第一章

緒論第一節(jié)

智能制造概念第一節(jié)

智能制造概念一、制造業(yè)發(fā)展歷程發(fā)展階段年份里程碑主要成果機(jī)械化1760-1860水力和蒸汽機(jī)器生產(chǎn)代替手工勞動(dòng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)從農(nóng)業(yè)想以機(jī)械制造為主的工業(yè)轉(zhuǎn)移電氣化1861-1950電力和電動(dòng)機(jī)采用電力驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品零部件生產(chǎn)與裝配環(huán)節(jié)的成功分離，開(kāi)創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式自動(dòng)化1951-2010電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得機(jī)器逐漸代替人類作業(yè)智能化2011至今網(wǎng)絡(luò)和智能化智能化實(shí)現(xiàn)制造的智能化、個(gè)性化和集成化1.制造業(yè)發(fā)展歷程

隨著計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，機(jī)械制造業(yè)大體沿著兩條路線發(fā)展：一是傳統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展，二是借助計(jì)算機(jī)和數(shù)字控制科學(xué)的智能制造技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展。

20世紀(jì)以來(lái)，自動(dòng)化制造的發(fā)展大體是每十年上一個(gè)臺(tái)階：20世紀(jì)50~60年代的“明星”是硬件數(shù)控（HardNC），70年代以后則是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制（CNC）蓬勃發(fā)展，80年代世界范圍的柔性自動(dòng)化熱潮興起，同時(shí)計(jì)算機(jī)集成制造開(kāi)始出現(xiàn)，但由于技術(shù)局限等原因，并未大規(guī)模應(yīng)用于當(dāng)時(shí)的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。

如今，人類社會(huì)的制造業(yè)已從機(jī)械化全面邁向智能化、個(gè)性化、“私人定制”式工業(yè)生產(chǎn)將成為最新一次技術(shù)革命的主要標(biāo)志。2.智能制造概念

智能制造是將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)融合，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱。

特點(diǎn)：它具備以智能工廠為載體，以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，以網(wǎng)通互聯(lián)為支撐的四大特征，可有效縮短產(chǎn)品研制周期、提高生產(chǎn)率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源消耗，對(duì)推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。3.智能制造系統(tǒng)模型

結(jié)合智能制造技術(shù)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)架構(gòu)、價(jià)值鏈和產(chǎn)品生命周期等三個(gè)維度構(gòu)建了智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型，有助于認(rèn)識(shí)和理解智能制造標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象、邊界、各部分的層級(jí)關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。(1)系統(tǒng)架構(gòu)

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)自下向上分為五層。

1）設(shè)備層(現(xiàn)場(chǎng)層）包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識(shí)別、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等感知和執(zhí)行單元。

2）控制層包括可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）、工業(yè)無(wú)線（WIA）控制系統(tǒng)等。

3）管理層（操作層）由控制車間/工廠進(jìn)行生產(chǎn)的系統(tǒng)所構(gòu)成，主要包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件等。

4）企業(yè)層由企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、采購(gòu)管理、銷售管理、人員管理、財(cái)務(wù)管理等信息化系統(tǒng)所構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的整體管控，主要包括企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理（SCM）系統(tǒng)和客戶關(guān)系管理（CRM）系統(tǒng)等。

5）網(wǎng)絡(luò)層由產(chǎn)業(yè)鏈上不同企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)共享信息實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)、配套生產(chǎn)、物流配送、制造服務(wù)等。(2)價(jià)值鏈

智能制造系統(tǒng)的價(jià)值鏈包含以下五部分

1）制造資源

代表現(xiàn)實(shí)世界的物理實(shí)體，如文件、圖樣、設(shè)備、車間、工廠等人員可視為制造資源的一個(gè)組成部分。

2）系統(tǒng)集成

代表通過(guò)二維碼、射頻識(shí)別、軟件、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)集成原材料、零部件、能源、設(shè)備等各種制造資源。由小到大實(shí)現(xiàn)從智能裝備/產(chǎn)品到智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能工廠乃至智能制造系統(tǒng)的集成。

3）互聯(lián)互通

是指用同域網(wǎng)、馬聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、專線等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源間的連接及制造資源與企業(yè)管理系統(tǒng)間的連接。

4）信息融合

是指在系統(tǒng)集成和通信的基礎(chǔ)上，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，在保障信息安全的前提下，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)間乃至更大范圍的信息協(xié)同共享。

5）新興業(yè)

包括個(gè)性化足制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)開(kāi)發(fā)、工業(yè)云服務(wù)、電子商務(wù)等服務(wù)型制造模式。

