基于现场总线的FANUC分布式控制

基于现场总线的FANUC分布式控制一问题的提出1问题的提出1.1随着网络总线通讯技术的飞速发展，分布式控以其高可靠、易维护、布线施工简单等优点，正在取代集中式控制。目前，流行的PROFIBUS、CC-LINK、DEVICENET等总线分布式控制技术在国产机械加装备上广泛采用。FANUC对本公司的主站（NC系统）和从站（NC系统）用现场总线连网通讯有完整解决方案，无须用户做太多工作。但是，有些FANUC应用系统的远程输入/输出（I/O）（如辅机、上下料物流滚道、冷却系统、液压）离FANUCNC系统距离太远。按传统接入方法（1长距离拉线；2用光缆连接现场的IOLINK站）将这些远程I/O接入系统，费时、费力、成本高，很不方便。SIEMENS的ET200PROFIBUS从站、OMRON的DEVICENET远程接入从站和三菱CCLINK远程接入从站等总线从站，很好地解决了上述远程I/O的接入问题。FANUC目前没有自己的类似现场总线从站。离系统远的控制点只能长距离拉线，或用光缆对IOLINK进行中继，到现场再还原成IOLINK。前者是典型的集中控制，已淘汰；2问题的难点第三方从站（SIEMENSET200）接入到FANUC主站是FANUC系统分布控制机加自动线面临的最大挑战。FANUC系统对于总线通讯、总线接入从站采取市场化策略，只提供接口。在中国大陆流行的DEVICENET、PROFIBUS从站都可以用于FANUC主站系统上。用户要采用分布式控制必须采用第三方产品，第三方产品和FANUC公司均不对对方产品提供技术服务，用户要承担无任何技术支持而失败的巨大风险，所有工作由用户自行负责完成。DEVICENET、PROFIBUS从站接入FANUC主站是非常困难的。用户须将从站的ESD或GSD相关参数输入FANUC主站，FANUC主站才识别有关从站。在没有技术支持的条件下在含有数十万数据的ESD或GSD文件中找到FANUC需要的相关参数，对于非总线研究的用户来说是不可想象的，这是国内非FANUC从站接入FANUC主站几乎没有先例的根本原因。二分布控制的方案1分布控制的方案考虑到先进性、可行性和我们目前的技术储备，我们决定采用FANUC主站通过PROFIBUS连接FANUC从站+SIEMENSET200从站的控制方案。参看图1，F4-5、F1-2按狃站距主站太远，用ET200从站,单机电柜也有ET200从站，负责单机夹具IO。ET200从站直接由FANUC输送主站控制。SIEMENSET200从站解决远程IO的接入和单机夹具IO接入，信号直接进入FANUC主站，便于输送的控制。FANUC从站和主站控制单机伺服轴和输送伺服轴。创新点和难点：SIEMENSET200PROFIBUS从站接入到FANUCPROFIBUS主站。2FANUC主站和FANUC从站、SIEMENSET200从站信息交换单机FANUC从站访问SIEMENS从站，要通过FANUC主站进行。例如单机调整夹具动作，先由单机FANUC从站将夹具动作命令发送到FANUC主站，FANUC主站将夹具动作命令发送到输出阀动作。同理，单机夹具的输入信号由SIEMENS从站发送到FANUC主站，FANUC主站将夹具状态信息发送到单机FANUC从站。三ET200从站接入到FANUC主站的方法1GSD文件GSD文件是描述性文件，规定了制造商代码、模块代码、通讯速度代码等等PROFIBUS主从通讯所需的全部信息。我们查阅了大量关于PROFIBUS通讯的文献，仔细研究了其通讯机理，弄通了GSDFANUC主站FANUC从站SIEMENS从站文件的相关数据。在此基础上，我们还做了大量实验，基本掌握了ET200从站接入到FANUC主站的方法。2主要参数a制造商代码参看图2，在GSD文件找到制造商代码，本例SIEMENSET200制造商代码为801D，在图2中输入。图1图2图3图4图5图6b模块代码参看图3，在GSD文件找到模块代码，本例11#SIEMENS从站模块代码在图3中输入。c配置IO参看图4，指定模块的输入/输出首地址和地址长度，本例11#SIEMENS从站输入首地址R220，4BYTES；输出首地址R120，4BYTES。d诊断信息参看图5，本例11#SIEMENS从站诊断信息首地址E2000，信息长度64BYTES。e通讯速度参看图6，本例通讯速度1.5M,(6表示1.5Mbit/S)。四结束语第三方从站（SIEMENSET200）接入到FANUC主站的成功,解决了长期困扰我们的FANUC远程接入难题,为我们利用各种资源,高水平、低成本实现控制开辟了广阔前景。