基于PPI網絡通信的自動化生產線聯調實現

張志

（深圳微檢無憂科技有限公司，廣東 深圳 518102）

1 緒論

本文借助YL-335B系統，對工業控制自動化生產過程中設備的聯機網絡通信技術進行了研究，通過對各個工作站的工作原理的研究，了解各個傳感器的作用，并進行程序的編寫，解決程序的優化問題，最后聯機調試使整個系統正常運行，達到預想的控制目標。

2 基于PPI網絡的自動化生產線通信系統

2.1 通信系統整體設計

（1）PPI網絡在自動化生產線系統中的重要設計步驟。相關步驟流程如下：首先設置PLC設備工作單元的相關端口地址，地址編號為1～126，默認編號為2，每一個端口都可以表示不同的功能，比如傳輸生產材料、加工材料、裝配設置、分揀任務等，通信速率統一設置為19.2kbps；另外，還要在主站和從站之間編輯一段程序，這一段程序主要用來監聽生產線，完成生產線的操作和服務，以便能夠從主站實現控制從站的操作規則；工作站PLC通信端口與PPI通信電纜有效集成連接；組建PPI網絡工作完成。

（2）規劃通信讀寫數據。自動化流水線包括五個關鍵的工作單元，可以在主站的控制下完成數據發送和接收。主站可以實現發送或讀取從站數據，從站僅可以接收數據，主站與從站之間采用雙向傳輸模式。主站可以設置工作站的啟停信號，發送允許工作信號給對應的工作站，實時的、連續的讀取工作站狀態信號。

（3）調用通信子程序。基于STEP Micro WIN4.0集成開發平臺向導過程編輯讀寫程序，讀寫程序配置和生成過程中，要保持端口號與PLC端口號保持一致性，能夠成功的完成通信傳輸功能，設置主站、從站之間的通信區域，并且能夠設置主站和從站的讀寫程序屬性。讀寫程序完成后會產生網絡讀寫子程序 NET_EXE。主站主程序可以按照周期掃描各個工作站，調用通信子程序制定數據發送、接收規則。

（4）網絡中的數據定義。系統通電初始設備運行環境之后，本站的狀態需要在程序掃描周期開始之前發送給主站。由于這個是網絡工作站的通信傳輸標識，因此1～4這些工作站的程序定義時采用相同的結構，但是聯網數據寄存器、輔助繼電器存在不同。

（5）主、從站程序設計。為了能夠更好的驗證本文提出的PPI網絡通信良好性，以生產線供料工作站程序為主要信息設計工具。該工具能夠為主站發送啟動信號，利用這個啟動信號完成主程序設置操作，允許信號可以設置為1，保持1s的等待時間即可以完成信號傳輸操作信息。主站在這個過程中保持等待狀態，供料站工作完成之后信號就可以繼續向下執行。供料站需要等待主站發送啟動信號后才能夠正式工作，因此供料站的主程序需要時刻的關注信號是否傳輸過來，也就是查詢PPI網絡中是否有本站啟動操作信號，這樣就可以立即完成供料操作，供料未完成之后就可以設置完成信號為1，并且能夠將該信號發送給主站，然后供料站處于等待狀態。因此，利用主從站工作就可以完成供料操作，執行過程簡單，運行過程穩定，控制過程可靠。供料單元與傳送單元的PLC通信實現過程如下描述。

①傳送單元通信程序流程設計。傳送單元包括兩個部分，分別是伺服驅動直線運動定位系統和氣動機械手，可以完成工件的搬運操作，這些工件可以在主站控制程序的操作下完成各個執行任務，比如提供材料、加工材料、裝配材料、分揀材料等。針對這些單元進行單一的分配操作，完成單一的數據加工和傳輸模式，具有重要的操作。同時，還要根據PPI網絡的設定值，完成每一個單元的數據執行動作，這些動作需要配合網絡傳輸的信號進行操作。這些操作包括讀數據信號和寫數據信號，這些信號發送給工作站之后就可以完成各類型的啟停動作，這樣就可以驅動氣動機械手完成各類型的操作分析，具有重要的作用和意義。傳送單元數據傳輸程序流程如圖1所示。

圖1 傳送單元程序流程

②供料單元通信程序流程設計：供料站作為自動化生產線的起始單元，包括三個關鍵部分，分別是推料氣缸、頂料氣缸和磁性開關，可以按照需求將裝置部署于料倉中，自動將其取出并放置于工作站，以便能夠讓傳送單元進行抓取與傳送，可以控制各個工作站供應原料。供料站作為一個關鍵的從站，可以完成相關的數據添加操作，完成數據添加操作之后就可以實現供料操作，供料操作完成之后就可以實現有效的數據分析操作和執行操作，供料單元數據傳輸基本操作流程如圖2所示。

（5）模塊化生產線聯機通信：自動化生產線的五個工作單元聯機工作需要保證通信順暢，依次按照操作信號執行每一個工作步驟，傳送單元完成工件布置之后就可以進入到下一個單元實現處理，可以利用NETW操作向該單元發出信號，這個工作站就會完成各類型的數據傳輸工作。針對這個工作進行完成之后才可以發送另外一個信號到下一個存儲單元，這樣就可以更好的完成數據操作單元的信息發送工作。

圖2 供料單元程序流程

3 結語

本文借助YL-335B系統，完成了對自動化生產線上所涉及的多站通信、PPI通信協議、PPI通信協議參數設置、兩站之間的通信、兩站通信的數據規劃、主站網絡編寫程序段、主從站程序設計等方面的研究。通過對各個工作站的工作原理的研究，了解各個傳感器的作用，并進行程序的編寫，解決程序的優化問題，最后聯機調試使整個系統正常運行，達到預想的目標。

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