(3)智能制造系統(tǒng)生命周期

智能制造系統(tǒng)生命周期包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售和服務(wù)五個(gè)環(huán)節(jié)，是一系列相互聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)組成的鏈?zhǔn)郊?。產(chǎn)品生命周期中各項(xiàng)活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。不同行業(yè)的產(chǎn)品生命周期構(gòu)成不盡相同。在智能制造的大趨勢(shì)下，企業(yè)從主要提供產(chǎn)品向提供產(chǎn)品和服務(wù)轉(zhuǎn)變，使價(jià)值鏈得以延伸。

智能制造系統(tǒng)模型是一個(gè)通用模型，適用于智能制造全價(jià)值鏈所有合作伙伴公司的產(chǎn)品和服務(wù)，它為智能制造相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建、開(kāi)發(fā)、集成和運(yùn)行提供一個(gè)框架。通過(guò)建立智能制造參考模型，可以將現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（如工業(yè)通信、工程、建模、功能安全、信息安全、可靠性、設(shè)備集成、數(shù)字工廠等）和擬制定的新標(biāo)準(zhǔn)（如語(yǔ)義化描述和數(shù)據(jù)字典、互聯(lián)互通、系統(tǒng)能效、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等）一起納入一個(gè)新的全球制造參考體系。第一章

緒論

第二節(jié)

智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

一、全球智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

從全球范圍看，除了美國(guó)、德國(guó)和日本走在全球智能制造的前端，其他國(guó)家也在積極布局智能制造發(fā)展。

例如，歐盟各成員國(guó)將發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)作為重要的戰(zhàn)略，在2010年制定了第七框架計(jì)劃（FP7）的制造云項(xiàng)目，并在2014年實(shí)施歐盟?！?020地平線”計(jì)劃，將智能型先進(jìn)制造系統(tǒng)作為創(chuàng)新研發(fā)的優(yōu)先項(xiàng)目。2013年，英國(guó)政府提出《英國(guó)工業(yè)2050戰(zhàn)略》，該計(jì)劃是定位于2050年英國(guó)制造業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略研容通討分析制業(yè)面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，提出英國(guó)制造業(yè)發(fā)展與復(fù)蘇的政策。隨著國(guó)際分工體系的變化，韓國(guó)制業(yè)面臨著競(jìng)爭(zhēng)力下滑的挑戰(zhàn)，迫切需要新的發(fā)展戰(zhàn)略。2014年6月韓國(guó)政府正式推出《制造業(yè)創(chuàng)新3.0戰(zhàn)略》，為韓國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了明確的方向。二、中國(guó)智能制造背景及驅(qū)動(dòng)因素

第一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時(shí)期，新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)必須依靠勞動(dòng)者素質(zhì)的提高，以及科技進(jìn)步和全要素生產(chǎn)力的提高。所以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)進(jìn)入高質(zhì)量增長(zhǎng)階段的要求為我國(guó)智能制造的發(fā)展提供了一個(gè)重要的動(dòng)力。圖1-12010-2017年中國(guó)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資圖1-22012-2020年工業(yè)機(jī)器人成本回收期測(cè)算(單位：年）第二個(gè)驅(qū)動(dòng)因素：中國(guó)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)趕超爭(zhēng)先的階段。第三個(gè)驅(qū)動(dòng)因素，技術(shù)背景全網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)人、機(jī)、物全面互聯(lián)，在全球廣域范圍內(nèi)的全網(wǎng)時(shí)代、信息化是鮮明的全網(wǎng)時(shí)代特征，新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷創(chuàng)新突破數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、深入發(fā)展，信息革命正從技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命向經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革加速演變、世界經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為大勢(shì)所趨，為智能制造帶來(lái)重大的機(jī)遇。新一代的人工智能在全網(wǎng)的條件下出現(xiàn)和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物之間即時(shí)交互，依靠這些技術(shù)人類終將實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能制造。三、中國(guó)制造2025戰(zhàn)略

2015年5月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)制造2025》，是中國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)。這一規(guī)劃由工業(yè)和信息化部牽頭，會(huì)同國(guó)家發(fā)改委、科技部、財(cái)政部、質(zhì)檢總局、工程院等20多個(gè)部門編制而成，前期組織了50多名院士、100多位專家歷時(shí)一年半時(shí)間進(jìn)行戰(zhàn)略研究。其創(chuàng)新之處在于通篇貫穿了應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的內(nèi)容，重點(diǎn)實(shí)施了制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、綠色發(fā)展、高端裝備創(chuàng)新，中國(guó)制造2025戰(zhàn)略建設(shè)框架如圖1-3所示。圖1-3中國(guó)制造2025戰(zhàn)略建設(shè)框架《中國(guó)制造2025》國(guó)家戰(zhàn)略

