王莉莉，馬云龍

（1.無錫科技職業(yè)學(xué)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(yīng)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(shè)備，能進(jìn)行模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中大量復(fù)雜的過程控制，成為企業(yè)培訓(xùn)和項(xiàng)目教學(xué)最為實(shí)用的設(shè)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(fù)雜程度控制的教學(xué)培訓(xùn)裝置，能夠?qū)W(xué)習(xí)者進(jìn)行設(shè)計(jì)、組裝、編程、調(diào)試及檢查維修等一系列不同層次的訓(xùn)練，。MPS系統(tǒng)提供給學(xué)習(xí)者一個開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的理解，運(yùn)用所學(xué)理論知識，自由設(shè)計(jì)PLC控制程序，使MPS按照設(shè)計(jì)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(jī)械手分揀站（簡稱分揀站）、加工處理站、 機(jī)械手輸送帶搬運(yùn)站（簡稱搬運(yùn)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(shè)為主站，其余五站設(shè)為從站，完成對無序存儲的工件進(jìn)行分類傳送，同時每個工作站分別由一個PLC獨(dú)立控制，可以單獨(dú)運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動位置通過安裝在其上面的傳感器的信號判斷。在MPS設(shè)備上應(yīng)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(yùn)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(jìn)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(yùn)至加工處理站。當(dāng)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(yùn)站將加工處理站的工件搬運(yùn)至工件裝配站進(jìn)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(yùn)站將裝配后的工件從工件裝配站搬運(yùn)到到分類存儲站進(jìn)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(wù)。

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(zhǔn)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(shí)現(xiàn)啟動和停止，從而實(shí)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(luò)系統(tǒng)。它將基本工業(yè)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，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(dǎo)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(dá)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(luò)通訊，保障了生產(chǎn)線上各臺設(shè)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(luò)連接如圖2。

圖2 主站網(wǎng)絡(luò)掃描

DVPDNET-SL 掃描模塊是DeviceNet 主站模塊，DVPDNET 的節(jié)點(diǎn)地址為00，當(dāng)EH2-SL PLC 通過DNET掃描模塊與DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)相連時， DNET 模塊負(fù)責(zé)將PLC 主機(jī)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(jī)，實(shí)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(luò)進(jìn)行配置，并自動從映像表中分配相應(yīng)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(diǎn)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(diǎn)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?yàn)椋?/p>

從站PLC數(shù)據(jù)通訊程序?yàn)椋?/p>

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(yùn)行正常，穩(wěn)定。以上料檢測機(jī)為控制中心的PLC主站可隨時與各從站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采集各從站的實(shí)際工況數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)對各從站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，控制簡單，可靠性較高。

[1]劉必旺.基于MPI通訊的模塊化自動加工生產(chǎn)線的應(yīng)用.常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2008年12月；

[2]徐滬萍.基于MPS 的自動加工線在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).交通與計(jì)算機(jī).2006,24(4) ；

[3]李疆.DeviceNet現(xiàn)場總線在包裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用.制造業(yè)自動化.2013-01（上）；

[4]施光林，劉利.可編程序控制器通信與網(wǎng)絡(luò)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：98-99.

[5]牛麗，丁海波.基于PLC及現(xiàn)場總線的MPS系統(tǒng)控制.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2008年21卷第9期。