基于ControllerLink的OMRON多PLC网络系统设计

1、基于Controller Link的OMRON多PLC网络系统设计    2012-1-24 12:37:21      作者：付永昌 徐龙艳 许辉   代写论文    文章编号：1003-6199(2011)04-0115-03摘 要：结合东风汽车公司某工厂生产实际要求，针对该公司的涂装车间的PLC控制提出基于ControlLink 的OMRON多PLC网络通讯及设备控制设计。本论文阐述系统的结构和功能，系统利用Contro

2、ller Link网完成PLC与PLC的链接，并完成数据传输。PLC根据数据完成对汽车车身油漆生产全过程的自动控制，对过程中的每一辆车身进行跟踪，记录和分析。实际运行情况表明，该系统大大提高了生产效率，优化了控制。关键词：设备控制；Controller Link；数据传输；网络通讯中图分类号： TP31.5 文献标识码：ADesign of OMRON Multi-PLC Network Control System Based on Controller LinkFU,Yongchang1, XU,Longyan1 , XU,Hui2（1.Hubei University of Automo

3、tive Technology, Shiyan 442002, Hubei province, China；2.Fengshen Motor Co., Xiangfan 441000, Hubei province, China）Abstract:In this paper, considering the practical requirements of production of the Aeolus Automobile Limited Corporation, a multiPLC network communication and device control system was

4、 designed based on ControlLink OMRON for the company's painting workshop PLC control. Fistly, the connection of PLC and PLC was completed using ControlLink network. Then the automatic control of the entire process of production of auto body paint was realized through PLC with the data. Finaly ea

5、ch car was tracked, recordand and analyzed. It can be obtianed from the actual circumstance that the designed system can improve the production efficiency, and optimize control structure.Key words:device control;controller Link;data transmission;network Communication1 引 言东风汽车公司某工厂涂装生产车间采用的是传统PLC集中控制

6、，各PLC之间缺乏信息交流，控制效果差，当发生错误时，经常不能及时发现，严重时会导致整个生产不能按要求进行，延误产品出厂时间。根据公司的通信控制要求，设计了基于ControlLink的OMRON多PLC网络控制系统，该系统利用Controller Link网完成PLC与PLC的链接，并完成数据传输，PLC能根据数据完成对汽车车身油漆生产全过程的自动控制，对过程中的每一辆车身进行跟踪，记录和分析。由于Controller Link网的应用，各PLC间的数据得到了共享，这大大提高了生产效率，优化了控制。2 控制系统的理论基础本课题主要是对全车间十几套大型PLC进行编程控制（PLC群控），PLC主要

7、采用欧姆龙可编程控制器CS1，另外还有其它一些型号。各工作区PLC要完成本区控制，还须将部分其它工序受控信息送出，同时还要接受上一工序或其它工序传来的信息以便进行连锁控制。主要是各工作区PLC将信息送到主PLC，同时还要从主PLC接收指令完成指定的任务，PLC之间以及计算机之间采用Controller Link网。汽车车身油漆生产全过程采用总线控制， PLC与现场模块间采用Device Net总线。各区要有故障诊断程序及显示故障代码，通过网络输送信息故障诊断代码，终端计算机也能找出故障原因。Controller Link网为OMRON的一种FA(工厂自动化)网络，其节点为CQM1H、C200H

8、X/HG/HE、CS1、CJ1、CV/CVM1等系列的PLC和计算机。Controller Link网能够方便、灵活地发送和接收大容量数据包，链接的效率高。采用NN 令牌总线结构，最大节点数为32，通信波特率可达2Mbps，传输介质为屏蔽双绞线或光缆。采用电缆时最大传输距离随波特率而变，2Mbps 时为500m，1Mbps 时为800m，500Kbps 时为1km；采用光缆时波特率为2Mbps，最大通信距离为20 km。为使公共数据能够在网络上的PLC和计算机之间共享，而不需要PLC的CPU单元或个人计算机内的通信程序。当数据被写入本节点的发送区域时，数据会自动传送到远程节点的接收区域中。可以

9、人工将IR，SR，CIO，LR，DM或扩展区域中的任何部分设置成发送区或接收区。用数据链接功能建立的发送区和接收区称为数据链接区。每个节点可以设置两个数据连接区域:第1区和第2区。通过CX-One软件可以进行人工设置，该方式可以自由定义数据连接区的位置。每个节点的发送字数可以人工设置，第1区和第2区可以从位区中选择(如IR,CIO和LR)，也可以从数据存贮器中选择，但第1区和第2区不能被设置在相同的存储区域中；接收节点的顺序可以改变，发送节点采用与节点号一致的上升顺序。对于加入数据链接的所有节点来说，拥有相同大小的发送/接收区域，并共享完全相同的数据。如图1所示。节点也可以被设置成只接收或只发