《中國(guó)制造2025》明確提出把智能制造作為兩化（信息化和工業(yè)化）深度融合的主攻方向，以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)對(duì)重大技術(shù)裝備的需求為目標(biāo)，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，提高綜合集成水平，完善多層次、多類型人才培養(yǎng)體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育有中國(guó)特色的制造文化，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。當(dāng)前，全球制造業(yè)分為三個(gè)方陣，第一方陣是美國(guó)，第二方陣是德國(guó)、日本，中國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)和法國(guó)等其他國(guó)家屬于第三方陣。

《中國(guó)制造2025》提出“三步走”戰(zhàn)略，提出力爭(zhēng)通過(guò)三個(gè)十年的努力實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)。第一步，到2025年，制造業(yè)整體素質(zhì)大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，形成一批具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的跨國(guó)公司和產(chǎn)業(yè)集群，邁入世界制造強(qiáng)國(guó)行列：第二步，到2035年，中國(guó)制造業(yè)達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)中等水平；第三步，新中國(guó)成立一百年時(shí)，制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列，如圖1-4所示。圖1-4《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略目標(biāo)《中國(guó)制造2025》的主要內(nèi)容可以用“一、二、三、四、五、五、十”來(lái)概括：

“一”就是一個(gè)目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。

“二”就是兩化融合，堅(jiān)定不移地推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度整合，搶占新一輪的發(fā)展。

“三”就是“三步走”戰(zhàn)略，力爭(zhēng)用三個(gè)十年時(shí)間，通過(guò)“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

“四”就是在推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中必須堅(jiān)持的四項(xiàng)原則，一是市場(chǎng)主導(dǎo)，政府引導(dǎo)；二是立足當(dāng)前，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)；三是整體推進(jìn)，重點(diǎn)突破；四是自主發(fā)展，開(kāi)放合作。

“五”第一個(gè)“五”就是有五個(gè)方針，即創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和人才為本。第二個(gè)“五”就是要以五大工程為抓手，即高端裝備創(chuàng)新、工業(yè)強(qiáng)基創(chuàng)新能力建設(shè)、智能制造和綠色發(fā)展。

“十”就是大力推動(dòng)十個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域突破發(fā)展，即重點(diǎn)聚焦新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機(jī)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械，如圖1-5所示。圖1-5中國(guó)制造2025重點(diǎn)突破的十大領(lǐng)域第二章智能制造單元技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)

智能制造單元控制系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)智能制造單元控制系統(tǒng)

一、SIEMENSS7-1200PLC智能制造單元控制系統(tǒng)應(yīng)用

S7-1200PLC屬于中小型系列的PLC。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集，S7-1200PLC可用于控制各種設(shè)備，也使它成為控制各種中小型工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的完美解決方案。

S7-1200PLC在硬件結(jié)構(gòu)上屬于模塊式PLC，組成PLC的各功能部件作為獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、電源模塊、I/O模塊和通信模塊等，通過(guò)插槽框架組裝成完整的PLC系統(tǒng)。模塊化的結(jié)構(gòu)便于在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)用戶需求選擇，提高了PLC使用的靈活性。圖2-1

S7-1200和S7-1500PLC基本單元圖2-2

S7-1200PLC基本單元和常用配置圖2-3

S7-1200PLCLED燈顯示I/O狀態(tài)指示燈以太網(wǎng)接口存儲(chǔ)卡插槽CPU狀態(tài)指示燈安裝信號(hào)板處圖2-4

S7-1200PLCLED燈顯示

二、TIA博途軟件應(yīng)用

TIA博途軟件為全集成自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供了統(tǒng)一的工程平臺(tái)。用戶不僅可以將組態(tài)和程序編輯應(yīng)用于通用控制器，也可以應(yīng)用于具有Safety功能的安全控制器。除此之外，還可以將組態(tài)應(yīng)用于可視化的Wince等人機(jī)界面操作系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)。通過(guò)在TIA博途軟件中集成應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)裝置的Startdrive軟件，可以對(duì)SINAMICS系列驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品配置和調(diào)試。結(jié)合面向運(yùn)動(dòng)控制的SCOUT軟件，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器的組態(tài)和程序編輯。圖2-5PORTAL視圖圖2-6TIA博途軟件主要的功能模塊上圖中，SIMATICSTEP7用于西門子PLC編程，如S7-1200/1500系列PLC編程；SIMATICWINCC用于設(shè)計(jì)觸摸屏操控程序，如對(duì)西門子SIMATICHMI精簡(jiǎn)門面板系列觸摸屏設(shè)計(jì)操控程序；SIMATICStartdrive功能模塊主要用于西門子變頻器驅(qū)動(dòng)通信程序設(shè)計(jì)，如為SINAMICSG120系列變頻器設(shè)計(jì)通信程序；SIMATICSCOUT功能模塊主要用于SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)控制器具有多種通信接口，用于連接伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和液壓驅(qū)動(dòng)器；SIMOCODE功能模塊主要用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)提供全面的保護(hù)、監(jiān)視與控制功能；TIAPortal是仿真工具，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字工廠從數(shù)字化規(guī)劃和一體化透明運(yùn)行。第二章智能制造單元技術(shù)基礎(chǔ)第二節(jié)

