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    基于PROFIBUS_5.docx

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    基于PROFIBUS_5.docx

    基于PROFIBUSdujing导语:本文阐述了PROFIBUS-DP现场总线在物流传送带控制中的应用,根据物流监控系统的实际需要,完成了监控系统硬件和软件的设计,实现了PLC控制传送带运动摘要:本文阐述了PROFIBUS-DP现场总线在物流传送带控制中的应用,根据物流监控系统的实际需要,完成了监控系统硬件和软件的设计,实现了PLC控制传送带运动,物料条形码、颜色、重量、外形和尺寸数据的收集,物料的仓库存取等操纵。关键词:PROFIBUS-DP;PLC;物流传送带中图分类号:TP336文献标识码:Balign=centerTheDesignofTransmissionBeltsHarmoniousControlBasedonPR0FIBUSCHENguojian,XIEguanghanInstituteofAutomation,GuangdongUniversityofTechnology,Guangdong,Guangzhou,510006,China广东工业大学自动化学院广东省广州市510006/alignAbstract:ThisarticlediscussesthePROFIBUS-DPcontrolthelogisticsofconveyorbelt,accordingtoLogisticsMonitoringtheactualneeds,completedamonitoringsystemhardwareandsoftwaredesign,andthePLCcontrolconveyorbeltcampaignmaterialsbarcode,color,weight,Theshapeandsizeofthedatacollection,suchasaccesstomaterialswarehouseoperation.Keywords:PROFIBUS-DP;PLC;TransmissionBelt自动化物流传送带已经应用到工业消费的各个部门,广泛应用于汽车、食品、医药、机械加工和电子元件消费线上,在国家的工业消费中发挥着举足轻重的作用。随着当代化物流设备和工业总线的出现与开展,物流系统与消费制造系统有机的融为一体,形成完好的消费系统1。这就带来了控制、通讯构造复杂性和实现困难的问题。本文在此背景下,提出基于PROFIBUS-DP现场总线的物流传送带协调控制方案。PROFIBUS现场总线2由西门子等公司制定的标准化标准,包括:用于主站之间通讯的FMS;用于经过行业从站之间通讯的PA;用于制造行业从站之间通讯的DP。因此本文就是研究设计基于PROFIBUS-DP现场总线的物流监控系统,监控消费线各个工位的数据收集,控制消费线传动带的运作。2系统硬件构造本文设计的物流传送带负责产品物料的仓库存取,运输,条形码检测,电子标签检测,产品物料颜色检测,产品重量检测3等环节,是整个工业产品消费加工运输经过的重要组成局部。基于PROFIBUS-DP的物流传送带的硬件构造如图1所示。align=center图1/align系统分为两层,PROFIBUS-DP主站S7-300,从站S7-200,及通过桥接模块PQ20连接的工控机。桥接模块PQ20主要是作协议转换,把电脑的串口RS232协议转换成PROFIBUS-DP的RS485协议。详细主要有以下五局部:1主站S7-300,主要负责1、2、3号拐角后,条形码与触摸屏工位之间,外形与尺寸工位之间的绿色传送带的运动控制,采集各个工位PQ20桥接模块发送来的工位工作状态信息包括工位忙与不忙,操纵中等及工位收集数据的信息包括物料条形码数据等,再通过总控工控机的PQ20桥接模块发送给总控进展处理。2从站传送带S7-200,负责1、2、3号拐角前的绿色传送带,拐角滚轮、鼎升、旋转电机及圆拐角处滚轮电机的运动控制。3从站颜色触摸屏工位的S7-200,负责本工位滚轮传送带的运动控制,与WeInView触摸屏MT506S通讯,触摸屏主要是用来显示产品物料颜色与条形码数据。4各个工位的工控机,包括收集物流产品物料的条形码电子标签工位、电子称重工位、外形检测工位、尺寸检测工位及堆垛机上下料工位。工控机的程序用VB编写,主要负责本工位硬件控制,及通过串口发送本工位的工作状态信息包括工位忙与不忙,操纵中等及工位收集数据的信息包括物料条形码数据等到桥接模块PQ20上,PQ20完成协议转换,把RS232转换成RS485,工位信息传送到主站S7-300上。完成PROFIBUS数据收集任务。5总控工控机,S7-300从PROFIBUS收集到的信息也是通过桥接模块PQ20与总控工控机通讯的,所以总控工控机其实也是PROFIBUS的从站,数据到了总控后通过VB编写的监控软件,可以显示各个工位的工作状态,产品物料的各种信息,而且总控的VB程序还要负责把产品物料的各种信息存入MSSQL数据库中,保存信息。以下是物流消费线的工作流程的概述,如图2所示:align=center图2/align1产品物料从仓库中通过堆垛机机器手取出,放到滚轮传送带上,传送到拐角1;2拐角1鼎升旋转后,判定条形码工位是否忙,假如忙那么产品物料停留在拐角1上,不忙那么传送产品物料到条形码电子标签工位。