罗克韦尔叉式移载升降机在汽车焊接车间的应用

　　三，自动控制系统构成
　　根据设备工艺的技术要求我们设计了专门的全新控制系统，整个控制系统主要由以下几部分组成。
　　1．集成到Logix平台的变频器，通过给SEW Movimot变频器增加DeviceNet通讯适配器和给A-B PowerFlex700VC变频器添加20-COMM-D通讯适配器，进行网络控制；
　　2．运用AB PLC 的1756-DNB模块作为DeviceNet扫描器模块，通过网络对变频器进行控制；
　　3．通过PC HMI Versaview CE700来监控和操作，可以直观的显示各种参数和故障报警。便于维护和操作，系统的可靠性强，抗干扰能力突出，网络结构简洁。系统结构如图所示：

　　电气系统硬件结构于上图所示，主要由下列组件构成：
　　1）PC HMI（Versaview CE700 HMI）为整个系统的操作设置显示单元。在HMI上可以通过不同画面将PLC内部数据、输入(I)输出(O)状态、各个动作过程，以及全机故障查询、工艺参数等一一显示出来，实时监控全机的工作状态，除了显示功能外，还可以根据现场的情况，通过HMI设置和修改PLC内部的一些需要用户设定的参数。人机界面上直接观察到变频器的工作状态，对变频器进行监控。
　　2）AB Controllogix5561为PLC基本单元，执行系统及用户软件，是整个现场（Cell level）设备层的核心。
　　3）1756－DNB是AB Controllogix5561平台与现场设备的DeviceNet通讯适配器，该模块的主要作用是PLC通讯系统中作为主站发给各个现场变频器信息，并接收和发送现场输入输出信号。我们将其作为DeviceNet通讯主站使用，完成变频器和现场设备各种数据的传送，参数监控及故障报警等。
　　4）SEW Movimot变频器自带DeviceNet接口单元和添加了20－COMM-D接口卡的 A-B PowerFlex700VC变频器符合DeviceNet通讯规范，用于PLC与现场多台变频器的联网，通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口，在工业现场，DeviceNet是应用广泛、运行稳定、技术成熟的一种通信。
　　5）A-B PowerFlex700VC变频器带有编码器PG闭环反馈，能有效的防止因负载的变化而引起的电机转速的变化，电机变频调速采用了编码器PG闭环反馈。该系统稳定特性较强，随负载变化而引起的变化小外界干扰对系统速度基本没有影响。保证了设备交接的吻合、位置控制的精确。
　　6）ODVA开放式标准的通讯网络，整个网络架构分为两个层级，上层为开放的以太网通讯Ethernet/IP，主要用于人机界面和PLC之间的通信；另一层为现场设备级的DeviceNet网络，主要用于小范围（500米以内）的现场设备级控制，包括，IO、变频器等。由于Ethernet/IP与DeviceNet网络均采用统一的数据包格式，因此在这两者之间的数据通信无需在CPU内进行任何网络编程，完全实现了数据的无缝路由。
　　7）整个系统处于公司级上位机监控和操作下，能将实时数据反馈至公司主服务器，例如：产量、合格率、设备使用率等等情况，车间生产情况更加透明化，形成数字透明工厂的雏形。
　　四，A-B PowerFlex700VC矢量变频器与PLC的通讯原理及协议
　　变频器与PLC通讯是双向进行的，因此收发双方同时都具备收发设备，双方同用一个传输媒介，传输系统和交换系统共同组成一个完整的通讯系统，并由此构成复杂的通信网络。本系统基本上包含了通信方面的基本技术：编码技术、传输技术。PowerFlex700VC矢量变频器采用五线制的DeviceNet总线协议作为现场监控和操作协议。它以主从式方式构成工业监控网，在网络里有一个主站1756-DNB，1～63个从站，各站点由唯一的标识码识别。这样AB PLC和HMI，及上位机系统便能通过DeviceNet通信线，对网络上的所有设备进行控制操作。PowerFlex700VC通信方式为DeviceNet，波特率最高可达500Kbps，本系统采用125Kbps；数据格式为4ByteIN、4ByteOUT。
　　变频器接收控制的通信协议如下：
　　逻辑命令字(Logic Command Word)

　　　逻辑状态字(Logic Status Word)

　　由通讯可以控制变频器的起/停、故障检测、故障复位、速度和转向控制，由PLC通过DeviceNet总线完成。
　　五，控制系统中变频器与PLC通讯控制软件设计
　　由于系统生产工艺要求精确度高，安全性能要求高，因此PLC与变频器之间的通讯的实时性和设备的响应时间是重点。要实现对变频器的实时通讯控制，要求PLC进行通讯编程，通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。
　　1，由于AB Controllogix5561平台功能强大，通过DeviceNet总线协议能够实时的监控各个设备所处的状态，能及时的检测出各个设备的通讯故障，系统中的PowerFlex700VC和SEW变频器都有强大的故障保护性能，当设备发生故障时，变频器开启自动保护，并同时发出故障报表，并将该设备进入故障安全状态，直至维修人员将故障排除并复位。
　　2，PowerFlex700VC的马达控制参数部分设定如下：

　　以上参数是部分修改的实际值，其余参数调整是按厂家出厂值或电机铭牌值进行设定，注意采用闭环编码器时，编码器的分辨率和转向。
　　六，Versaview CE700 HMI画面设计
　　在PC级人机界面中，根据控制需要设计控制画面，包括主选择画面、模式画面、叉式移载升降机循环时间画面、DeviceNet总线监控画面、设备监控操作画面、设备交接连锁画面、整体区域监控画面、帮助画面、故障报警画面和密码保护等。故障显示使用具体故障名称和故障时间地点，让操作者很方便的知道故障原因和部位，极大的降低了维修时间，节约了运行成本。监控操作画面举例如图所示：
　　1，主选择画面：

2，主操作画面：
　　

　　

　　3，设备监控画面：