项目六任务3讲解

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项目六任务6-3机器人项目机器人通讯配置选项表制作会根据项目应用需求选择合适的通讯总线完成系统信息交互，能够对需要的通讯总线完成相关的软硬件选型。培养学生工程应用意识、引导学生形成探索精神、促使学生养成归纳总结的习惯。。掌握网络系统的基本名词的定义、熟悉常用的现场总线基本信息及功能、了解工业网络相关软硬件知识。能力目标知识目标素质目标重点、难点常见网络系统基本名词的定义的理解掌握常见现场总线的种类，功能、组成熟悉工业网络的相关信息重点理解常见的现场总线系统的异同点理解工业网络的构架及相关专有名词难点任务介绍

在不同的应用项目中，工业机器人需要具备的通讯能力不一样，所应用的现场总线类型也不一样。制作ABB工业机器人、发那科工业机器人、安川工业机器人能够配置的各种总线的通讯接口对应的软硬件选项代号，并制作成表。网络系统基本名词例如：CC-Link(Control&CommunicationLink,控制与通信链路系统),是三菱电机新近推出的开放式现场总线，其数据容量大,通信速度多级可选择,而且它是一个以设备层为主的网络，同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。网络系统基本名词站（Station）在控制网络系统中，将可以进行数据通信、连接外部输入/输出的物理设备称为“站”。主站（Masterstation）网络系统中进行数据链接系统控制的站，主站上设置有控制整个网络的参数，每一网络系统必须有一个主站，主站的站号固定为“0”。从站（Slavestation）网络中除主站以外的其他站称为从站。网络系统基本名词远程I/O站（RemoteI/Ostation）网络系统中，仅能够处理二进制位（点）的从站，如开关量I/O模块，电磁阀、传感器接口等，它只占用1个内存站。远程设备站（Remotedevicestation）网络系统中，能够同时处理二进制位、字的从站，如模拟量输入/输出模块、数字量输入输出模块、传感器接口等，它占用1~4个内存站点。本地站（Localstation）带有CPU模块并可以与主站以及其他本地站进行循环传输或瞬时传输的站。网络系统基本名词智能设备站（Intelligentdevicestation）网络系统中，可以与主站进行循环传输或瞬时传输的站，带有CPU的控制装置，如伺服驱动器等，均可以作为智能设备站。占用的内存站数（NumberofoccupiedStations）

网络系统中，一个物理从站所使用的内存站数。站数（NumberofStation）连接在同一个网络中，所有物理设备所占用的“内存站数”的总和。注：通信缓冲区一般以32点输入、32点输出，4字的读入、4字写出为一个基本单位，这样的一个基本单位被称为一个“内存站”。网络系统基本名词网络系统基本名词模块数（NumlaerofModules）

在网络系统中，实际连接的物理设备的数量。中继器（Repeater）

用于网络信号放大、调整的网络互连设备，对传输线路中引起的信号衰减起到放大作用，从而延长网络的连接长度。网桥路由器交换机网络系统基本名词扩展循环传输（ExtensionCyclicTransmission）

循环传输方式的一种，它通过对数据进行分割，以增加每一内存站进行循环通信的实际点数（链接容量）的循环传输方式。广播轮询方式（BroadPollingMethod）

数据传输方式的一种，它是在同一时间内，同时把数据传送给网络中所有站点的通信方式。循环传输（CyclicTransmission）数据传输方式的一种，它是区间一网络内进行的周期性数据通信的方式。网络系统基本名词（2）现场总线

现场总线主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。工业总线网络可归为三类21485网络HART网络3FieldBus现场总线485网络RS485/MODBUS是现在流行的一种工业组网方式。特点：实施简单方便，支持RS485的仪表又特别多。HART网络

HART是由艾默生提出的一个过渡性总线标准，主要特征是在4-20毫安电流信号上面叠加数字信号。HART技术主要被国外几家大公司垄断，加入要一定的费用。FieldBus现场总线网络

现场总线是当今自动化领域的热点技术之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

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ClicktoaddText现场总线使用中需要注意的几个问题

现场总线的通信距离，影响通信速率现场的环境决定通信速度和通信介质

通信距离

线缆选择

现场总线的电信号与设备内部是电气隔离的屏蔽电缆的外层必须在一点良好接地

隔离

屏蔽

设备插入和摘除，对连接器就有一定的要求总线每一个网段的两个终端都应该采用电阻匹配

连接器

终端匹配主流总线1）FF现场总线FF现场总线（FieldbusFoundation）是由现场总线基金会推荐的现场总线，也是IEC61158标准推荐的类型。该总线参照OSI模型，由OSI的物理层、数据链路层、应用层与用户层组成，其特点是在应用层的基础上增加了一个用户层，设备的互换性与操作性较好，且可以“即插即用”。2）CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域网）最早由德国BOSCH公司推出，广泛用于离散控制领域，CAN支持多主工作方式，通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s，通讯速率最高可达40M/1Mbp/s，网络节点数实际可达110个。主流总线3）DeviceNet

DeviceNet是一种低成本的通信连接也是一种简单的网络解决方案，传输率为125Kbit/s至500Kbit/s，每个网络的最大节点为64个。其通信模式为：生产者/客户（Producer/Consumer），采用多信道广播信息发送方式。4）PROFIBUS

