基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，包括：显示屏、操作面板、EtherCAT主控制器、EtherCAT I/O端子、现场组件；所述显示屏和操作面板分别与EtherCAT主控制器连接；EtherCAT主控制器通过EtherCAT总线连接第一个EtherCAT I/O端子，EtherCAT I/O端子的输入端口和输出端口分别连接各现场组件；现场组件实现对生产线设备的控制和/或数据采集。进一步地，该控制系统包括多个EtherCAT I/O端子，多个EtherCAT I/O端子间串联连接。本实用新型专利技术改善了大面积自动化生产线控制精度低、通信速度慢、实时同步性差、异常报错时效性差、大面积控制延时严重等技术问题。

Automatic production line control system based on EtherCAT bus

The utility model provides an automatic production line control system based on EtherCAT bus, which includes the display screen, the operation panel, the EtherCAT main controller, the EtherCAT I/O terminal and the field component; the display panel and the operation panel are connected with the main EtherCAT controller respectively; the EtherCAT master controller is connected to the first line through the EtherCAT bus. EtherCAT I/O terminal, the input port and output port of the EtherCAT I/O terminal are connected to each field component respectively; the field component realizes the control of the production line equipment and / or data acquisition. Further, the control system comprises a plurality of EtherCAT I/O terminals, and a plurality of EtherCAT I/O terminals are connected in series. The utility model improves the technical problems such as low control precision, slow communication speed, poor real-time synchronization, poor timeliness of abnormal reporting, serious delay in large area control and so on.

【技术实现步骤摘要】
基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统
本技术涉及一种自动化生产线控制系统，尤其是一种基于EtherCAT总线的超高速实时控制与同步的自动化生产线控制系统。
技术介绍
自动化生产线的引入为厂家降低了成本，提高了产量。目前，国内的绝大部分自动化生产线还未能达到高度实时性和高度同步性。这是由于现有的自动化生产线大多采用的是CAN总线等低速工业以太网进行通信，受其总线技术的限制，自动化生产线呈现出控制精度低、通信速度慢、实时同步性差、异常报错时效性差、大面积控制延时严重等缺陷。本文中I/O是输入输出的含义，这是本领域的技术常识。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术提供一种基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，解决了大面积自动化生产线控制精度低、通信速度慢、实时同步性差、异常报错时效性差、大面积控制延时严重等技术问题，丰富了控制系统的功能，提高了控制系统整体的精确性、实时性、同步性。本技术采用的技术方案是：一种基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，包括：显示屏、操作面板、EtherCAT主控制器、EtherCATI/O端子、现场组件；所述显示屏和操作面板分别与EtherCAT主控制器连接；EtherCAT主控制器通过EtherCAT总线连接第一个EtherCATI/O端子，EtherCATI/O端子的输入端口和输出端口分别连接各现场组件；现场组件实现对生产线设备的控制和/或数据采集。进一步地，该控制系统包括多个EtherCATI/O端子，多个EtherCATI/O端子间串联连接。更进一步地，EtherCAT主控制器的网口通过网线连接第一个EtherCATI/O端子的输入网口，每个EtherCATI/O端子的输出网口通过网线连接下一个EtherCATI/O端子的输入网口，形成串联连接。具体地，现场组件包括现场I/O单元、电机、编码器、RFID单元。本技术的优点：本技术采用的是EtherCAT总线进行通信，可在30μs内处理多达1000个分布式I/O端子，极大的提高了主控设备与从设备之间的通信速度，改善了大面积自动化生产线控制精度低、通信速度慢、实时同步性差、异常报错时效性差、大面积控制延时严重等技术问题；主控制器与I/O端子之间只需一根网线连接，I/O端子与I/O端子之间采用串联的方式，也只需一根网线连接。大大减小了工业生产线现场布线的复杂度以及后期维护的难度；主控制器、工业现场控制与信息管理系统、I/O端子均采用的是自主研发的产品，大幅度降低了成本，又能实现真正的个性化定制需求，解决了自动化生产线控制系统长期以来成本过高、无法定制、资源过剩等问题。附图说明图1为本技术的结构组成及通信示意图。图2为本技术的串联连接示意图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术提供的基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，包括：显示屏、操作面板、EtherCAT主控制器、EtherCATI/O端子、现场组件；所述显示屏和操作面板分别与EtherCAT主控制器连接；EtherCAT主控制器通过EtherCAT总线连接第一个EtherCATI/O端子，EtherCATI/O端子的输入端口和输出端口分别连接各现场组件；现场组件实现对生产线设备的控制和/或数据采集。工业现场控制与信息管理系统集成在EtherCAT主控制器中，用户可通过显示屏查看相关界面和数据，也能通过操作面板下发操作命令；EtherCAT主控制器通过其装载的工业现场控制与信息管理系统发出相关指令；EtherCATI/O端子处理接收到的指令，并将指令发出；现场I/O单元、电机、编码器、RFID等现场组件接收到指令并进行响应操作来实现对生产线设备的控制，现场I/O单元实现对生产线设备的各种开、关、前进、后退等状态的控制，电机、编码器实现对生产线设备的各种运动解析、路径规划等过程的控制，RFID单元采集设备进出站的数据；生产线设备通过现场I/O单元、电机、编码器、RFID单元等现场组件将当前状态的实时数据返还给EtherCATI/O端子；EtherCATI/O端子将接收到的数据传送给EtherCAT主控制器，通过工业现场控制与信息管理系统进行逻辑处理后实现存储和展示功能。EtherCAT主控制器采用的是驰海科技自主研发的EtherCAT主控制器CM1080。EtherCATI/O端子采用的是驰海科技自主研发的EtherCATI/O端子16In16Op4SR。EtherCAT主控制器与EtherCATI/O端子采用串联的连接方式，EtherCAT主控制器的网口通过网线连接第一个EtherCATI/O端子的输入网口，第一个EtherCATI/O端子的输出网口通过网线连接第二个EtherCATI/O端子的输入网口，第二个EtherCATI/O端子的输出网口通过网线连接第三个EtherCATI/O端子的输入网口，以此类推。一条自动化生产线可串联1000多个EtherCATI/O端子稳定运行。EtherCATI/O端子通过80个接线端口与各种现场组件连接，例如现场I/O单元、电机、编码器、RFID单元等，EtherCATI/O端子通过输出端口0～15将数据传出到现场组件，现场组件将数据通过输入端口0～15传入到EtherCATI/O端子，实现双向数据通信。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，其特征在于，包括：显示屏、操作面板、EtherCAT主控制器、EtherCAT I/O端子、现场组件；所述显示屏和操作面板分别与EtherCAT主控制器连接；EtherCAT主控制器通过EtherCAT总线连接第一个EtherCAT I/O端子，EtherCAT I/O端子的输入端口和输出端口分别连接各现场组件；现场组件实现对生产线设备的控制和/或数据采集。

【技术特征摘要】
1.一种基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，其特征在于，包括：显示屏、操作面板、EtherCAT主控制器、EtherCATI/O端子、现场组件；所述显示屏和操作面板分别与EtherCAT主控制器连接；EtherCAT主控制器通过EtherCAT总线连接第一个EtherCATI/O端子，EtherCATI/O端子的输入端口和输出端口分别连接各现场组件；现场组件实现对生产线设备的控制和/或数据采集。2.如权利要求1所述的基于EtherCAT总线的自动化生产线控制系统，其特征在于，该控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：游海涛，刘小平，胡舰，张腾，洪浩，
申请(专利权)人：无锡市驰海智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32