管理服務(wù)器及PLC的鏈接,并完成數(shù)據(jù)傳輸,PLC能根據(jù)數(shù)據(jù)完成對(duì)汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。由于Controller Link網(wǎng)的應(yīng)用,各PLC間的數(shù)據(jù)得到了共享,這大大提高了生產(chǎn)效率,優(yōu)化了控制。

參考文獻(xiàn)

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[6] 祁文釗,霍罡.CS/CJ系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)及案例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2006.

網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)需安裝相應(yīng)的通訊單元,PLC上安裝Controller Link單元,個(gè)人計(jì)算機(jī)上插上Controller Link支持卡,這樣在計(jì)算機(jī)上安裝或開發(fā)監(jiān)控軟件就可以在Window平臺(tái)下對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控[5,6]。

3 Controller Link網(wǎng)與以太網(wǎng)綜合利用

公司的涂裝電控系統(tǒng)全部過(guò)程包括:裝車、電涌、底漆烘干、底漆打磨、涂膠、中涂、中涂烘干、中涂打磨、面漆、面漆烘干、檢查返修、倉(cāng)儲(chǔ)、輸送撬清洗。部分工藝區(qū)都裝車身信息讀卡器,讀卡器可讀區(qū)車身全部信息,還可更改車身的部分信息。由于設(shè)備較多不可能每臺(tái)設(shè)備都裝讀卡器,因此PLC除編程控制設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行,還要進(jìn)行編跟蹤車身必要的部分?jǐn)?shù)據(jù);做到汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。PLC之間以及機(jī)算機(jī)之間采用Controller Link,各工作區(qū)PLC將信息送到主PLC,PLC之間信息相互傳送,同時(shí)還要從主計(jì)算機(jī)接收指令完成指定的任務(wù)。由于有些專用設(shè)備并不支持Controller Link網(wǎng),在系統(tǒng)中還使用了以太網(wǎng)信息傳送處理。涂裝電控系統(tǒng)控制,如圖3所示。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制要點(diǎn)在于大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和通信控制。當(dāng)雪橇到達(dá)NEPID讀取車身位置后,雪橇停止,由可編程控制器輸出請(qǐng)求信號(hào)給NEPID系統(tǒng),請(qǐng)求NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤讀取NEPID卡的信息。NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤分析讀取的信息,NEPID系統(tǒng)將讀取的信息通過(guò)以太網(wǎng)直接傳送到中控室上位機(jī)工程管理服務(wù)器;當(dāng)PLC控制系統(tǒng)檢測(cè)到NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤的讀完成信號(hào)后,控制雪橇前進(jìn),并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)給NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤。

噴涂可編程控制器等通過(guò)以太網(wǎng)直接通訊,工程管理服務(wù)器和可編程控制器、NEPID系統(tǒng)是用TCP的Socket Interface進(jìn)行通信,并通過(guò)協(xié)議規(guī)定的寫入用Port(送信線路)和插入用Port(接收線路)進(jìn)行。開通通信線路,與送信線路及接收線路一起。工程管理服務(wù)器到連接設(shè)備側(cè)可編程控制器及網(wǎng)絡(luò)其他站點(diǎn)。對(duì)于所有大部分設(shè)備輸送PLC都用的是Controller Link網(wǎng)絡(luò),這樣做到用Controller Link網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)管理服務(wù)器、NEPID系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)管理。設(shè)備側(cè)與中央控制室連接在一起,由中央控制室對(duì)設(shè)備側(cè)進(jìn)行監(jiān)視控制。

表1 報(bào)文數(shù)據(jù)部的數(shù)據(jù)組成

中控室上位機(jī)工程管理服務(wù)器將NEPID系統(tǒng)讀取的信息進(jìn)行處理除用以太網(wǎng)直接傳送到噴涂機(jī)等專用機(jī)上,還用Controller Link網(wǎng)絡(luò)傳送到該網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上的主PLC上專用存儲(chǔ)區(qū)。主PLC上相關(guān)信息以廣播形式傳送到其它PLC指定區(qū)域。

4 利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的控制

各PLC間的信息傳送,除部分PLC與中央控制室間有數(shù)據(jù)通訊外,各區(qū)PLC之間由于有車身雪撬流動(dòng),為保證運(yùn)行交接的可靠性,一定要建立可靠的聯(lián)鎖控制,各區(qū)PLC之間成在有必要的I/O點(diǎn)的聯(lián)鎖控制,由于其中同一設(shè)備有多種響應(yīng),首先根據(jù)幾種動(dòng)作定出運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)別;這樣需要編寫復(fù)雜的聯(lián)鎖控制程序。

