案例背景
在汽車制造行業,生產線的高效協同是提高生產效率和產品質量的關鍵。某汽車制造企業的車身焊接車間采用了基于?CC-Link IE FB 主站的三菱 Q 系列 PLC,憑借其強大的功能和穩定的性能,對焊接機器人等設備進行精準控制。而在涂裝車間,部分設備采用了基于 DeviceNet 從站的發那科機器人及其他傳感器、執行器等設備。由于兩種協議不兼容,導致車身焊接與涂裝兩個環節的數據無法實時交互,生產節奏難以協調,影響了整體生產效率。為解決這一問題,企業引入塔訊?TX 131-RE-DNM/CCIES 網關,通過?CC-Link IE FB 轉 DeviceNet?的協議轉換,實現不同車間設備之間的高效通信。
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設備參數
·?三菱?Q 系列 PLC:作為?CC-Link IE FB 主站,型號為 Q06HCPU,具備高速處理能力和豐富的通信接口,可連接多個 CC-Link IE FB 從站設備,能夠精確控制焊接機器人的動作,確保車身焊接質量。
·?發那科機器人及相關設備:作為?DeviceNet 從站設備,發那科機器人型號為 M-710iC/50,具有高精度和高速度的特點,廣泛應用于涂裝車間的噴涂作業。此外,還有一些基于 DeviceNet 協議的傳感器(如位置傳感器、溫度傳感器)和執行器(如電磁閥、電機),用于監測和控制涂裝過程中的各項參數。
·?塔訊?TX 131-RE-DNM/CCIES 網關:在?CC-Link IE FB 一側為從站,在 DeviceNet 一側為主站。支持 CC-Link IE FB 和 DeviceNet 協議,CC-Link IE FB 側支持的數據傳輸速率可達 100Mbps,DeviceNet 側支持 125kbps、250kbps、500kbps 三種波特率,能夠穩定實現?CC-Link IE FB 轉 DeviceNet?的協議轉換,保證數據在不同協議設備之間準確、快速傳輸。
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硬件連接
將塔訊?TX 131-RE-DNM/CCIES 網關的?CC-Link IE FB 端口通過專用網線連接到三菱 Q 系列 PLC 的 CC-Link IE FB 接口,確保網絡連接穩定且符合工業標準。同時,把網關的 DeviceNet 端口通過 DeviceNet 電纜連接到發那科機器人及其他 DeviceNet 從站設備的相應接口。為DeviceNet轉CC-Link IE FB網關接入穩定的?24V 直流電源,并進行可靠的接地處理,以保障設備在工業環境中的穩定運行。在布線過程中,注意將信號線與動力線分開鋪設,避免電磁干擾對通信質量的影響。
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軟件配置
·?三菱?Q 系列 PLC(CC-Link IE FB 主站)配置:使用?GX Works3 編程軟件,新建項目并選擇 Q06HCPU 型號。在項目中添加 CC-Link IE FB 網絡,設置主站參數,包括網絡號、站號等。然后導入塔訊DeviceNet轉CC-Link IE FB網關在?CC-Link IE FB 側的設備描述文件,將網關添加到 CC-Link IE FB 網絡中,設置網關的站號和通信參數。根據實際生產需求,在 PLC 程序中定義與網關進行數據交互的輸入輸出區域,例如,將焊接完成信號等數據寫入輸出區域,用于傳遞給涂裝車間設備;在輸入區域讀取涂裝車間設備的準備狀態等信息。
·?塔訊?TX 131-RE-DNM/CCIES 網關配置:使用塔訊專門的網關配置軟件,新建工程并選擇?TX 131-RE-DNM/CCIES 網關型號。在?CC-Link IE FB 設置中,配置與三菱 PLC 網絡一致的參數,如網絡號、站號、傳輸速率等,確保與 CC-Link IE FB 網絡正常通信。在 DeviceNet 設置中,設置波特率(根據 DeviceNet 從站設備實際情況選擇 125kbps、250kbps 或 500kbps)、節點地址等參數,使其與發那科機器人及其他 DeviceNet 從站設備匹配。同時,在DeviceNet轉CC-Link IE FB網關中建立?CC-Link IE FB 側與 DeviceNet 側的數據映射關系,將來自三菱 PLC 的數據準確映射到 DeviceNet 從站設備可接收的地址,反之亦然。
·?發那科機器人及?DeviceNet 從站設備配置:對于發那科機器人,使用其配套的編程軟件(如?R-30iB Mate)進行設置,將機器人的通信協議設置為 DeviceNet,并配置相應的節點地址,確保與網關的 DeviceNet 設置一致。對于其他 DeviceNet 從站設備,根據設備說明書,設置其波特率、節點地址等參數,使其與網關和機器人在同一 DeviceNet 網絡中正常通信。
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測試與驗證
配置完成后,進行全面的測試工作。首先,在三菱?Q 系列 PLC 中編寫測試程序,向塔訊DeviceNet轉CC-Link IE FB網關發送模擬的焊接完成信號等數據,觀察發那科機器人及涂裝車間的?DeviceNet 從站設備是否能夠正確接收并做出相應反應,如機器人是否開始進入涂裝準備流程。然后,在發那科機器人及其他 DeviceNet 從站設備上模擬設備狀態變化,如發送涂裝設備故障信號,通過網關檢查三菱 PLC 是否能夠及時準確地接收到該信號,并在監控界面上正確顯示。同時,模擬生產線的實際運行情況,對不同工況下的通信穩定性和數據準確性進行測試,確保在各種復雜情況下,CC-Link IE FB 轉 DeviceNet?的通信都能穩定、可靠地進行。
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總結
通過引入塔訊?TX 131-RE-DNM/CCIES 網關實現?CC-Link IE FB 轉 DeviceNet?的協議轉換,該汽車制造企業成功解決了車身焊接車間與涂裝車間設備之間的通信難題。兩個車間的設備實現了數據實時交互,生產節奏得到有效協調。例如,焊接車間完成車身焊接后,能及時將信息傳遞給涂裝車間,涂裝車間設備可立即做出響應,減少了生產等待時間,提高了生產線的整體運行效率。同時,通過準確的數據交互,還能更好地對生產過程進行監控和質量追溯,為提升產品質量提供了有力支持。