Profibus—DP在柔性制造系统中的应用技术研究.pdfVIP

Profibus—DP在柔性制造系统中的应用技术研究 口 夏 链 口 王 程 口 韩 江 合肥工业大学 机械与汽车工程学院 合肥 230009 摘 要：柔性制造系统(FMs)以其离散化的加工特点，近年来在制造业中得到了迅速的发展，通过对FMS的工作特点 分析后发现：通信的实时性是保证柔性制造系统体现其柔性的关键技术之一。以Pr0fibus—DP现场总线为基础构建的教学 型FMs控制系统，实现了监控系统的实时性动态仿真，并在实际应用与调试 中得到证明。 关键词：柔性制造系统 实时性 Profibus—DP WinCC 中图分类号：TH165 文献标识码 ：A 文章编号：1000—4998(2009)10—0059—02 随着科 学技 术 的发展 和 多 品种 、小批 量 自动 化 生 大多数使用的制造设备未提供 MAP接 口，又 因MAP标 产 的需要 ，FMS越 来越 受 到人们 的重视 。典 型 的 FMS 准 和规 范 尚未定 型 以及 成本 高等 因素 的影 响 ，阻碍 了 由加工设备系统 、物料储运系统和信息控制系统组成 ， MAP的应用 。 柔性 制造 系统要实现物 流 、设备 、信息 的3种控 制功 能 ， 2 教学型 FMS控制系统构成 通 常采用 分层递 阶结 构 ，最基本 的 FMS通 常采 用单元 层 、工作站层 和设备 层三级 分布式控制系 统 。 近年来 ，随着 现场 总线技术 的发 展 ，传 统 的5)--布式 控制系统 的通信方式正逐渐被其取代 ，Profibus—DP 1 FMS通信特点分析 现场总线作为一种面 向分布式控制体系 的通信方式 ， FMS作 为企业 系统 资源 的一部 分 ，其 信息系统应 具有 实 时性 、稳 定性 和 可靠性 等 优点 。将 Profibus—DP 充分 考虑 与企业 信息系统集成 ，在 FMS接 到企业 级 生 应用 于 FMS控 制系 统 中 ，不仅 有效地简化 了其控制 系 产计 划信 息和技 术 信息后 ，由 FMS控 制 系统对 上层 数 统结构 ，也为其信息传输 的实时性提供 了有力僳障。 据信 息进行 处理 、分 配 ，并按照事 先设定好 的优 化调 度 按照 FMS的控 制结 构要求 以及 Profibus—DP现 场 算法 对物流 和加工 系统进行 作业 指导 。在 整个 过程 中 ， 总线 的特 点 ，笔 者针 对 教学 型 FMS设计 了单 元层 ，工 FMS能够迅速 、自动地按照上层信息 的要求来完成新 作站层和设备层 的三层 阶梯控制结构 ，采用 西 门子 产 品的加工 ，而对 于加工过 程 中的实时数 据和信 息 ，也 S7—300PLC作 为单 元 层一类 主站 ，用 于 系统运行控 制 同时被反馈 到上层控 制 系统和监控 系统 中 。 以及 实 时数 据 采集 ，以加装 CP5611网卡 的 PC机作 为 从 FMS的硬件控 制 角度来 看 ，柔 性制 造 系统要 体 二类 主站 ，用 于对 系统运 行状态 的在线 监控 ；从站则采 现 较高 的柔 性 ，很 大程度 上 依赖 于其 信 息传 输 的实 时 用 S7—200系列 PLC，其 优点在 于体积 小 、功能全且 实 性 ，一 方 面是 上层控 制器 到底层设 备 的信 息传输 ，用 于 现方便 ，能满 足设 备层 的各项功 能要求 ，系统 的控制 网 指导加工作业 ；另一 方面是底层设备 到上层 控制器 和监 络结构 如 图l所 示 。 视 系 统 的信 息传 输 ，用 于信 息反 馈 。传 统 的 FMS中信 息传输主要 采用 RS232、I／0接 口、制造 自动 化 协 议 (ManufacturingAutomation Protoc