智能制造單元物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)

一、物聯(lián)網(wǎng)定義、體系結(jié)構(gòu)

1999年，麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出：物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IOT）是指把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，RFID）和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理功能的網(wǎng)絡(luò)。

目前，較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)定義是指物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)作為一種“萬(wàn)物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，無(wú)疑消除了人與物之間的隔閡，使人與物、物與物之間的對(duì)話得以實(shí)現(xiàn)，由于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的概念涵蓋從終端到網(wǎng)絡(luò)、從數(shù)據(jù)采集處理到智能控制、從應(yīng)用到服務(wù)、從人到物等方方面面，涉及射頻識(shí)別裝置、無(wú)線傳感器、網(wǎng)絡(luò)紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、行業(yè)）應(yīng)用軟件等眾多技術(shù)引領(lǐng)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

二、物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)是新型信息系統(tǒng)的代名詞，它是三方面的組合：

一是“物”，即由傳感器、射頻識(shí)別器等各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息空間與實(shí)際事物關(guān)聯(lián)；

二是“網(wǎng)”，即利用互聯(lián)網(wǎng)將這些物和整個(gè)數(shù)子信息空間進(jìn)行互聯(lián)，以方便廣泛地應(yīng)用；

三是“用”，即以采集和互聯(lián)為基礎(chǔ)，深入、廣泛、自動(dòng)地采集大量信息，以實(shí)現(xiàn)更高智慧的應(yīng)用和服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)主要由三個(gè)層次組成：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。圖2-7物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)框架圖

1）感知層

物聯(lián)網(wǎng)感知層是物聯(lián)網(wǎng)的底層，它是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心，主要解決生物界和物理界的數(shù)據(jù)采集和連接問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)上有大量的不同類型的傳感器，所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同，所以，每一個(gè)傳感器都是唯一的信息源。2）網(wǎng)絡(luò)層

物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層主要解決感知層長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)的問(wèn)題，是物聯(lián)網(wǎng)的中間層，是物聯(lián)網(wǎng)三大層次中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強(qiáng)、最成熟的部分。它由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、有線通信網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)組成，相當(dāng)于人類的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。網(wǎng)絡(luò)層又稱為傳輸層，包括接入層、匯聚層和核心交換層。3）應(yīng)用層

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口。它與行業(yè)需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。三、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景

制造業(yè)是指對(duì)原材料(采掘業(yè)的產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品）進(jìn)行加工或再加工，以及對(duì)零部件裝配的工業(yè)的總稱。制造業(yè)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、原料采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、訂單處理、批發(fā)經(jīng)營(yíng)、零售等多個(gè)方面。實(shí)踐證明，制造行業(yè)信息化綜合集成應(yīng)用是大型集團(tuán)企業(yè)信息化的大勢(shì)所趨。

國(guó)外許多大型企業(yè)一般通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的綜合集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品研制、采購(gòu)、銷售等在全球范圍內(nèi)的協(xié)同管理。因此，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、異地協(xié)同制造、集團(tuán)企業(yè)經(jīng)營(yíng)綜合管理等信息技術(shù)的集成應(yīng)用是提高我國(guó)集團(tuán)性企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、參與全球競(jìng)爭(zhēng)的重要技術(shù)武器。

采集數(shù)據(jù)恰恰是物聯(lián)網(wǎng)較為典型的應(yīng)用形式，物聯(lián)網(wǎng)因其具有實(shí)時(shí)性、精細(xì)化以及穩(wěn)定度高等特點(diǎn)，可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備物料以及環(huán)境物理量等多種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸，可滿足精益制造的多種要求，從而使制造業(yè)的信息化建設(shè)落到實(shí)處，并可提高效率減少浪費(fèi)。第二章智能制造單元技術(shù)基礎(chǔ)

第三節(jié)

智能制造單元工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)

一、工業(yè)機(jī)器人定義、使用特點(diǎn)及種類

根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境，國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(InternationalFederationofRobotics，簡(jiǎn)稱FR）將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人?，F(xiàn)階段，考慮到我國(guó)在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和公共安全事件中對(duì)特種機(jī)器人有著相對(duì)突出的需求，中國(guó)電子學(xué)會(huì)將機(jī)器人劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三類，如圖2-8所示。圖2-8

2024年中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖2-9

ABB工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有柔性好、自動(dòng)化程度高、可編程性好、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。國(guó)際上，工業(yè)機(jī)器人的定義主要有以下三種：

1）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalOrganizationforStandardization

