引 言
汽車工業(yè)的發(fā)展，總是基于相關(guān)科技的進(jìn)步，技術(shù)密集、新技術(shù)應(yīng)用廣泛是汽車產(chǎn)業(yè)的特點?？删幊炭刂破鳎≒LC）在汽車工業(yè)中的應(yīng)用，曾大大改善了生產(chǎn)過程的控制，使汽車生產(chǎn)效率得到了提高，然而隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)場總線（Fieldbus）又把自動化控制技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用提高到一個新的水平，從繼電器控制系統(tǒng)到可編程控制器再到工業(yè)現(xiàn)場總線，信息技術(shù)和自動化控制技術(shù)的進(jìn)步，一直推動著汽車工業(yè)的發(fā)展。
一、場總線技術(shù)的特點
現(xiàn)場總線是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，連接控制系統(tǒng)中現(xiàn)場裝置的雙向數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將控制、測量與執(zhí)行設(shè)備集成于一體，是開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，具有許多優(yōu)勢：
1．利用信息技術(shù)及數(shù)字信號通信技術(shù)，有效提高了系統(tǒng)的測量和控制精度。
2．應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸可靠、信息響應(yīng)快速、抗干擾能力增強。
3．具有自動診斷、故障顯示功能。
4．更好地滿足控制系統(tǒng)信息集成的要求。
5．總線節(jié)點具有良好的防護(hù)等級，可以直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場。
6．系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試更加靈活方便、控制性能大幅度提高。
7．系統(tǒng)綜合成本大幅度減少。
基于上述特點在汽車產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)，將大大推進(jìn)設(shè)備的技術(shù)升級，為企業(yè)經(jīng)營管理信息化，控制系統(tǒng)智能化奠定良好的基礎(chǔ)。
二、DeviceNet現(xiàn)場總線
DeviceNet 現(xiàn)場總線，是一種通訊協(xié)議開放、支持多種控制器和智能設(shè)備的底層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
一個完整的DeviceNet現(xiàn)場總線由下列部分組成：
?、?主控器（支持DeviceNet的PLC或PC）。
?、?現(xiàn)場輸入/輸出模塊，用于連接控制系統(tǒng)中各種現(xiàn)場裝置。
?、?帶有DeviceNet接口的現(xiàn)場裝置。
?、?線攬及網(wǎng)絡(luò)附件。
DeviceNet是最適用于制造工業(yè)自動化的現(xiàn)場總線。
三、系統(tǒng)介紹
汽車焊裝混流線是東風(fēng)汽車股份公司生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，工藝流程復(fù)雜、被控設(shè)備分散，因此在用PLC控制器構(gòu)成的電氣控制系統(tǒng)中存在電纜連線復(fù)雜、現(xiàn)場電氣信號采集控制故障多、使用維修不方便等一些問題，嚴(yán)重影響設(shè)備的使用，制約汽車的生產(chǎn)。我們通過對本系統(tǒng)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行分析和論證，最佳方案是采用先進(jìn)可靠的現(xiàn)場總線控制方式，集成DeviceNet現(xiàn)場總線、PLC控制器、現(xiàn)場輸入/輸出模塊等構(gòu)成新的電氣控制系統(tǒng)。
四、控制系統(tǒng)構(gòu)成
通過對本系統(tǒng)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行分析和論證，擬采用先進(jìn)可靠的現(xiàn)場總線控制方式，根據(jù)現(xiàn)場情況，保持原系統(tǒng)接近開關(guān)、電磁閥安裝性能不變，應(yīng)用DeviceNet現(xiàn)場總線技術(shù)，結(jié)合PLC特點，對控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
