基于DeviceNet通讯的亚德客MPS模块化自动生产线的控制

2013-09-13王莉莉马云龙

电子测试 2013年19期

王莉莉，马云龙

（1.无锡科技职业学院,江苏无锡,214028；2.亚德客（中国）有限公司,浙江宁波,315500）

0 引言

随着现代化工业生产的发展，自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用，亚德客MPS模块化自动生产线即集合电气动、传感器、可编程序控制器、总线技术等为一体的自动化控制集成设备，能进行模拟实际工业生产中大量复杂的过程控制，成为企业培训和项目教学最为实用的设备，而其系统控制的研究将形成积极的助力作用。

1 MPS系统介绍

MPS系统(Modular Productions System)是模块化生产系统的简称，系统集电气技术、PLC、传感器、气动等技术为一体，是一套包含工业自动化系统中不同复杂程度控制的教学培训装置，能够对学习者进行设计、组装、编程、调试及检查维修等一系列不同层次的训练，。MPS系统提供给学习者一个开放式的学习环境，学习者可以根据自己的理解，运用所学理论知识，自由设计PLC控制程序，使MPS按照设计者的意图模拟生产加工控制过程。

2 亚德客MPS的结构和功能

亚德客MPS由六个工作站组成，包括：双料仓上料检测站（简称上料检测站）、无杆气缸机械手分拣站（简称分拣站）、加工处理站、机械手输送带搬运站（简称搬运站）、气垫滑道装配站（简称装配站）、分类入库站。六个工作站组成一个生产线系统，将上料检测站设为主站，其余五站设为从站，完成对无序存储的工件进行分类传送，同时每个工作站分别由一个PLC独立控制，可以单独运行。执行机构的运动位置通过安装在其上面的传感器的信号判断。在MPS设备上应用了磁性传感器、电容式、电感式、光电式、光纤式等传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体的通过状态和物体的颜色等。

上料检测站通过电容式、电感式和光电传感器对物料进行检测，检测完成后， DeviceNet总线通讯系统向上料分拣站发出信号，分拣站根据主站传输过来的工件材料数据将主站中的工件分拣并搬运至加工处理站。当加工处理站完成加工功能后向主站发送加工完成信息，同时主站将命令搬运站将加工处理站的工件搬运至工件装配站进行装配作业。装配完成后，装配站向主站发送装配完成信号，由主站再命令存储搬运站将装配后的工件从工件装配站搬运到到分类存储站进行分类存储。此时，完成整个生产系统的生产功能任务。

MPS系统中的信息流分为数据流和逻辑流。其中数据流用来传输工件的材料属性信息，加工处理站将根据材料属性信息选择不同的加工程序和工艺，而分类存储站则根据材料属性信息选择不同的存储工位。逻辑流信号则是用来传输工作站与工作站之间的协同信息，各从站要将本站功能完成状态信号和本站功能准备好状态信号传送到主站，再由主站根据各从站的状态信号来控制各从站实现启动和停止，从而实现整个MPS系统的加工和存储工作的控制功能。

3 DeviceNet现场总线通讯

DeviceNet是由美国Rockwell公司在CAN基础上推出的一种低成本的通信链接，是一种低端网络系统。它将基本工业设备连接到网络，从而避免了昂贵和繁琐的硬接线。目前在美国和亚洲的市场上处于领导地位。

亚德客MPS模块化自动生产线系统的搭建均采用台达系列的工控产品，以上料检测站PLC为主站，连接5个从站，通过DeviceNet建立网络通讯，保障了生产线上各台设备在主站统一指挥下协调工作，获得较高的生产效率，网络连接如图2。

图2 主站网络扫描

DVPDNET-SL 扫描模块是DeviceNet 主站模块，DVPDNET 的节点地址为00，当EH2-SL PLC 通过DNET扫描模块与DeviceNet 网络相连时， DNET 模块负责将PLC 主机的数据传送到总线上的从站，同时搜集总线上各个从站返回的数据，传回PLC 主机，实现数据交换。组态软件DeviceNet Builder 通过DNET扫描模块直接对网络进行配置，并自动从映像表中分配相应长度的I/O 数据交换区给从站。如从站分拣站（节点地址01）输出寄存器分配为D6287-6302，输入寄存器分配为D6037-6052，从站加工处理站（节点地址02）输出寄存器分配为D6303-6318，输入寄存器分配为D6053-6068。输出映射CR寄存器分配为CR103-CR118，输入映射CR寄存器分配为CR3-CR18。

据此主站PLC数据通讯程序为：