，簡(jiǎn)稱ISO）的定義：工業(yè)機(jī)器人提神具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。

2）美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)(TheRoboticIndustryAssociationofAmerica，簡(jiǎn)稱RIA）的定義：一種可以反復(fù)編程和多功能的，用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)；或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程的動(dòng)作的專門系統(tǒng)。

3）日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)(TheJapanIndustrialRoboticsAssociation，簡(jiǎn)稱JIRA）的定義：工業(yè)機(jī)器人是-種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器的，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)自動(dòng)完成各種移動(dòng)來(lái)代替人類勞動(dòng)的機(jī)器。2.工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)：1）可編程

工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，是柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufacturingSystem，簡(jiǎn)稱FMS）中的一個(gè)重要組成部分。2）擬人化

工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的腿部、足部、腰部、大臂、小臂、手腕、手指等部位。此外，智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人的“生物傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺(jué)傳感器、聲覺(jué)傳感器、語(yǔ)言功能等。3）通用性

一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時(shí)具有較好的通用性。比如，更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器(手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。4）機(jī)電一體化

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，但是歸納起來(lái)是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器，而且還具有記憶能力、語(yǔ)言理解能力、圖像識(shí)別能力、推理判斷能力等人工智能。

CHL-DS-11智能制造單元ABB機(jī)器人一應(yīng)用程序，其功能是把汽車輪轂從倉(cāng)儲(chǔ)子單元搬運(yùn)到加工子單元的應(yīng)用程序，各程序段和相關(guān)指令的含義參見(jiàn)教材。圖2-10常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)器人

二、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

1.機(jī)器人焊接應(yīng)用2.機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用3.機(jī)器人噴涂應(yīng)用4.機(jī)器人裝配應(yīng)用5.機(jī)械加工應(yīng)用圖2-11工業(yè)機(jī)器人機(jī)械加工應(yīng)用第二章智能制造單元技術(shù)基礎(chǔ)第四節(jié)

智能制造單元數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)

現(xiàn)代企業(yè)數(shù)控加工系統(tǒng)一般由編程系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)床工藝系統(tǒng)和加工保障系統(tǒng)等構(gòu)成。其中，編程系統(tǒng)一般利用CAD/CAM軟件，根據(jù)零件的加工要求在CAD的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝分析，進(jìn)而生成數(shù)控加工所需的數(shù)控代碼，通過(guò)串行通信或網(wǎng)絡(luò)的形式傳送給數(shù)控機(jī)床，并在機(jī)床工藝系統(tǒng)和加工保障系統(tǒng)的配合下，完成零件的加工。

數(shù)控機(jī)床加工原理框圖如圖2-12所示，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按要求自動(dòng)將零件加工出來(lái)。圖2-12數(shù)控機(jī)床加工原理框圖數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比，具有以下特點(diǎn)：1.編程實(shí)現(xiàn)零件自動(dòng)加工且具有高度柔性2.加工精度高3.加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠4.生產(chǎn)率高5.改善勞動(dòng)條件6.利用生產(chǎn)管理現(xiàn)代化

智能制造單元數(shù)控加工子單元（數(shù)控銑床，配置西門子828D數(shù)控系統(tǒng)）銑削應(yīng)用程序，其功能是實(shí)現(xiàn)輪轂平面銑削。第二章智能制造單元技術(shù)基礎(chǔ)第五節(jié)智能制造單元RFID技術(shù)基礎(chǔ)

一、智能制造單元射頻識(shí)別技術(shù)

RFID是“RadioFrequencyIdentification”的縮寫，即無(wú)線電射頻識(shí)別，又稱電子標(biāo)簽，是一種基于無(wú)線電的信息識(shí)別技術(shù)。

REID射頻識(shí)別通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。

作為條形碼的無(wú)線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫特點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。RFID設(shè)備操作快捷方便，可以實(shí)現(xiàn)識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體以及同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽的功能，還可以工作于各種惡劣環(huán)境，其應(yīng)用將給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命性變化。2.RFID技術(shù)特點(diǎn)RFID技術(shù)具有以下特點(diǎn):1）讀取方便快捷。2）識(shí)別速度快。3）數(shù)據(jù)容量大。4）穿透性和無(wú)屏障閱讀。5）使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用范圍廣。6）標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改。7）安全性好。8）動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)通信。

二、RFID技術(shù)工作原理

一套完整的RFID系統(tǒng)由閱讀器、電子標(biāo)簽(也稱為應(yīng)答器）和中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。RFID系統(tǒng)工作原理是閱讀器發(fā)射特定頻率的無(wú)線電波能量，用驅(qū)動(dòng)電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，閱讀器依序接收解讀數(shù)據(jù)、送給應(yīng)用程序進(jìn)行相應(yīng)的處理。RFID系統(tǒng)閱讀器與應(yīng)答器之間的通信采用無(wú)線射頻方式進(jìn)行耦合，識(shí)別信息存放在電子數(shù)據(jù)載體應(yīng)答器中，應(yīng)答器中存放的識(shí)別信息由閱讀器讀寫，其系統(tǒng)組成框架如圖2-13所示。圖2-13RFID系統(tǒng)組成框架