由于是工業(yè)現(xiàn)場并且系統(tǒng)傳輸?shù)氖请姎饪刂菩盘?，綜合考慮工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，因此主控器選用日本OMRON C200HS PLC作為主控器，總線線攬附件使用德國TURCK的產(chǎn)品，從控器及現(xiàn)場輸入/輸出模塊使用德國BECKHOFF的產(chǎn)品，便于與其它車間統(tǒng)一。
更換控制柜，并將控制柜和按鈕站合二為一，控制操縱臺安裝在地面方便操作的位置，原控制柜內(nèi)能利用的部分在改造時充分加以利用，以便降低成本。
操作面板的設(shè)置高度滿足用戶要求，操作面板上設(shè)置有各種狀態(tài)信號指示燈。
對設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)硬件：
1、 主控器日本OMRON C200HS PLC，該PLC帶有RS232口方便編程監(jiān)控組態(tài)和外設(shè)連接，插入PLC底板上的I/O模塊C200H-ID212直接取操縱臺按鈕信號和設(shè)備上的傳感器信號，C200H-OC225輸出信號控制指示燈、電器元件和設(shè)備上的電磁閥等。
2、 主控單元選用日本OMRON C200HW-DRM21-V1，該產(chǎn)品支持DeviceNet現(xiàn)場總線，是PLC內(nèi)部總線與開放的DeviceNet現(xiàn)場總線的接口單元，在單元上須進(jìn)行設(shè)置。
3、 從控器及現(xiàn)場輸入/輸出模塊使用德國BECKHOFF IP20防護(hù)等級的端子式總線產(chǎn)品。端子式總線系統(tǒng)是將一種開放型現(xiàn)場總線協(xié)議與總線端子聯(lián)接起來，在總線端子可以連接多種現(xiàn)場信號，如標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)開關(guān)量、模擬量輸入/輸出信號、以及各種串行信號，它支持多種總線協(xié)議，成本較低、使用靈活，可以根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行擴展，一個節(jié)點最多可以連接256個輸入/輸出裝置，在本系數(shù)中輸入是直流兩線式接近開關(guān)，輸出是電磁閥，均為開關(guān)量。
4、 端子式總線系統(tǒng)包括三個主要部分：
第一是總線耦合器：它是完成開放型總線與端子式總線之間的所有通訊任務(wù)，在本系統(tǒng)中總線耦合器選用德國BECKHOFF BK5200，本系統(tǒng)使用DEVICENET總線耦合器BK5200，通過撥碼開關(guān)設(shè)置模塊地址和通訊速率。
第二是I/O端子模塊：I/O端子式模塊選用德國BECKHOFF KL1104、KL2114、KL2602、KL9010。
第三是終端端子：終端端子選用BECKHOFF KL9200。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)：
1、總線線纜選用德國TURCK支持DeviceNet總線的五芯屏蔽電纜產(chǎn)品，其接線方式接線圖。
2、總線線纜附件使用德國TURCK產(chǎn)品，它支持DeviceNet總線，是連接輸入、輸出設(shè)備到開放式總線的最佳選擇，由總線電纜RSM RKM570、分支電纜RSM572、總線電源電纜RSM46、接插件、T型接頭、終端電阻RSM457等組成。
系統(tǒng)軟件組態(tài)：
1、對系統(tǒng)的主單元和從控器進(jìn)行初始設(shè)定，
2、對DEVICENET中的地址分四個區(qū)，分別為輸入I區(qū)、II區(qū)、輸出I區(qū)、II區(qū)網(wǎng)絡(luò)的分配只能在這四個區(qū)，且要防止I/O區(qū)重疊，I/O范圍超出及從單元容量不同等錯誤。
3、DEVICENET地址分配可以用配置器，也可缺省分配。對于缺省分配，輸入和輸出區(qū)中的每個字分配給每個節(jié)點地址，分配的字由節(jié)點地址決定。如果一個從單元需要不止1個輸入或輸出字，則分配給它需要的字?jǐn)?shù)。發(fā)生這種情況時，某些節(jié)點地址將不能使用。
4、用OMRON CPT中文編程軟件進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)和編程，可實時模擬設(shè)備運行，監(jiān)測設(shè)備故障，顯示設(shè)備狀態(tài)，能迅速查找故障點進(jìn)行處理。組態(tài)部分可將所有信息形成文件并打印出來以供設(shè)備管理和生產(chǎn)管理使用，或者利用其與上層網(wǎng)絡(luò)或上位機的通訊實現(xiàn)全廠統(tǒng)一調(diào)度管理。
（轉(zhuǎn)載）
