1 测控网络的结构和功能
随着各种钎丝制品(如焊丝、电机和变压器绕组等)需求量猛增,迫切需求高精度和自动化程度高的连续生产缠绕设备,提高生产率和产品质量,加快基于全数字交流伺服的高精度缠绕技术的研究迫在眉睫。
1.1 测控网络的总体结构
基于M odbus协议的层绕机测控系统总体结构如图1所示,包括中央控制单元、收线测控单元、张力测控单元、导开测控单元、直线行走单元和人机交互系统。
Mobdus通讯协议广泛应用于工业控制领域,协议结构简单通用,大部分工控系统都支持这种协议。ModbuS标准定义了051模型第7层上的应用层报文传输协议,它还将串行链路上的协议标准化,以便在一个主节点和多个从节点之间进行查询和应答。Modbus串行链路协议是一个主/从协议,该协议位于051模型的第二层。位于051第7层的MOdbus应用协议定义了简单的独立于其下面通信层的协议数据单元(PDU),RS一485总线网络的Modbus协议映射在发起ModbuS事务处理的主节点构造Modbus PDU,然后添加附加域构造Modbus串行链路通信PDU。Modbus通信总是由主节点发起,主节点向从节点发出查询命令并处理响应,从节点在没有收到主节点的请求时并不主动发送数据,也不与其它子节点互相通信。主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。
2.1 协议格式
Mdobus协议定义两种串行传输模式:RTU模式和ASCl模式,规定了报文域信息位(bits)在线路上串行传送方式,确定了数据信息如何形成报文和报文如何解码。本系统采用RTU模式。在消息中的每个SBit字节包含两个4Bit的十六进制字符,见表1。这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCll方式传送更多的数据[2> 。
2.2 检查码(CRC)
主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。CRC域附加在消息的最后,添加时先是低字节然后是高字节。故CRC的高位字节是发送消息的最后一个字节。错误校验采用CRC一16校验方法图。
CRC 校验码计算如下:
2.3.1 人机交互系统
2.3.1.1 主画面
(1) 在操作面板上设有一个“重量CLR清零”按钮,此按钮按下,则已缠绕焊丝重量清零;
如果保持按下35以上,则累计重量清零(延时功能由PLC实现)。
(2)在主 画面上设有“预置重量、焊丝线径、已绕重量及累计重量”等数据。
(3)设有 “用户参数”(见表4)、“工艺参数”和“机械参数”三个子画面切换按钮。
2.3.1.2 分画面
(1) 机械参数:设置排线中心角输人,排线滞后角输人。
(2) 导开变频器给定频率补偿设定:可设置高料位导开频率补偿值、中高料位导开频率补偿值、中低料位导开频率补偿值和低料位导开频率补偿值等。
(3) 角度传感器报警和断丝报警停车。
(4) 焊丝比重设定。
2.3.2 变频器
变频器选用台达VFD一B系列,收线和导开电机各有一台变频器驱动,两台变频器与可编程序控制器遵守ModbuS通讯协议。变频器的参数设置见表5。
2.3.3 可编程序控制器
采用台达DVP一SX机型,该机为01点(4DI+ZDO+ZAI+ZAO)特殊主机,内建2位数的七段显示模块,直接对应内部寄存器。扩展模块为DVP06X一H模拟输人/输出混合模块。可编程控制器与变频器建立通讯程序见图2。
3 结束语
测控系统越来越走向分布式、网络化,基于Modbus的网络测控系统在层绕机上已完全实现,主节点与各从节点之间采用了RS一485串行通信总线,使测控网络的连线简洁,信号传输稳定可靠,并采用模糊控制算法取得了良好的张力控制效果,极大提高了缠绕精度和自动化程度。可用企业局域网对测控网络进行管理,通过网关连接到Internet网实现远程测控功能,生产过程控制系统与信息管理系统结合的管控一体化发展,实现企业综合自动化。设备现场运行良好,工作稳定可靠,便于操作,具有广阔的市场前景。
本文关键字:控制系统 总线技术,电子知识资料 - 总线技术