閱讀器和應(yīng)答器之間的交互主要靠能量、時(shí)序和數(shù)據(jù)三個(gè)方面來(lái)完成：

1）閱讀器產(chǎn)生射頻載波為應(yīng)答器提供工作所需能量。

2）閱讀器與應(yīng)答器之間的信息交互通常采用詢問(wèn)應(yīng)答的方式進(jìn)行，所以必須有嚴(yán)格的時(shí)序關(guān)系，該時(shí)序由閱讀器提供。

3）閱讀器與應(yīng)答器之間可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換，閱讀器給應(yīng)答器的命令和數(shù)據(jù)通常采用載波間隙、脈沖位置調(diào)制、編碼解調(diào)等方法實(shí)現(xiàn)傳送。應(yīng)答器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息采用對(duì)載波的負(fù)載調(diào)制方式向閱讀器傳送。三、RFID技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

RFID技術(shù)具有抗干擾性強(qiáng)以及無(wú)須人工識(shí)別的特點(diǎn)，借助RFID技術(shù)在識(shí)別、感知、聯(lián)網(wǎng)、定位等方面的強(qiáng)大功能，將RFID技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，可有效提升制造效率、制造品質(zhì)和企業(yè)管理水平。RFID技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

1.基于RFID技術(shù)的數(shù)字化車間

RFID在數(shù)字化車間中的應(yīng)用主要包括產(chǎn)品管理、設(shè)備智能維護(hù)、車間混流制造。采用RFID技術(shù)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與主機(jī)之間的信息交互、產(chǎn)品的可視化跟蹤管理、元器件壽命定時(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)。

2.基于RFID技術(shù)的智能產(chǎn)品全生命周期管理

智能化是機(jī)電產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展的重要方向和趨勢(shì)。3.基于RFID技術(shù)的物流智能化第二章智能制造單元技術(shù)基礎(chǔ)第六節(jié)智能制造單元通信技術(shù)基礎(chǔ)一、Modbus通信協(xié)議簡(jiǎn)介

Modbus是一種串行通信協(xié)議，由Modicon公司(現(xiàn)在的施耐德電氣公司）于1979年為使用可編程邏輯控制器（PLC）通信而發(fā)布。Modbus已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間常用的連接方式。

Modbus是應(yīng)用于電子控制的一種通用協(xié)議。通過(guò)該協(xié)議，控制器之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其他設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)通信。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連接成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。該協(xié)議定義了一個(gè)控制器能夠識(shí)別、使用的消息結(jié)構(gòu)，不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了控制器請(qǐng)求訪問(wèn)其他設(shè)備的過(guò)程，如何回應(yīng)來(lái)自其他設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。1.Modbus通信協(xié)議的特點(diǎn)。

1）標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放。用戶可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議，不需要繳納許可費(fèi)用，不會(huì)侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

2）Modbus協(xié)議產(chǎn)品的造價(jià)低。Modbus是采用面向報(bào)文的協(xié)議，支持多種電氣接口，如RS232、RS422、RS485等。該協(xié)議支持的可傳送信息的物理介質(zhì)包括雙絞線、光纜、無(wú)線射頻等。

3）Modbus易于部署和維護(hù)，其幀格式緊湊，協(xié)議簡(jiǎn)單高效、通俗易懂，用戶使用方便，易于開(kāi)發(fā)。

4）Modbus允許供應(yīng)商無(wú)限制移動(dòng)原始位或字。2.Modbus協(xié)議的架構(gòu)

Modbus協(xié)議采用主從結(jié)構(gòu)，提供連接到不同類型總線或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的客戶機(jī)/服務(wù)器通信?？蛻魴C(jī)使用不同的功能碼請(qǐng)求服務(wù)器執(zhí)行不同的操作；服務(wù)器執(zhí)行功能碼定義的操作并向客戶機(jī)發(fā)送響應(yīng)，或者在操作中檢測(cè)到差錯(cuò)時(shí)發(fā)送異常響應(yīng)。（1）消息幀

Modbus協(xié)議定義了一個(gè)與基礎(chǔ)通信層無(wú)關(guān)的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ProtocolDescriptionUnit，PDU）?？蛻魴C(jī)使用不同的功能碼請(qǐng)求服務(wù)器執(zhí)行不同的操作；服務(wù)器執(zhí)行功能碼定義的操作并向客戶機(jī)發(fā)送響應(yīng)，或者在操作中檢測(cè)到差錯(cuò)時(shí)發(fā)送異常響應(yīng)。2）傳輸方式