各PLC除雪撬交接的聯(lián)鎖控,還有一些其它信息的傳送。每個(gè)讀卡器所讀的信息很多,對(duì)這些信息進(jìn)行處理只取其所需信息,在Controller Link 通信時(shí)區(qū)別于PLC與服務(wù)器信息。如車身的編號(hào)用DM區(qū)的3個(gè)字,按照車身的編號(hào)順序, 1號(hào)車身的編號(hào)第1個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)0001地址(車身的編號(hào)),第2個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)501地址(車身的編號(hào)+500),第3個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)1001地址(車身的編號(hào)+1000),有運(yùn)送車身生產(chǎn)信號(hào)時(shí)自動(dòng)輸入,車身的生產(chǎn)信息和觸摸屏輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)組合,車間連接于Controller Link網(wǎng)計(jì)算機(jī)根據(jù)車身的生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)向各PLC發(fā)出對(duì)應(yīng)程序選擇。車身的編號(hào)信息內(nèi)容,如表2所示。

表2 車身的編號(hào)配代信息

各工藝區(qū),讀卡器對(duì)車身信息進(jìn)行操作后送到中央處理器,中央處理器將畢要的信息送到主PLC,主PLC對(duì)信息進(jìn)行處理廣播并刷新其它區(qū)PLC存儲(chǔ)區(qū)。如圖5.7所示,3區(qū)主PLC接收地址DM1500--DM2000分別與各分PLC發(fā)送信息的地址對(duì)應(yīng)。DM0000--DM1499是3區(qū)發(fā)送信息地址,各分PLC接收信息(見表3.9DM區(qū)發(fā)收地址表),3區(qū)PLC同時(shí)完成與中心計(jì)算通訊。3區(qū)為所有各區(qū)雪橇車身信息交換中心,因此3區(qū)雪橇車身信息卡信息直接作用DM(車身信息)進(jìn)行操作,同時(shí)各PLC相互之間留出40個(gè)字相互傳送。操作方式:讀卡器對(duì)雪撬車身信息進(jìn)行讀取-中央處理器-從DM區(qū)提取雪橇信息-放置在DM0000~DM1499-根據(jù)信息進(jìn)行控制 或 進(jìn)行位操作-10秒后清空。

5 結(jié) 論

該系統(tǒng)主要利用Controller Link網(wǎng)完成PLC與PLC的鏈接,NEPID系統(tǒng)讀取的信息與工程管理服務(wù)器及PLC的鏈接,并完成數(shù)據(jù)傳輸,PLC能根據(jù)數(shù)據(jù)完成對(duì)汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。由于Controller Link網(wǎng)的應(yīng)用,各PLC間的數(shù)據(jù)得到了共享,這大大提高了生產(chǎn)效率,優(yōu)化了控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 駱德漢.可編程控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)控制[M].北京:科學(xué)出版社,2005,9:166-190.

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[6] 祁文釗,霍罡.CS/CJ系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)及案例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2006.

網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)需安裝相應(yīng)的通訊單元,PLC上安裝Controller Link單元,個(gè)人計(jì)算機(jī)上插上Controller Link支持卡,這樣在計(jì)算機(jī)上安裝或開發(fā)監(jiān)控軟件就可以在Window平臺(tái)下對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控[5,6]。

3 Controller Link網(wǎng)與以太網(wǎng)綜合利用

公司的涂裝電控系統(tǒng)全部過(guò)程包括:裝車、電涌、底漆烘干、底漆打磨、涂膠、中涂、中涂烘干、中涂打磨、面漆、面漆烘干、檢查返修、倉(cāng)儲(chǔ)、輸送撬清洗。部分工藝區(qū)都裝車身信息讀卡器,讀卡器可讀區(qū)車身全部信息,還可更改車身的部分信息。由于設(shè)備較多不可能每臺(tái)設(shè)備都裝讀卡器,因此PLC除編程控制設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行,還要進(jìn)行編跟蹤車身必要的部分?jǐn)?shù)據(jù);做到汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。PLC之間以及機(jī)算機(jī)之間采用Controller Link,各工作區(qū)PLC將信息送到主PLC,PLC之間信息相互傳送,同時(shí)還要從主計(jì)算機(jī)接收指令完成指定的任務(wù)。由于有些專用設(shè)備并不支持Controller Link網(wǎng),在系統(tǒng)中還使用了以太網(wǎng)信息傳送處理。涂裝電控系統(tǒng)控制,如圖3所示。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制要點(diǎn)在于大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和通信控制。當(dāng)雪橇到達(dá)NEPID讀取車身位置后,雪橇停止,由可編程控制器輸出請(qǐng)求信號(hào)給NEPID系統(tǒng),請(qǐng)求NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤讀取NEPID卡的信息。NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤分析讀取的信息,NEPID系統(tǒng)將讀取的信息通過(guò)以太網(wǎng)直接傳送到中控室上位機(jī)工程管理服務(wù)器;當(dāng)PLC控制系統(tǒng)檢測(cè)到NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤的讀完成信號(hào)后,控制雪橇前進(jìn),并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)給NEPID系統(tǒng)設(shè)定盤。

