基于现场总线工业机器人监控系统的应用深入探讨CAN通信技术
在现代制造业中,智能机器人技术与企业信息化技术是提高生产效率和工艺水平的两大关键技术。现场总线作为工业控制现场的底层网络,通过实现各个分散设备之间的通信与协作,为生产过程中的数据共享和全厂传输提供了基础。
Lonworks是一种先进的开放式网络化控制技术,其结构简单、布线容易,并且易于扩容和增加新功能。目前,Lonworks已成为我国大中型企业实现以信息化带动工业化的主要解决方案。
一个智能节点及其传感器和执行器构成一个结点(Node),它可连接各种I/O设备,如工业机器人的行程开关、力传感器、关节电机等。LonWorks无主站点对点网络方式,使其中任一节点的故障或关闭都不影响其他节点的正常运行,从而提高了系统稳定度。
在制造业生产过程中,工业机器人加工流程之间需要紧密配合与协作,因此各机器人之间的通信与传感器数据共享至关重要。这一性能对生产中出现异常情况,如缺料、故障、卡死等进行智能化处理尤为重要。采用现场总线将众多分散底层传感器和执行器连接起来,可以形成具有高速数据通信和信息共享特点的大型控制网络。
图2是一个制造业生产中应用LonWorks现场总线技术实现机器人联网监控方案。在这个方案中,每个子网分布于车间内部,并通过路由到主干网上,与办公楼中的核心监控主机会进行交流。此外,由于不同监测对象所用的传感器类型不同,而且分散分布于全厂各处,利用Lonworks开放性可以很容易地解决这一问题。
经过智能模块计算转换后,一些来自生产场景的地方数据会被送到远端服务器上的计算机构造,以此来生成实时显示界面并对异常信号进行报警。此外,这些程序还能判断并报告每个模块是否已经拆卸或断电,以及它们是否发生故障。在使用组态软件编写程序时,还可以对这些事件做出自动性的响应策略,比如触发某些预设好的操作步骤或者发送通知给相关部门的人员。
最后,对于满足企业内部分析需求的一些特别情况,可以在插有 LonWorks 网卡 的 控制中心 的内部再加装一种 TCP/IP 企业内部局域网适配卡,然后使用组态软件来完成整个系统管理任务。这使得相关人员能够根据自己的权限级别从任何地点访问该系统,并获取他们需要了解的事务更新状态及历史记录等信息。而组态软件还支持自动生成报表功能,可用于生成全厂范围内以及所有车间范围内关于各种参数统计分析报告供管理者参考。