10、送数据，还可以建立一个数据链接使1个节点仅接收其他节点发送的部分数据。网络中的每个节点需安装相应的通讯单元，PLC上安装Controller Link单元，个人计算机上插上Controller Link支持卡，这样在计算机上安装或开发监控软件就可以在Window平台下对整个网络进行监控。3 控制系统构成与设计涂装电控系统全部过程包括：装车、电泳、底漆烘干、底漆打磨、涂胶、中涂、中涂烘干、中涂打磨、面漆、面漆烘干、检查返修、仓储、输送撬清洗。汽车车身油漆生产全过程进行自动控制，对过程中的每一辆车身进行跟踪，记录和分析。各工作区PLC将信息送到主PLC，同时还要从主PLC接收指令完成指定的任务，P

11、LC之间以及计算机之间采用Controller Link。涂装电控系统控制，如图2所示。控制系统的设计主要包含PLC之间I/O联锁控制、PLC之间网络控制和控制系统程序设计。1)PLC之间I/O联锁控制各PLC间的信息传送，除部分PLC与中央控制室间有数据通讯外，各区PLC之间由于有车身雪撬流动，为保证运行交接的可靠性，一定要建立可靠的联锁控制，各区PLC之间成在有必要的I/O点的联锁控制，由于其中同一设备有多种响应，首先根据几种动作定出运行的优先级别；这样需要编写复杂的联锁控制程序。2)PLC之间网络控制各PLC除雪撬交接的联锁控制，还有一些其它信息的传送。每个读卡器所读的信息很多，对这些信

12、息进行处理只取其所需信息，在Controller Link 通信时区别于PLC与服务器信息。如车身的编号用DM区的2个字，按照车身的编号顺序， 1号车身的编号第1个字对应DM区0001地址（车身的编号），第2个字对应DM区0901地址（车身的编号+900），有运送车身生产信号时自动输入，车身的生产信息和触摸屏输入系统数据组合，车间连接于Controller Link网计算机根据车身的生产信息和数据向各PLC发出对应程序选择。车身的编号信息内容，如表1所示。各工艺区，读卡机对车身信息进行操作后送到主PLC，主PLC对信息进行处理并刷新其它区PLC，如图3所示。 3区为所有各区雪橇车身信息交换中心

13、，因此3区雪橇车身信息卡信息直接作用DM(车身信息)进行操作。3区主PLC接收地址DM1800DM1979分别与各分PLC发送信息的地址对应。DM0000DM1799是3区发送信息地址，各分PLC接收信息，3区PLC同时完成与中心计算通讯。操作方式：读卡机先对雪撬车身信息进行读取，接着从DM区提取雪橇信息，放置在DM2000DM2020，根据信息进行控制或进行位操作后10秒后清空。4 控制系统程序设计对于欧姆龙可编程控制器我们选择CX-One为我们梯形图的编辑软件，在CX-One中包含了整个欧姆龙一系列产品，在程序的编制上面有很灵活的选择。对工厂自动化来说，CXOne这个工具包支持所有的欧姆龙

14、可编程控制器及其相关产品。5 结 论基于Controller Link网的OMRON多PLC网络系统主要利用Controller Link网完成PLC与PLC的连接，并完成数据传输，PLC能根据数据完成对汽车车身油漆生产全过程进行自动控制，对过程中的每一辆车身进行跟踪，记录和分析。由于Controller Link网的应用，各PLC间的数据得到了共享，这大大提高了生产效率，优化了控制。各区读卡器只能与以太网相连来传递信息，读卡器读取相关信息包括车身型号、同期生产号、颜色、以及其他的一些关于进库的安排、车道的选择等有效数据信息后，将信息通过以太网传到某PLC中，这样信息便链接到Controlle

15、r Link网上，各PLC将能通过共享到的信息来完成相关控制。PLC与现场终端间采用Device Net总线相连来完成控制。终端状态信息通过Device Net总线链接到Controller Link网上，各PLC将能通过共享到的信息来完成相关控制。参考文献1 徐世许,郑 健,孙卫国.基于FINS协议的Controller Link网监控系统设计J.计算机工程,2007(10)：56-58.2 陈立军,兰建军,刘潇翔.Controller Link网络在工业控制系统中的应用J.东北电力学院学报,2004(2):47-50.3 杨小莉.Controller Link网的研究及其在污水处理监控系统

16、中的应用D.青岛：中国海洋大学,2007:36-46.4 付洪壮.OMRON可编程序控制器两级网络架构应用技术的研究D.大连:大连理工大学,2005:27-40.5 祁文钊,霍罡.CS/CJ系列PLC应用基础及案例M北京:机械工业出版社.2006:100-197.6 陈在平,赵相宾.可编程控制器技术与应用系统设计M北京: 机械工业出版社. 2002:50-160.7 徐龙艳,文元雄,王俊峰. OMRON以太网在成品库中的控制应用J.湖北汽车工业学院学报,2007,1:70-72.8 李全利.可编程控制器及其网络系统的综合应用技术M.北京：机械工业出版社,2005,1: 200-223.9 骆德汉.可编程控制器与现场总线网络控制M.北京：科学出版社,2005,9:166-190.10田效伍.电气控制与PLC应用技术M.北京：机械工业出版社,2006,8：100-172收稿日期：2011-10-18作者简介：付永昌（1975），男，湖北松滋人，讲师，硕士，研究方向：电气控制应用技术(E-mail：longtian1119163·)；徐龙艳（1982），男，湖北巴东人，硕士研究生，实验师，研