3条形码工位正常读取完条码及电子标签后,判定颜色触摸屏工位是否忙,不忙那么传送产品物料到颜色触摸屏工位,同时通过PROFIBUS发送数据到S7-300。4颜色工位读取完颜色数据后,拐角2不忙,送生产品物料,假如电子称工位也不忙,那么拐角2把物料送到电子称重工位,颜色工位S7-200数据通过PROFIBUS发送。5电子称重工位获得产品物料的重量后,也将判定下面一个工位是否繁忙,不忙那么送出物料,同时通过PROFIBUS发送工位状态及数据到S7-300,剩下的外形和尺寸工位同样完本钱工位数据的收集与发送数据。6经过圆滚轮传送带,产品物料已获得全部数据,将送到成品仓库,这是将再次回到堆垛机上下料工位,送成品仓前会判定物料的信息是否全部收集完,否那么将从新回到消费线,再次收集数据,假如收集完成将送成品仓,完成物料消费线的工作流程。3系统软件设计软件局部主要包括S7-300硬件组态2,分配DP地址,从站的输入输出字节地址,S7-300与S7-200的皮带和滚轮控制程序,S7-300与总控工控机的数据采集转发程序,总控及其它6个工位的VB程序设计。主站S7-300要协调S7-200与其它6个工位间的控制,6个工位除了要完本钱工位数据收集外,还要往主站S7-300发送信息。PROFIBUS-DP主站选用S7-300CPU313C-2DP,从站用S7-200CPU226,通讯速率选用1.5M/s。S7-300与200的PROFIBUS通讯需要通过EM277模块实现,因此在硬件组态时,调用EM277模块代替S7-200,各个工位的工控机也是从站,通过桥接模块PQ20连接PROFIBUS,安装了GSD文件后,在硬件组态中可以调用PQ20模块。由于采用PROFIBUS-DP现场总线,主站和各从站的通讯无需编写专门通讯程序,只要在S7-300硬件组态中,配置PROFIBUS总线DP地址与输入输出字节地址及字节数即可,如下表1所示。align=center表1/align主站S7-300与从站S7-200通讯,需要通过EM277模块,上表1中的EM277的DP地址需要与实际使用的EM277模块上的旋转开关一致。主站S7-300通过将其输出区来的信息发给从站的输出缓冲区称为“接收信箱,从站将其输入缓冲区称为“发送信箱的数据返回给主站的输入区,这样主站完成与从站交换数据。硬件组态EM277时,设置V存储器2偏移量为0,对于传送带工位的EM277,由于选用8BytesOut/8BytesIn的输入输出区,那么输出数据从主站S7-300来放置在V存储器中的VB0,输入数据传送到主站取自V存储器的VB8。以下表2是S7-200的V存储器对应S7-300的I/Q区域字节地址。align=center表2/align主站S7-300协调传送带S7-200与其它6个工位间的控制,需要判定工位的工作状态,例如:颜色触摸屏工位得到产品的颜色数据后,会查询前面的拐角2是否空闲,假如空闲才降下档片,放行产品物料进入拐角2,当拐角2完成带产品物料的鼎升旋转后,也会查询前面电子称重工位是否空闲,假如空闲才启动滚轮传送带,把产品物料送出。以下是拐角2程序流程图图3。align=center图3/align各个工位收集到的物料数据,经过PROFIBUS-DP发送到总控的工控机后,存入总控工控机的MSSQL2000数据库进展存储。工控机的程序用VB编写,VB通过ADO对象,对MSSQL2000数据库进展插入、查询、删除等操纵,记录各个物料产品的条形码,电子标签,产品物料颜色,产品重量等数据。以下是建立以条形码数据为主键,建立一条存储物料产品数据的记录的VB程序代码。PublicgadoConnectAsNewADODB.Connection创立一个新的ADOConnection对象DimstrSQLAsStringstrSQL="INSERTINTOMASTERbarCode,eleLabel,Stat"barCode为条形码字段名eleLabel为电子标签字段名Stat为工位号字段名strSQL=strSQL&"VALUES"&temp_Bracode7&","&temp_Elabel6&",2"gadoConnect.ExecutestrSQL把条形码与电子标签写入数据库的MASTER表中4完毕语本物流消费线监控系统设计已投入应用,运行效果良好,能知足中小型物流消费线的要求,采用PROFIBUS-DP现场总线,获得相对廉价高速的数据传输效果,节省硬件数目与投资,节省维护开销,又进步了系统的准确性与可靠性。随着物流事业的开展,PROFIBUS现场总线会在物流消费线中应用得越来越广泛。1王国华.当代物流技术与装备M.北京:中国铁道出版社,2004.2张运刚,宋小春.西门子S7-300/400PLC技术与应用M.北京:人民邮电出版社,2007.3马腾远.关于实时物流监控系统设计技术讨论J.当代电子技术,2007,19:1213.作者简介:陈国健男硕士研究生研究方向:智能控制系统及应用具体通讯方式:广州大学城外环西路100号广东工业大学G162信箱:15902054954:510006E-mail:ken-831001163

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