基于DeviceNet通訊的亞德客MPS模塊化自動生產(chǎn)線的控制

王莉莉，馬云龍

（1.無錫科技職業(yè)學院,江蘇 無錫,214028；2.亞德客（中國）有限公司,浙江 寧波,315500）

0 引言

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)的集成應用正起著越來越重要的作用，亞德客MPS模塊化自動生產(chǎn)線即集合電氣動、傳感器、可編程序控制器、總線技術(shù)等為一體的自動化控制集成設備，能進行模擬實際工業(yè)生產(chǎn)中大量復雜的過程控制，成為企業(yè)培訓和項目教學最為實用的設備，而其系統(tǒng)控制的研究將形成積極的助力作用。

1 MPS系統(tǒng)介紹

MPS系統(tǒng)(Modular Productions System)是模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的簡稱，系統(tǒng)集電氣技術(shù)、PLC、傳感器、氣動等技術(shù)為一體，是一套包含工業(yè)自動化系統(tǒng)中不同復雜程度控制的教學培訓裝置，能夠?qū)W習者進行設計、組裝、編程、調(diào)試及檢查維修等一系列不同層次的訓練，。MPS系統(tǒng)提供給學習者一個開放式的學習環(huán)境，學習者可以根據(jù)自己的理解，運用所學理論知識，自由設計PLC控制程序，使MPS按照設計者的意圖模擬生產(chǎn)加工控制過程。

2 亞德客MPS的結(jié)構(gòu)和功能

亞德客MPS由六個工作站組成，包括：雙料倉上料檢測站（簡稱上料檢測站）、 無桿氣缸機械手分揀站（簡稱分揀站）、加工處理站、 機械手輸送帶搬運站（簡稱搬運站） 、氣墊滑道裝配站（簡稱裝配站）、分類入庫站。六個工作站組成一個生產(chǎn)線系統(tǒng)，將上料檢測站設為主站，其余五站設為從站，完成對無序存儲的工件進行分類傳送，同時每個工作站分別由一個PLC獨立控制，可以單獨運行。執(zhí)行機構(gòu)的運動位置通過安裝在其上面的傳感器的信號判斷。在MPS設備上應用了磁性傳感器、電容式、電感式、光電式、光纖式等傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體的通過狀態(tài)和物體的顏色等。

上料檢測站通過電容式、電感式和光電傳感器對物料進行檢測，檢測完成后， DeviceNet總線通訊系統(tǒng)向上料分揀站發(fā)出信號，分揀站根據(jù)主站傳輸過來的工件材料數(shù)據(jù)將主站中的工件分揀并搬運至加工處理站。當加工處理站完成加工功能后向主站發(fā)送加工完成信息，同時主站將命令搬運站將加工處理站的工件搬運至工件裝配站進行裝配作業(yè)。裝配完成后，裝配站向主站發(fā)送裝配完成信號，由主站再命令存儲搬運站將裝配后的工件從工件裝配站搬運到到分類存儲站進行分類存儲。此時，完成整個生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)功能任務。

MPS系統(tǒng)中的信息流分為數(shù)據(jù)流和邏輯流。其中數(shù)據(jù)流用來傳輸工件的材料屬性信息，加工處理站將根據(jù)材料屬性信息選擇不同的加工程序和工藝，而分類存儲站則根據(jù)材料屬性信息選擇不同的存儲工位。邏輯流信號則是用來傳輸工作站與工作站之間的協(xié)同信息，各從站要將本站功能完成狀態(tài)信號和本站功能準備好狀態(tài)信號傳送到主站，再由主站根據(jù)各從站的狀態(tài)信號來控制各從站實現(xiàn)啟動和停止，從而實現(xiàn)整個MPS系統(tǒng)的加工和存儲工作的控制功能。

3 DeviceNet現(xiàn)場總線通訊

DeviceNet是由美國Rockwell公司在CAN基礎(chǔ)上推出的一種低成本的通信鏈接，是一種低端網(wǎng)絡系統(tǒng)。它將基本工業(yè)設備連接到網(wǎng)絡，從而避免了昂貴和繁瑣的硬接線。目前在美國和亞洲的市場上處于領(lǐng)導地位。

亞德客MPS模塊化自動生產(chǎn)線系統(tǒng)的搭建均采用臺達系列的工控產(chǎn)品，以上料檢測站PLC為主站，連接5個從站，通過DeviceNet建立網(wǎng)絡通訊，保障了生產(chǎn)線上各臺設備在主站統(tǒng)一指揮下協(xié)調(diào)工作，獲得較高的生產(chǎn)效率，網(wǎng)絡連接如圖2。

圖2 主站網(wǎng)絡掃描

DVPDNET-SL 掃描模塊是DeviceNet 主站模塊，DVPDNET 的節(jié)點地址為00，當EH2-SL PLC 通過DNET掃描模塊與DeviceNet 網(wǎng)絡相連時， DNET 模塊負責將PLC 主機的數(shù)據(jù)傳送到總線上的從站，同時搜集總線上各個從站返回的數(shù)據(jù)，傳回PLC 主機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。組態(tài)軟件DeviceNet Builder 通過DNET掃描模塊直接對網(wǎng)絡進行配置，并自動從映像表中分配相應長度的I/O 數(shù)據(jù)交換區(qū)給從站。如從站分揀站（節(jié)點地址01）輸出寄存器分配為D6287-6302，輸入寄存器分配為D6037-6052，從站加工處理站（節(jié)點地址02）輸出寄存器分配為D6303-6318，輸入寄存器分配為D6053-6068。輸出映射CR寄存器分配為CR103-CR118，輸入映射CR寄存器分配為CR3-CR18。

據(jù)此主站PLC數(shù)據(jù)通訊程序為：

從站PLC數(shù)據(jù)通訊程序為：

4 結(jié)束語

亞德客MPS模塊化自動生產(chǎn)線經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試，運行正常，穩(wěn)定。以上料檢測機為控制中心的PLC主站可隨時與各從站進行數(shù)據(jù)交換，采集各從站的實際工況數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)對各從站進行遠程控制，控制簡單，可靠性較高。

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