Modbus協(xié)議是一種應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議，包括ASCII、RTU、TCP三種報(bào)文類型。Modbus協(xié)議本身并沒(méi)有定義物理層，只是定義了控制器能夠識(shí)別和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。

Modbus協(xié)議使用串口傳輸時(shí)可以選擇RTU或ASCII模式，并規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、命令和應(yīng)答方式并需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。ASCII模式采用LRC（縱向冗余校驗(yàn)），RTU模式采用16位CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）。通過(guò)以太網(wǎng)傳輸時(shí)使用TCP，這種模式不使用校驗(yàn)，因?yàn)門CP協(xié)議是一個(gè)面向連接的可靠協(xié)議。（3）功能碼

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，主設(shè)備（控制器）發(fā)送的功能碼告訴從設(shè)備執(zhí)行什么任務(wù)。不管Modbus采用何種方式傳輸，其PDU內(nèi)容都是一樣的。功能碼是請(qǐng)求/應(yīng)答PDU的元素，有效的碼字范圍是十進(jìn)制的1～255，其中128～255為異常響應(yīng)保留。已定義的Modbus公共功能碼按其功能可分為數(shù)據(jù)訪問(wèn)類、異常響應(yīng)及診斷類兩部分。數(shù)據(jù)訪問(wèn)類功能碼實(shí)現(xiàn)對(duì)輸人離散量、寄存器的訪問(wèn)以及文件記錄的讀寫。診斷類功能碼提供了讀異常狀態(tài)、設(shè)備標(biāo)識(shí)等功能。更詳細(xì)的功能碼介紹可查閱Modbus協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。（4）數(shù)據(jù)域

數(shù)據(jù)域是由兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的，范圍為00～FF。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，它可以是由一對(duì)ASCII字符組成或由一個(gè)RTU字符組成。數(shù)據(jù)域包含需要從設(shè)備執(zhí)行什么動(dòng)作或從設(shè)備采集的返回信息。這些信息可以是數(shù)值、參考地址等。例如，功能碼指出從設(shè)備讀取寄存器的值，則數(shù)據(jù)域必須包含要讀取寄存器的起始地址及讀取長(zhǎng)度。對(duì)于不同的從設(shè)備，地址和數(shù)據(jù)信息都不相同。

（5）錯(cuò)誤檢測(cè)域

標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)有兩種錯(cuò)誤檢測(cè)方法，錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容視所選的檢測(cè)方法而定。當(dāng)選用ASCII模式作為字符幀，則錯(cuò)誤檢測(cè)域包含兩個(gè)ASCII字符。這是使用LRC方法對(duì)消息內(nèi)容計(jì)算得到的，不包括開(kāi)始的冒號(hào)及回車換行符。LRC字符附加在回車換行符前面。當(dāng)選用RTU模式作為字符幀，則錯(cuò)誤檢測(cè)域包含一個(gè)16位值（用兩個(gè)8位字符來(lái)實(shí)現(xiàn)）。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過(guò)對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)方法得到的。CRC域附加在消息的最后，添加時(shí)先處理低字節(jié)然后處理高字節(jié)，故CRC的高位字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個(gè)字節(jié)。

Modbus支持連接到同一網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)設(shè)備之間的通信，例如測(cè)量溫度和濕度的系統(tǒng)，并將結(jié)果傳送給計(jì)算機(jī)。Modbus通常用于將監(jiān)控計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端單元（RTU）連接在監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)中。

3.數(shù)據(jù)傳輸在數(shù)據(jù)傳輸方面，Modbus支持不同類型的網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制。（1）在Modbus網(wǎng)絡(luò)上傳輸

Modbus網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程控制器、智能模塊和計(jì)算機(jī)通過(guò)公用線路或局部專用線路連接而成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包括硬件亦包括軟件。它可應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集和過(guò)程監(jiān)控。在Modbus網(wǎng)絡(luò)，所有通信都由主機(jī)發(fā)出，網(wǎng)絡(luò)可支持200多個(gè)遠(yuǎn)程從屬控制器，但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用通信設(shè)備決定。采用這個(gè)系統(tǒng)，各PC可以和中心主機(jī)交換信息而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務(wù)。（2）在其他類型的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

在其他網(wǎng)絡(luò)上，控制器使用對(duì)等技術(shù)通信，故任何控制器都能與其他控制器進(jìn)行通信。這樣在單獨(dú)的通信過(guò)程中，控制器既可作為主設(shè)備，也可作為從設(shè)備。提供的多個(gè)內(nèi)部通道可允許同時(shí)發(fā)生的傳輸進(jìn)程。

