devicenet总线技术在车身焊装上的开发与应用

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1、上的开发与应用王世华东风汽车有限公司商用车车身厂湖北十堰442040摘要：本文介绍了DeviceNet现场总线技术在车身焊装线上的开发与应用•提出了基于DeviceNet总线、混合搭建DeviceNet总线网和EtherNet以太网双层网络平台的设计方案，详细论述了该方案设计思想和设计要点•描述了系统硬件配置、网络组态、软件设计方法、总线的实现方法等方面的设计。主题词:DeviceNet总线网络组态设计方法应用作者简介：王世华，男.湖北黄冈人，1972年6月出生.毕业于海军工程大学机电工程系.在东风汽车有限商用车公司任电气高级工程师•从事设1前言EQ153焊装线是进行EQ153

2、平头车系列驾驶室装配和焊接的自动化混流生产线，包括总装线和底板线，其电气控制系统采用传统的PLC集中控制方式，这种方式只有一个控制层.即PLC直接控制各个本地I/O模块•控制方式简单。现场各工位的I/O信号线最后都汇集到总控室PLC上，信号电缆繁多’各控制元器件老化陈旧,导致电气系统故障率非常高。控制电缆的接线多，故障隐患相圧就多，故障查找和维修也很不方便。控制系统改遑成为必然。针对焊装线工位分布多、线体距离长、输入输出信号数量大的特点，选用现场总线技术对焊装线进行改造是最佳选择。现场总线控制可以大大节省配线、简化线路、方便安装，提高安装调试菊率，便于维修维护。相比PLC集中控

3、制，现场总结控制在配线、安装、调试、维护和数据通讯等方面,具有无可比拟的优势。2DeviceNet总线简介现场总线技术是继集散控制系统之后的新一代控制系统•以其适应工业控制领域分散化、网络化、信息化和智能化的技术特点而成为当前控制领域的主流技术，它打破了传统控制系统的结松形式，在适用范围、可扩展性、可维护性以及抗苗障能力方面，较之分散型控制系统和集中型计算机控制系统都有明显的优势，总之，以现场总线为基础的全数字化网络控制系统是21世纪控制系统的主要形式，代表着自动化技术的发展方向和趋势。Devicenet总线是90年代中期发展起来的众多现场总线技术中的一种，是基于CAN(Con

4、trolleAreaNetwork)技术的开放型、符合全球工业标冶的低成本、高性能的通信网络，最初由美国Rockwell公司开发应用。在工业控制自动化领域里，Devicenet总线技术以高可靠性、强抗干扰性和低成本而具有广泛的应用空间和巨大的应用潜力。Devicenet是一个开放的网络标准。DeviceNet的注要特点是:短帧传输，每帧的最大数据为8个字节;无破坏性的逐位仲裁技术；网络最多可连接64彳节点；数据传输波特率为125kb/s、25Okb/s、500kb/s；点对点、多主或主/从通信方式；采用CAN的物理和数据链路层规约。DeviceNet技术特性如下表：表1Devi

5、ceNet技术特性总线类型主-从工作方式网络规模64个节点网络长度长度随通信速率而变波特率粗缆细缆500kbps100米100米250kbps250米125kbps500米总线拓扑结构主干■分支结构总线寻址轮询方式传输媒介5芯电缆，2根信号双绞线，2根总线电源线，1根屏蔽线传输信号采用非归零码（NRZ）编码方式的方波数据段大小0-8Baty总线电源干线最大为8A.支线为4A系统特点可在线热插拔3总体思想与网络架构3.1总体思路基于DeviceNet总线技术，设计和实现EQ15E焊装线的控制系统是一项具有挑战性的课题。本文以EQ153总装线为对象，分别从多层网络架构、Device

6、Net现场总线和自由I/O点耦合技术等几个方面重点介绍DeviceNet现场总线技术在焊装线控制系统中的设计、开发及应用。针对EQ153车身焊装线的特点，为提高性能、提高可靠性、降低成本，采用集中控制与现场分在式控制相结合的方式，以PLC控制为核心，以De・viceNet现场总线为控制网络.结合其它多种先进技术，创建焊装线多构造集成优化网络控制系统。利用DeviceNet总线技术、图尔克的自由I/O点总结耦合技术、点焊机器人同步控制通讯技术、工业U太网技术的完美结合和无缝集成，对焊装线控制系统进行优化设计,从而达成多目标优化，实现了性能优化、可靠性优化、安全优化和成本优化。3.

7、2总体网络架构在本系统设计中，首先在宏观上将整个控制分为两个网络和三个层级，两个网络:Ethernet以太网和DeviceNet总线设备网。三个层级:用以太网连接的车间级的监控层、用DeviceNet总线设备网连接的现场级的控制层、传感器执行器的设备层。新系统结合当今最先进的工业网络控制技术，采用“集中监视、分散控制”的模式，应用当前自控领域先进的、应用广泛的DeviceNet现场总线分布式控制技术，由PLC单一单层集中控制改为多层次多网络分布式控制，将控制系统分为监控层、控制层和设备层三个