基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，包括故障安全型PLC，与所述故障安全型PLC通过Profinet接口通信连接的以太网模块、设备级Profinet交换机；所述以太网模块经由车间级以太网交换机与中控室的中控系统通信连接；所述设备级Profinet交换机通过Profinet总线与汽车擦净机器人系统通信连接。由于PROFINET协议通信实时性更高，借助于以太网技术，周期更短，精度高，诊断更加灵活，可以夺取更多诊断数据，因此，本实用新型专利技术基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，通信速率高，通讯信号稳定，资源共享能力强，信号采集方便快捷，且总线配置方便快捷。

Control system of vehicle cleaning robot based on PROFINET bus structure

The utility model discloses a control system of automobile cleaning robot based on PROFINET bus structure, including a fail-safe PLC, an Ethernet module and a device-level Profinet switch connected by the fail-safe PLC through Profinet interface communication, and the Ethernet module is controlled by a workshop-level Ethernet switch and a central control room. The device-level Profinet switch communicates with the automobile cleaning robot system through Profinet bus. Because PROFINET protocol has higher real-time communication, shorter period, higher precision and more flexible diagnosis with the help of Ethernet technology, more diagnostic data can be captured. Therefore, the automobile cleaning robot control system based on PROFINET bus structure of the utility model has high communication rate, stable communication signal and resource sharing capability. Strong, signal acquisition is convenient and fast, and bus configuration is convenient and fast.

