基于PPI網(wǎng)絡(luò)通信的自動化生產(chǎn)線聯(lián)調(diào)實(shí)現(xiàn)

張志

（深圳微檢無憂科技有限公司，廣東 深圳 518102）

1 緒論

本文借助YL-335B系統(tǒng)，對工業(yè)控制自動化生產(chǎn)過程中設(shè)備的聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行了研究，通過對各個工作站的工作原理的研究，了解各個傳感器的作用，并進(jìn)行程序的編寫，解決程序的優(yōu)化問題，最后聯(lián)機(jī)調(diào)試使整個系統(tǒng)正常運(yùn)行，達(dá)到預(yù)想的控制目標(biāo)。

2 基于PPI網(wǎng)絡(luò)的自動化生產(chǎn)線通信系統(tǒng)

2.1 通信系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

（1）PPI網(wǎng)絡(luò)在自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)中的重要設(shè)計(jì)步驟。相關(guān)步驟流程如下：首先設(shè)置PLC設(shè)備工作單元的相關(guān)端口地址，地址編號為1～126，默認(rèn)編號為2，每一個端口都可以表示不同的功能，比如傳輸生產(chǎn)材料、加工材料、裝配設(shè)置、分揀任務(wù)等，通信速率統(tǒng)一設(shè)置為19.2kbps；另外，還要在主站和從站之間編輯一段程序，這一段程序主要用來監(jiān)聽生產(chǎn)線，完成生產(chǎn)線的操作和服務(wù)，以便能夠從主站實(shí)現(xiàn)控制從站的操作規(guī)則；工作站PLC通信端口與PPI通信電纜有效集成連接；組建PPI網(wǎng)絡(luò)工作完成。

（2）規(guī)劃通信讀寫數(shù)據(jù)。自動化流水線包括五個關(guān)鍵的工作單元，可以在主站的控制下完成數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。主站可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送或讀取從站數(shù)據(jù)，從站僅可以接收數(shù)據(jù)，主站與從站之間采用雙向傳輸模式。主站可以設(shè)置工作站的啟停信號，發(fā)送允許工作信號給對應(yīng)的工作站，實(shí)時的、連續(xù)的讀取工作站狀態(tài)信號。

（3）調(diào)用通信子程序?；赟TEP Micro WIN4.0集成開發(fā)平臺向?qū)н^程編輯讀寫程序，讀寫程序配置和生成過程中，要保持端口號與PLC端口號保持一致性，能夠成功的完成通信傳輸功能，設(shè)置主站、從站之間的通信區(qū)域，并且能夠設(shè)置主站和從站的讀寫程序?qū)傩?。讀寫程序完成后會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)讀寫子程序 NET_EXE。主站主程序可以按照周期掃描各個工作站，調(diào)用通信子程序制定數(shù)據(jù)發(fā)送、接收規(guī)則。

（4）網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)定義。系統(tǒng)通電初始設(shè)備運(yùn)行環(huán)境之后，本站的狀態(tài)需要在程序掃描周期開始之前發(fā)送給主站。由于這個是網(wǎng)絡(luò)工作站的通信傳輸標(biāo)識，因此1～4這些工作站的程序定義時采用相同的結(jié)構(gòu)，但是聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)寄存器、輔助繼電器存在不同。

（5）主、從站程序設(shè)計(jì)。為了能夠更好的驗(yàn)證本文提出的PPI網(wǎng)絡(luò)通信良好性，以生產(chǎn)線供料工作站程序?yàn)橹饕畔⒃O(shè)計(jì)工具。該工具能夠?yàn)橹髡景l(fā)送啟動信號，利用這個啟動信號完成主程序設(shè)置操作，允許信號可以設(shè)置為1，保持1s的等待時間即可以完成信號傳輸操作信息。主站在這個過程中保持等待狀態(tài)，供料站工作完成之后信號就可以繼續(xù)向下執(zhí)行。供料站需要等待主站發(fā)送啟動信號后才能夠正式工作，因此供料站的主程序需要時刻的關(guān)注信號是否傳輸過來，也就是查詢PPI網(wǎng)絡(luò)中是否有本站啟動操作信號，這樣就可以立即完成供料操作，供料未完成之后就可以設(shè)置完成信號為1，并且能夠?qū)⒃撔盘柊l(fā)送給主站，然后供料站處于等待狀態(tài)。因此，利用主從站工作就可以完成供料操作，執(zhí)行過程簡單，運(yùn)行過程穩(wěn)定，控制過程可靠。供料單元與傳送單元的PLC通信實(shí)現(xiàn)過程如下描述。