噴涂可編程控制器等通過(guò)以太網(wǎng)直接通訊,工程管理服務(wù)器和可編程控制器、NEPID系統(tǒng)是用TCP的Socket Interface進(jìn)行通信,并通過(guò)協(xié)議規(guī)定的寫入用Port(送信線路)和插入用Port(接收線路)進(jìn)行。開通通信線路,與送信線路及接收線路一起。工程管理服務(wù)器到連接設(shè)備側(cè)可編程控制器及網(wǎng)絡(luò)其他站點(diǎn)。對(duì)于所有大部分設(shè)備輸送PLC都用的是Controller Link網(wǎng)絡(luò),這樣做到用Controller Link網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)管理服務(wù)器、NEPID系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)管理。設(shè)備側(cè)與中央控制室連接在一起,由中央控制室對(duì)設(shè)備側(cè)進(jìn)行監(jiān)視控制。

表1 報(bào)文數(shù)據(jù)部的數(shù)據(jù)組成

中控室上位機(jī)工程管理服務(wù)器將NEPID系統(tǒng)讀取的信息進(jìn)行處理除用以太網(wǎng)直接傳送到噴涂機(jī)等專用機(jī)上,還用Controller Link網(wǎng)絡(luò)傳送到該網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上的主PLC上專用存儲(chǔ)區(qū)。主PLC上相關(guān)信息以廣播形式傳送到其它PLC指定區(qū)域。

4 利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的控制

各PLC間的信息傳送,除部分PLC與中央控制室間有數(shù)據(jù)通訊外,各區(qū)PLC之間由于有車身雪撬流動(dòng),為保證運(yùn)行交接的可靠性,一定要建立可靠的聯(lián)鎖控制,各區(qū)PLC之間成在有必要的I/O點(diǎn)的聯(lián)鎖控制,由于其中同一設(shè)備有多種響應(yīng),首先根據(jù)幾種動(dòng)作定出運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)別;這樣需要編寫復(fù)雜的聯(lián)鎖控制程序。

各PLC除雪撬交接的聯(lián)鎖控,還有一些其它信息的傳送。每個(gè)讀卡器所讀的信息很多,對(duì)這些信息進(jìn)行處理只取其所需信息,在Controller Link 通信時(shí)區(qū)別于PLC與服務(wù)器信息。如車身的編號(hào)用DM區(qū)的3個(gè)字,按照車身的編號(hào)順序, 1號(hào)車身的編號(hào)第1個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)0001地址(車身的編號(hào)),第2個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)501地址(車身的編號(hào)+500),第3個(gè)字對(duì)應(yīng)DM區(qū)1001地址(車身的編號(hào)+1000),有運(yùn)送車身生產(chǎn)信號(hào)時(shí)自動(dòng)輸入,車身的生產(chǎn)信息和觸摸屏輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)組合,車間連接于Controller Link網(wǎng)計(jì)算機(jī)根據(jù)車身的生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)向各PLC發(fā)出對(duì)應(yīng)程序選擇。車身的編號(hào)信息內(nèi)容,如表2所示。

表2 車身的編號(hào)配代信息

各工藝區(qū),讀卡器對(duì)車身信息進(jìn)行操作后送到中央處理器,中央處理器將畢要的信息送到主PLC,主PLC對(duì)信息進(jìn)行處理廣播并刷新其它區(qū)PLC存儲(chǔ)區(qū)。如圖5.7所示,3區(qū)主PLC接收地址DM1500--DM2000分別與各分PLC發(fā)送信息的地址對(duì)應(yīng)。DM0000--DM1499是3區(qū)發(fā)送信息地址,各分PLC接收信息(見表3.9DM區(qū)發(fā)收地址表),3區(qū)PLC同時(shí)完成與中心計(jì)算通訊。3區(qū)為所有各區(qū)雪橇車身信息交換中心,因此3區(qū)雪橇車身信息卡信息直接作用DM(車身信息)進(jìn)行操作,同時(shí)各PLC相互之間留出40個(gè)字相互傳送。操作方式:讀卡器對(duì)雪撬車身信息進(jìn)行讀取-中央處理器-從DM區(qū)提取雪橇信息-放置在DM0000~DM1499-根據(jù)信息進(jìn)行控制 或 進(jìn)行位操作-10秒后清空。

5 結(jié) 論

該系統(tǒng)主要利用Controller Link網(wǎng)完成PLC與PLC的鏈接,NEPID系統(tǒng)讀取的信息與工程管理服務(wù)器及PLC的鏈接,并完成數(shù)據(jù)傳輸,PLC能根據(jù)數(shù)據(jù)完成對(duì)汽車車身油漆生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,對(duì)過(guò)程中的每一輛車身進(jìn)行跟蹤,記錄和分析。由于Controller Link網(wǎng)的應(yīng)用,各PLC間的數(shù)據(jù)得到了共享,這大大提高了生產(chǎn)效率,優(yōu)化了控制。

參考文獻(xiàn)

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[5] 付洪壯.OMRON可編程序控制器兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)用技術(shù)的研究[D].大連:大連理工大學(xué),2005.

[6] 祁文釗,霍罡.CS/CJ系列PLC應(yīng)用基礎(chǔ)及案例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2006.

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