【技术实现步骤摘要】
基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统
本技术涉及擦净机器人系统
，具体涉及一种基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统。
技术介绍
汽车涂装行业中，机器人设备的控制系统通常采用西门子、AB、三菱等厂家的产品作为核心控制架构。在现有汽车生产线的汽车擦净机器人设备控制系统中，在使用西门子公司的控制产品时，通常采用PROFIBUS作为现场总线通讯协议，PROFIBUS性能直接依赖于节点的数量，通信实时性相对差，通讯信号不够稳定，资源共享能力强，总线配置不够方便快捷。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，包括故障安全型PLC，与所述故障安全型PLC通过Profinet接口通信连接的以太网模块、设备级Profinet交换机；所述以太网模块经由车间级以太网交换机与中控室的中控系统通信连接；所述设备级Profinet交换机通过Profinet总线与汽车擦净机器人系统通信连接。所述汽车擦净机器人系统包括操作站总线耦合器、触摸屏、电能表、两个机器人控制柜以及擦净设备通信连接。所述故障安全型PLC采用S7-319F，所述设备级Profinet交换机采用西门子XF204交换机，所述的以太网模块采用CP343-1通讯模块。所述操作站总线耦合器采用ET200S通讯模块，所述电能表为PAC3200电能表，所述触摸屏为西门子TP1500触摸屏。由于PROFINET协议通信实时性更高，借助于以太网技术，周期更短，精度高，诊断更加灵活，可以夺取更多的诊断数据，因此，本技术基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，通信速率高，通讯信号稳定，资源共享能力强，信号采集方便快捷，且总线配置方便快捷。附图说明图1是现有汽车擦净机器人系统架构图；图2是基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统的示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1所示，汽车擦净机器人控制系统，包括外加行走轴式机器人2，安装在机器人2的末端轴端部法兰上的擦净设备1，外加行走轴式机器人安装与机运方向平行的固定直线导轨上，还包括有溶液控制系统，包括储液罐3、泵柜4等设备，将储液罐3中的清洁剂通过清洁剂管路8输送至擦净设备，擦净机器人即可开始擦净工作；擦净设备的刮刀的刮刀架两侧对应地设置有与气源通过压缩空气管路6连通的且用以吹扫所述的刮刀的压缩空气喷嘴和经排风管7连通至抽吸过滤器5的排风口，以上为现有技术结构，具体可以参见2016205482255专利申请文件公开的内容。本申请的目的在于为上述的汽车擦净机器人系统提供一种基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，其是以PROFINET、以太网协议串联整个汽车擦净机器人系统，组成完整的自动控制系统，如图2所示，包括：故障安全型PLC，与所述故障安全型PLC通过Profinet接口通信连接的以太网模块、设备级Profinet交换机；所述以太网模块经由车间级以太网交换机与中控室的中控系统通信连接；所述设备级Profinet交换机通过Profinet总线与现场的汽车擦净机器人系统通信连接。其中，所述汽车擦净机器人系统包括有操作站总线耦合器、触摸屏、电能表、两个机器人控制柜以及擦净设备，所述操作站总线耦合器、触摸屏、电能表、两个机器人控制柜以及擦净设备均通过Profinet总线与故障安全型PLC通信，并通过以太网与中控室实现通信。本技术是通过在汽车生产线的擦净机器人系统中，应用PROFINET协议作为现场级通讯架构，使用S7-319F故障安全型PLC作为控制核心，ET200S耦合器搭建通信控制系统，通过西门子XF204设备级Profinet交换机组成星型网络，通过Profinet总线连接操作站ET200S通讯模块、西门子TP1500触摸屏、西门子电能表PAC3200和两个机器人控制柜DX200、擦净设备SW实现数据通信，获得相应的数据通过以太网通讯模块CP343-1传输到中控室，从而实现汽车擦净机器人系统的自动控制的。本技术中，具体是，所述的擦净设备SW中的图尔克电子接线盒和流量控制器、流量调节阀、防撞传感器与Profinet总线连接，将清洁剂的流量、压力、各类传感器信号等相关数据上传到中控室以实现数据的采集，并实现控制。其中，所述的S7-319F故障安全型PLC作为控制核心，主要用于处理信号，按照逻辑程序发出机器人启动指令和擦净设备启动指令。所述的XF204设备级Profinet交换机，作为PROFINET架构的网络中转站，实现扩展网络结构，管理设备的连接。所述的ET200S耦合器，为远程IO总线耦合器，下挂数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，通过IO接口实现现场设备的数据的采集及控制，可以实现接收现场设备信号，发出PLC程序给出的指令给现场设备，包括监视机器人设备和擦净设备的启动、停止、运行，转速，流量，压力状态，控制调节擦净设备的流量调节阀门动作，满足擦净工艺要求和过程控制要求。所述的流量调节阀通过总线控制调节。具体调节控制时，可以在PLC组态和程序中，设置流量调节阀的控制参数如流量值、设定PID响应时间等来控制，也可以实时读取流量调节阀的当前流量值。所述的TP1500现场触摸屏，通过PROFINET接口与PLC通讯，可实现数据的及时显示，操作的快速响应，对现场设备状态进行就近监控，实现机器人设备和擦净机器人的启停操作，查看报警信息，工艺参数等。所述的西门子PAC3200电能表，监测擦净机器人主控柜进线侧电网状态，相线电压电流，记录功率，电能等信息，通过PROFINET接口上传至PLC，进行统计，计量电能消耗，监测电网波动。本技术采用PROFINET的通讯架构的优点是通信速率高，通讯信号稳定，资源共享能力强，信号采集方便快捷，总线配置方便快捷。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，其特征在于，包括故障安全型PLC，与所述故障安全型PLC通过Profinet接口通信连接的以太网模块、设备级Profinet交换机；所述以太网模块经由车间级以太网交换机与中控室的中控系统通信连接；所述设备级Profinet交换机通过Profinet总线与汽车擦净机器人系统通信连接。

【技术特征摘要】
1.基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，其特征在于，包括故障安全型PLC，与所述故障安全型PLC通过Profinet接口通信连接的以太网模块、设备级Profinet交换机；所述以太网模块经由车间级以太网交换机与中控室的中控系统通信连接；所述设备级Profinet交换机通过Profinet总线与汽车擦净机器人系统通信连接。2.根据权利要求1所述基于PROFINET总线架构的汽车擦净机器人控制系统，其特征在于，所述汽车擦净机器人系统包括操作站总线耦合器、触摸屏、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思远，张程皓，汤小龙，姚世琪，
申请(专利权)人：中国汽车工业工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12