與驅(qū)動器之間的通信 目前,大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都使用了數(shù)字總線系統(tǒng),它們處理管理層、機(jī)器控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的通信,用于兩種通信類型:過程通信和數(shù)據(jù)通信。 (1)過程通信 過程通信包括周期性地傳送數(shù)據(jù)與設(shè)定值,被傳送數(shù)據(jù)量相對較小,例如一個驅(qū)動器只需要4~16字節(jié)。連接傳感器和執(zhí)行器的數(shù)量一般由系統(tǒng)組態(tài)決定,它可以使處理通信的總線周期保持恒定。對于只有過程通信的系統(tǒng),總線周期通常由控制器所帶的軸數(shù)決定。 (2)數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信不直接應(yīng)用于生產(chǎn)過程的執(zhí)行,而是工程開發(fā)中需要。數(shù)據(jù)與編程裝置非周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通信量可以做到很大,可以大于100字節(jié)。 總線周期由過程通信與數(shù)據(jù)通信組成,不帶數(shù)據(jù)通信的總線系統(tǒng)可以縮短通信時間,同時又能保證總線周期的等時同步效果,因此對于伺服系統(tǒng)的控制,采用過程通信模式。Profibus與Profinet是西門子最常用的兩種通信方式,****版本都支持等時同步功能。針對兩種通信模式,Profidrive特性以報文的形式明確了驅(qū)動器與控制器之間的數(shù)據(jù)訪問程序。在伺服控制中,西門子驅(qū)動器的專有報文105不但含有控制器對驅(qū)動器與編碼器的命令字,還包括動態(tài)伺服控制(DSC)屬性的通信字,如下圖所示。 
其中,STW是控制器對驅(qū)動器的控制字,NSOLL_B作為速度預(yù)控發(fā)送給驅(qū)動器,G1_STW是編碼器的控制字,XERR與KPC分別是位置控制器的偏差與比例增益。DSC帶來的好處是將位置控制器從運(yùn)動控制器中轉(zhuǎn)移到驅(qū)動器中,以提供其采樣周期,進(jìn)而提高系統(tǒng)的動態(tài)特性。 與控制器之間的通信 在很多大型工業(yè)生產(chǎn)線中,一個運(yùn)動控制器所帶的軸數(shù)不能滿足工藝要求,因此很多情況下會需要兩個以上的運(yùn)動控制器,而且控制器之間所帶的軸不是獨(dú)立的,依然存在同步關(guān)系,即人們經(jīng)常提及的分布式同步的需求,如下圖所示。 
控制器與控制器之間也可以建立Profibus或者Profinet通信方式,通過主從通信的模式,來實(shí)現(xiàn)不同控制器所帶軸之間的分布式同步。 OPC: OPC客戶機(jī)應(yīng)用程序可以通過一個標(biāo)準(zhǔn)的、開放式的、與制造商無關(guān)的接口,與OPC服務(wù)器進(jìn)行通信。運(yùn)動控制器可以將自己的變量通過OPC的形式傳遞給OPC服務(wù)器。這種方式常用于第三方監(jiān)控設(shè)備對Simoiton數(shù)據(jù)的監(jiān)控、采集以及修改。 TCP/IP: 在很多場合中,運(yùn)動控制器需要與工控機(jī)建立數(shù)據(jù)交換關(guān)系,但交換的都是實(shí)時性比較差的數(shù)據(jù),因此不用來參與運(yùn)動控制,只是為了監(jiān)控或者修改數(shù)據(jù)。在工控機(jī)中可以通過VB、VC等通用編程語言來實(shí)現(xiàn)TCP/IP通信。西門子運(yùn)動控制器Simotion也為用戶提供了相關(guān)的指令。 
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