①傳送單元通信程序流程設(shè)計(jì)。傳送單元包括兩個部分，分別是伺服驅(qū)動直線運(yùn)動定位系統(tǒng)和氣動機(jī)械手，可以完成工件的搬運(yùn)操作，這些工件可以在主站控制程序的操作下完成各個執(zhí)行任務(wù)，比如提供材料、加工材料、裝配材料、分揀材料等。針對這些單元進(jìn)行單一的分配操作，完成單一的數(shù)據(jù)加工和傳輸模式，具有重要的操作。同時，還要根據(jù)PPI網(wǎng)絡(luò)的設(shè)定值，完成每一個單元的數(shù)據(jù)執(zhí)行動作，這些動作需要配合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行操作。這些操作包括讀數(shù)據(jù)信號和寫數(shù)據(jù)信號，這些信號發(fā)送給工作站之后就可以完成各類型的啟停動作，這樣就可以驅(qū)動氣動機(jī)械手完成各類型的操作分析，具有重要的作用和意義。傳送單元數(shù)據(jù)傳輸程序流程如圖1所示。

圖1 傳送單元程序流程

②供料單元通信程序流程設(shè)計(jì)：供料站作為自動化生產(chǎn)線的起始單元，包括三個關(guān)鍵部分，分別是推料氣缸、頂料氣缸和磁性開關(guān)，可以按照需求將裝置部署于料倉中，自動將其取出并放置于工作站，以便能夠讓傳送單元進(jìn)行抓取與傳送，可以控制各個工作站供應(yīng)原料。供料站作為一個關(guān)鍵的從站，可以完成相關(guān)的數(shù)據(jù)添加操作，完成數(shù)據(jù)添加操作之后就可以實(shí)現(xiàn)供料操作，供料操作完成之后就可以實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)分析操作和執(zhí)行操作，供料單元數(shù)據(jù)傳輸基本操作流程如圖2所示。

（5）模塊化生產(chǎn)線聯(lián)機(jī)通信：自動化生產(chǎn)線的五個工作單元聯(lián)機(jī)工作需要保證通信順暢，依次按照操作信號執(zhí)行每一個工作步驟，傳送單元完成工件布置之后就可以進(jìn)入到下一個單元實(shí)現(xiàn)處理，可以利用NETW操作向該單元發(fā)出信號，這個工作站就會完成各類型的數(shù)據(jù)傳輸工作。針對這個工作進(jìn)行完成之后才可以發(fā)送另外一個信號到下一個存儲單元，這樣就可以更好的完成數(shù)據(jù)操作單元的信息發(fā)送工作。

圖2 供料單元程序流程

3 結(jié)語

本文借助YL-335B系統(tǒng)，完成了對自動化生產(chǎn)線上所涉及的多站通信、PPI通信協(xié)議、PPI通信協(xié)議參數(shù)設(shè)置、兩站之間的通信、兩站通信的數(shù)據(jù)規(guī)劃、主站網(wǎng)絡(luò)編寫程序段、主從站程序設(shè)計(jì)等方面的研究。通過對各個工作站的工作原理的研究，了解各個傳感器的作用，并進(jìn)行程序的編寫，解決程序的優(yōu)化問題，最后聯(lián)機(jī)調(diào)試使整個系統(tǒng)正常運(yùn)行，達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)。

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