基于PROFIBUS总线的曲轴清理机器人系统设计

电源模块(IC695PSA040)：容量40W。该模块可以像I，O一样简单地插在背板上，并且能与任何标准型号RX3i CPU系统工作。

CPU(IC695CPU3 1 0)：主控制CPU模块，这个强大的CPU依靠300Mhz的处理器和10Mbytes的用户内存能轻松地完成各种复杂的应用。RX3i支持多种IEC语言和C语言，使得用户编程更加灵活。RX3i广泛的诊断机制和带电插拔能力增加了机器周期运行时间，减少停机时间，用户能存储大量的数据。

离散量I／O模块(IC694MDL645)：PAC RX3i直流电压输入模块，24VDC正／负逻辑，16点输入。用于接收外围传感器信号输入。

离散量I／O模块(IC694MDL940)：PAC RX3i直流电压输出模块，继电器，N．O．，2A，16点输出。用于驱动外围执行元件。

通信模块(IC695PBM300)：PACSystems RX3iProfibus DP Master模块，用于连接外围机器人系统和自动上下料系统。

通信模块(IC695ETM001)：PACSystems RX3i以太网接口模块，TCP／IP 10／100Mbits，2个RJ一45端口，内置交换机，用于连接工厂监控系统。

3 通信网络系统

机器人曲轴清理系统采用Profibus—DP作为主通信网络，利用DP接头，分别连接机器人和自动上下料系统，通信结构原理图如图3所示。

机器人曲轴清理系统是曲轴生产线的一个重要组成部分，通过工业以太网连接进入工厂监控系统。通过以太网网络，工厂管理系统就可以实时地监控机器人曲轴系统的运行情况，包括目前的运行状态、加工工件数量，故障等信息。

GE PAC系统在这个Profibus网络中作为主站，FANUC机器人和自动上下料系统作为从站，根据控制信号的数量，可以配置不同的输入输出信号。

根据系统需要，PAC系统与机器人的通信信号数量配置为8个输入字节和10个输出字节，站地址为3。PAC系统与自动上下料系统的通讯信号数量配置为8个输入字节和8个输出字节，站地址为4。

4 系统的软件设计

系统开发软件采用GE—FANUC自带的ProficyMachine Edition软件，这个软件把PAC开发和触摸屏集成在一起，功能全面。

在采购设备时，机器人系统和自动上下料系统的供应商会提供相应的GSD文件。把供应商提供的GSD文件做为从站添加到DP—Master模块下面，添加完之后如图4所示。

利用专用的Profibus线和DP接头，进行简单的连接，就完成了现场总线硬件连接。再将配置完的软件下载到PAC里。软件主要完成的功能为：

触摸屏上共有9个画面，分别是登陆界面、公司简介、系统布局、系统状态、自动运行、手动运行、检测界面、报警记录、维护呼叫界面。用户可以在画面上设定运行参数，同时监控系统的运行状态。

PAC上的程序用梯形图开发，由6个程序组成，分别是Main主程序，用于整体控制，调用其他子程序。Auto子程序，当系统处于自动运行状态时就调用这个程序，完成自动运行中的过程控制。Manual子程序，当系统处于手动运行状态时就调用这个程序，主要用于调试和设备复位。C—Claas子程序，与自动上下料系统的通信功能在这个程序里完成。Commu—nication子程序，与机器人的交互控制信号在这个程序里完成。Initial子程序，完成系统上电初始化功能。

5 结束语

基于PROFIBUS．DP的通信和可编程自动控制器PAC主从式控制方案已成功应用于曲轴清理机器人系统。该系统已成功地应用于某汽车制造厂的曲轴生产线上。现场运行稳定可靠，并已通过用户验收。