總線系統(tǒng)在寶萊A4轎車后軸裝配線中的應用

一.系統(tǒng)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，通過一塊CompoBus/D總線模塊DRM21-V1將分布于現(xiàn)場的30余個網(wǎng)絡節(jié)點連接起來(見圖1)。DRT1-ID16/OD16分別為16點的I/O模塊。DRT1-COM/ROS16是繼電器輸出模塊。

二.CompoBus/D總線應用概述

讓我們先來了解一下什么是CompoBus/D總線。工廠自動化系統(tǒng)自從進入plc時代以來，開始由于控制簡單，最先多采用了集中式體系;隨著控制控能的增強，系統(tǒng)復雜度的提高，逐漸采用了分散式的控制結(jié)構。但是隨著計算機技術的提高，單個CPU足以滿足大多工業(yè)的要求，完成繁雜的任務，于是在很多的工業(yè)應用中，又回歸為集中式控制結(jié)構。但是，系統(tǒng)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(xiàn)了現(xiàn)場總線技術。例如，OMRON公司的CompoBus/D總線系統(tǒng)。它是以PLC為主控制器的集散式控制系統(tǒng),它把對I/O的控制下放到設備層中。它實現(xiàn)了低成本高性能的工業(yè)設備的網(wǎng)絡互連。從項目的應用情況看,它有如下特點：

1.基于CANBUS技術。CompoBus/D總線是OMRON公司開發(fā)的一種現(xiàn)場總線產(chǎn)品，它是DeviceNet總線的一個子集。一個開放的自動化系統(tǒng)，需要開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(xiàn)場設備及控制器互聯(lián)形成的控制層是不可缺少的。傳統(tǒng)的PLC與現(xiàn)場設備的連接是點對點的拓撲結(jié)構。PLC的所有I/O接口與現(xiàn)場設備一對一的連接，顯然，這種通信需要大量的通信線，這對于工業(yè)現(xiàn)場的設備正常運行和維護帶來了很大壓力。同時由于通訊端口多，PLC處理器需要循環(huán)對各端口數(shù)據(jù)進行讀取，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化任務重。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)的復雜化，以現(xiàn)場總線方式取代原有點對點方式成為了新的發(fā)展方向。現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構中，用戶只需要用電纜串行的連接底層設備及PLC，大大節(jié)省了費用，安裝也行方便，數(shù)據(jù)傳輸效率也大大提高。

2.DeviceNet是基于現(xiàn)場總線技術的工業(yè)標準開放網(wǎng)絡，用于連接簡單的底層工業(yè)裝置。在凱爾海斯項目中，在總線上掛接了如下一些設備:接近開關、光電開光、壓力儀表、電機、電磁閥、開關等。實際上，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總線提供一種RS232串口總線模塊，任何具有標準RS232C協(xié)議接口的設備，都可以通過它掛接到總線上。例如，條形碼閱讀器等。

3.CompoBus/D的通訊方式是生產(chǎn)者/客戶(producer/consumer)方式。這樣總線上的全部節(jié)點同時讀寫同一個數(shù)據(jù)源，通訊效率非常高。另外由于使用多信道的數(shù)據(jù)廣播發(fā)送方式，因此每個客戶可以同時收到生產(chǎn)者發(fā)送的數(shù)據(jù)，這和過去那種應答式的通訊模式相比，不用重復制造信息包，總線上通信能力大大提高。該特點的優(yōu)越性集中體現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中。在該項目中，為了能對生產(chǎn)信息進行集中監(jiān)控，引入”組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)”，通過觀察組態(tài)王的調(diào)試腳本文件發(fā)現(xiàn)I/O點的變量刷新時間與常規(guī)情形相比明顯縮短。因此，監(jiān)控畫面上的動畫效果更加真實自然。