PROFIBUS现场总线（ProcessFieldBus）是由SIEMENS公司等推荐的现场总线，是一种不依赖生产厂家的开放性现场总线，各种工业控制设备均可以通过同样的接口进行通信。包括PROFIBUS-DP（ProcessFieldBus-DecentralizedPeriphery分布式外围设备现场总线）、PROFIBUS-PA（ProcessFieldBus-ProcessAutomation过程自动化现场总线）、PROFIBUS-FMS（ProcessFieldBus-FieldbusMessageSpecification现场总线报文规范）三部分内容。主流总线5）CC-Link

CC-Link是Control&CommunicationLink（控制与通信链路系统）的缩写，在1996年11月，由三菱电机为主导的多家公司推出。可以将控制和信息数据同是以10Mbit/s高速传送至现场网络。最远距高可以达到1200m。6）INTERBUS

INTERBUS是德国Phoenix公司推出的较早的现场总线，2000年2月成为国际标准IEC61158。该总线的实时性、抗干扰性和可维护性也非常出色。INTERBUS广泛地应用到汽车、烟草、仓储、造纸、包装、食品等工业，成为国际现场总线的领先者。（3）工业网络工业网络技术的产生与发展

工业网络系统是计算机网络系统的一种，对工业上的大量的信息进行收集、交换、加工、处理、传输，实现自动控制系统集中管理、多级分散控制。（3）工业网络网络技术的发展

计算机的网络技术发展可以分为两个阶段：1）面向终端的网络

面向终端的网络（Terminal-orientedNetwork）由一台计算机与若干远程终端按照“点到点”的方式进行连接，计算机负责管理数据通信与对数据的加工处理。

特点是计算机负担重，线路的利用率低。2）计算机—计算机网络

是将分布在不同地点的多台主机（Host）直接利用通信线路进行连接，以实现彼此间的数据交换，各计算机独立处理、完成各自的任务。以信息的传递与数据交换为主要目的的计算机通信网络互连系统。（3）工业网络常用的网络系统

①两级计算机通信网络

网络功能从逻辑上被分为通信处理与数据处理两大部分，两级计算机通信网络由通信子网与资源子网组成。通信子网为内层，主要用于通信处理；资源子网为外层，主要用于数据处理，一方面负责处理各自的任务，同时向网络提供自己的资源。②公共数据通信网络

是计算机网络系统的一种，其显著特点是借用了电话、电报、微波通信、卫星通信等公共通信手段，实现了计算机网络的通信联系。③计算机局域网

是一种从网络的覆盖范围对网络进行的定义，为近距离、局部范围的计算机网络。（3）工业网络

计算机网络系统功能1）数据传送2）数据共享3）软件共享4）硬件共享5）提高可靠性6）分担负荷7）提供通信手段（3）工业网络-----局域网近距离、局部范围的计算机网络，称为局域网或局部网。传输速率：10Mbit/100Mbit/s；拓扑结构：总线型；通信介质：同轴电缆、双绞线、光缆；网络访问协议：IEEE802.3，CSMA/CD：网络层次：OSI中的数据链路层；传输类型：报文分组交换，分组长度64~1518B；最大站数：1024站；站间的最大距离：2500m。网络的结构与组成节点与链路从拓扑的角度，网络中的计算机、终端等称为“节点”，节点间的通信线路称为“链路（Link）”。转接节点与访问节点节点可以分为转接节点与访问节点两类。承担分组传输、存储转发、路径选择、差错.处理的称为转接节点，如通信处理器、中继站。访问接点也称端点，如主机。报文与路径信息的传送单位在网络中一般称为“报文”（Message），报文发送源节点到目标节点的途径叫“路径”或通路、信道。网络的拓扑结构①总线型结构②环型结构④分支结构③星型结构Hub终端电阻网段终端电阻网络的硬件组成1）主机2）通信处理器负责数据处理的计算机称为主机通信处理器的主要功能如下：①字符处理②报文处理③网络接口④执行通信协议工业以太网第1层的“企业级”是用于企业管理的网络，进行信息的发送与接收；第2层的“工厂级”实现控制系统的交互连接；第3层的“控制级”完成控制系统与各种控制设备间的连接技术；第4层的“设备级”用于传送的输入输出信号。工业以太网万物联网一网到底技术成熟信息化需求生产透明软件通用实时性可用性可恢复性可管理性安全性稳定性VS完成工业机器人应用项目机器人通信软件配置选项表制作步骤：1、根据老师讲解的工业自动化系统的通信总线相关的知识，了解工业机器人应用系统中常见通信总线的种类和使用注意事项。2、在常见的工业机器人配置手册中查找关于工业机器人现场总线通信应用的软件配置选型。3、利用标准，将收集到的各种品牌的机器人的现场总线配置信息整理成工业机器人应用项目机器人通讯软件配置选型表。介绍本次实验需要用到的技术手册及物料包括：安装常见的工控软件的计算机ABB通讯软件选型配置手册法拉克通讯软件选型配置手册安川通讯软件选型配置手册学生独立进行，每位同学最终必须提交:自己制作的工业机器人应用项目机器人通信软件配置选项表。实施要点1、老师演示机器人手册配置选型查找。2、老师对每组学生进行技术资料、完好确认。3、强调上述操作及安全注意事项4、巡视、答疑、指导。

工业机器人现场总线名称工业以太网ProfilbusDPProfilbusPNDEVICENET……ABB软件

硬件