總線系統(tǒng)在寶萊A4轎車后軸裝配線中的應(yīng)用

一.系統(tǒng)的硬件配置

凱爾海斯的項(xiàng)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(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來(見圖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總線應(yīng)用概述

讓我們先來了解一下什么是CompoBus/D總線。工廠自動(dòng)化系統(tǒng)自從進(jìn)入plc時(shí)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(qiáng)，系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，逐漸采用了分散式的控制結(jié)構(gòu)。但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，單個(gè)CPU足以滿足大多工業(yè)的要求，完成繁雜的任務(wù)，于是在很多的工業(yè)應(yīng)用中，又回歸為集中式控制結(jié)構(gòu)。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(shù)。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(duì)I/O的控制下放到設(shè)備層中。它實(shí)現(xiàn)了低成本高性能的工業(yè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連。從項(xiàng)目的應(yīng)用情況看,它有如下特點(diǎn)：

1.基于CANBUS技術(shù)。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(gè)子集。一個(gè)開放的自動(dòng)化系統(tǒng)，需要開放的分層控制和信息處理平臺(tái)，其中以PC及運(yùn)行在其上面的軟件和協(xié)議構(gòu)成的信息處理層和以現(xiàn)場設(shè)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(shè)備的連接是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。PLC的所有I/O接口與現(xiàn)場設(shè)備一對(duì)一的連接，顯然，這種通信需要大量的通信線，這對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備正常運(yùn)行和維護(hù)帶來了很大壓力。同時(shí)由于通訊端口多，PLC處理器需要循環(huán)對(duì)各端口數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化任務(wù)重。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜化，以現(xiàn)場總線方式取代原有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式成為了新的發(fā)展方向?，F(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，用戶只需要用電纜串行的連接底層設(shè)備及PLC，大大節(jié)省了費(fèi)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(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開放網(wǎng)絡(luò)，用于連接簡單的底層工業(yè)裝置。在凱爾海斯項(xiàng)目中，在總線上掛接了如下一些設(shè)備:接近開關(guān)、光電開光、壓力儀表、電機(jī)、電磁閥、開關(guān)等。實(shí)際上，只要是某種設(shè)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(biāo)準(zhǔn)RS232C協(xié)議接口的設(shè)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(diǎn)同時(shí)讀寫同一個(gè)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(gè)客戶可以同時(shí)收到生產(chǎn)者發(fā)送的數(shù)據(jù)，這和過去那種應(yīng)答式的通訊模式相比，不用重復(fù)制造信息包，總線上通信能力大大提高。該特點(diǎn)的優(yōu)越性集中體現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中。在該項(xiàng)目中，為了能對(duì)生產(chǎn)信息進(jìn)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(diǎn)的變量刷新時(shí)間與常規(guī)情形相比明顯縮短。因此，監(jiān)控畫面上的動(dòng)畫效果更加真實(shí)自然。