基于PROFIBUS_5.docx

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1、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=centerTheDesignofTransmissionBeltsHarmonio

2、usControlBasedonPR0FIBUSCHENguojian,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,completedamonito

3、ringsystemhardwareandsoftwaredesign,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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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。al

11、ign=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

12、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V

13、B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,StatbarCode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_B

14、racode7&,&temp_Elabel6&,2gadoConnect.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