基于现场总线的机器人和PC机之间通信与控制的实现.pdf

第6卷第4期 扬州大学学报(自然科学版) v01．6N。．4 』!坚篁!!星 些!坠竺!!!竺!竺竺竺竺!些!竺!些!竺!矍型!些!坠：!!竺 基于现场总线的机器人和PC机之间 通信与控制的实现 高龙琴1’2王隆太1黄惟一2 (1_扬州尢学机械工程学院，江苏扬州，225000}2．东南太学仪器科学与工程系，江苏南京。210∞6) 摘要：介绍柔性制造单元(FMc)中的通信方案，给出了基于现场总线(PROFIBus)的机器人和Pc机之 问通信与控制的具体实现方法．利用ANYBus—s现场总线从站模块xFBoI成功地实现了MOTOMAN机 器人与PRoFIBUs总线的互连． 关键词：柔性制造#现场总线；机器人 249 中国法分类号：TP273+．5}TP空献标识码：A 文章编号：1007—824x(2003)04—0056一04 扬州大学机械工程学院柔性制造单元是机械加工制造实验室的一个重组成部分，既可用于教学 为主要加工单元，并配有自己的物料运储系统．物料运储系统由一个小型货架、一台MOTOMAN机 器人和一辆导轨小车组成，机器人置于小车上为一体，由导轨小车完成机器人在料架、加工中心和数 控铣床之间的移动．料架、机器人、加工中心和数控铣床都挂接在现场总线的一类主站，完成现场总线 控制系统的组态、控制和监控．加工中心和数控铣床通过Rs一232串行口与主机进行数控程序的传 输，从而实现DNC加工．整个FMc系统，通过总控台的主机可实现零件加工的作业规划、工艺编翩 和数控程序的生成，一直到最后零件的加工完成．如何将机器人、加工中心、数控铣床连接起来，由控 制中心统一调度、协调作业是整个系统的关键．通过中国现场总线(PR()FIBuS)专业委员会现场总线 产品演示及认证实验室、北京莫托曼机器人公司、德国西门子驻上海办事处、常州机床厂、南京西格曼 公司等单位的协助认证，最后确定采用现场总线(PROFlBus)实现． 1通信方案 系统中通信的任务主要有两个方面：① 数控加工程序的传输；③系统中一些部件动 作的控制及其运行状态监视等信息的传输． 前者数据量较大，采用Rs一232传输；后者要 求实时监控，采用现场总线(pROFIBus— DP)实现．[】’23柔性制造单元的特点之一是 系统中拥有多台不同类型的加工设备及物 料库，那么在加工设备之问、加工设备与料 库之间传递工件就是FMc必须具备的功 能．方案中物料传输由MOTOMAN机器人 图1 FMC通信方案 FMc Fi窖．1Thecommunicationschemeofthe 及其导轨小车组成，因此机器人的通信与控 制成为系统的关键．通信方案如图1所示．系统采用一台Pc机加cP5613网卡作为总线的主站， ET200M作为从站．ET200M用于连接料架，加工中心和数控铣床，完成物料的检测、加工的开始与结 投稿日期：2003一∞一28 E删“ly29ao蛔@y况n．n吐 万方数据 第4期 高龙琴等：基于现场总线的机器人和Pc机之间通信与控制的实现 S7 在PROFIBus上，这样就实现了整个FMc的总线互连，完成了现场设备之间的通信．主站Pc站作 sTEP 为上位控制机，利用sIEMENs工业软件sIMATIc 7对FMc进行组态、编程和维护；利用 SlMATIcwinAc RTx实时软件PLc系统对FMC进行作业流程的控制；利用sIMATIcwincc实 现对FMc作业过程的监控．FMC接点较少，分散接点之间距离较近，用一只ET200MPI，c单元，配 置两个16位的输入模块和一个16位的输出模块． 2硬件构成 slave