在消息傳輸方面，Modbus協(xié)議仍提供了主-從原則，盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是對(duì)等的。如果控制器發(fā)送一消息，它是作為主設(shè)備，并期望從設(shè)備得到回應(yīng)。同樣，當(dāng)控制器接收到一消息，它將建立一個(gè)從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。

二、工業(yè)以太網(wǎng)（PROFINET）協(xié)議簡(jiǎn)介

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，基于TCP/IP的Internet基本上變成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的代名詞，而以太網(wǎng)又是應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)，TCP/IP和以太網(wǎng)相結(jié)合成為當(dāng)前最為流行的網(wǎng)絡(luò)解決方案。所謂工業(yè)以太網(wǎng)，就是基于以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。

工業(yè)以太網(wǎng)是應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)，在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)（即IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)）兼容，但是實(shí)際產(chǎn)品和應(yīng)用卻又完全不同。這主要表現(xiàn)為普通商用以太網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實(shí)時(shí)性、可互操作性、可靠性、抗干擾性本質(zhì)安全性等方面不能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要。故在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制應(yīng)用的是與商用以太網(wǎng)不同的工業(yè)以太網(wǎng)。

工以太網(wǎng)通信適合對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率高、交換數(shù)據(jù)量大的、主要用于計(jì)算機(jī)與PLC連接的子網(wǎng)，它的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面:

1）應(yīng)用廣泛，以太網(wǎng)是應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，幾乎所有的編程語(yǔ)言如VisualC++、Java、VisualBasic等都支持以太網(wǎng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

2）通信速率高，目前，10、100Mit/s的快速以太網(wǎng)已開(kāi)始廣泛應(yīng)用，1Gbit/s以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟，而傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線最高速率只有12Mbit/s（如西門子PrbusDP）。顯然，以太網(wǎng)的速率比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線要快得多，完全可以滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不斷增長(zhǎng)的帶寬要求。

3）資源共享能力強(qiáng)，隨著Internet/Intranet的發(fā)展，以太網(wǎng)已滲透到各個(gè)角落，網(wǎng)絡(luò)上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛，在聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“控管一體化"，這是其他任何一種現(xiàn)場(chǎng)總線都無(wú)法比擬的。

4）可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?，以太網(wǎng)的引人將為控制系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展提供可能性，用戶在技術(shù)升級(jí)方面無(wú)需獨(dú)自的研究投入，對(duì)于這一點(diǎn)，任何現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)都是無(wú)法比擬的。同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和性能，通信協(xié)議有更高的靈活性，這些要求以太網(wǎng)都能很好地滿足。第三章智能制造單元運(yùn)行與調(diào)試第一節(jié)認(rèn)識(shí)智能制造單元與產(chǎn)品情景導(dǎo)入中國(guó)制造2025

堅(jiān)持"創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本"一、智能制造單元構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)圖（1）傳感檢測(cè)技術(shù)高靈敏度、高精度、高可靠性的傳感技術(shù)。（2）實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)模塊各個(gè)功能模塊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。（3）精密制造技術(shù)精密成型鍛造技術(shù)、精密鑄造技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)等。

（4）自動(dòng)識(shí)別技術(shù)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是智能制造系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。（5）工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在智能制造系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)、出入庫(kù)、數(shù)控機(jī)床上下料及工件夾持等功能。

（6）視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)在智能制造系統(tǒng)中，視覺(jué)系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)圖像檢測(cè)。（7）系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)以及安裝調(diào)試技術(shù)。二、CHL-DS-11智能制造單元與產(chǎn)品圖3-1CHL-DS-11智能制造單元1.總控制臺(tái)模塊外形及組成裝置圖3-2總控制臺(tái)模塊外形及組成裝置

總控制臺(tái)模塊也可以稱為總控子單元，其構(gòu)成分為控制模塊、操作面板、顯示終端和移動(dòng)終端。2.立體倉(cāng)儲(chǔ)模塊圖3-3立體倉(cāng)儲(chǔ)模塊

倉(cāng)儲(chǔ)模塊用于存放零件，由工作臺(tái)、立體倉(cāng)庫(kù)、遠(yuǎn)程IO模塊等組件構(gòu)成，立體倉(cāng)庫(kù)為雙層六倉(cāng)位結(jié)構(gòu)，每個(gè)倉(cāng)位可存放一個(gè)零件。3.打磨模塊圖3-4打磨模塊

打磨模塊是完成對(duì)零件表面打磨、吹屑過(guò)程中的設(shè)備，由工作臺(tái)、打磨工位、旋轉(zhuǎn)工位、翻轉(zhuǎn)工裝、吹屑工位、防護(hù)罩、遠(yuǎn)程I/O模塊等組件構(gòu)成。4.CNC加工模塊圖3-5CNC加工模塊

加工單元可對(duì)零件表面指定位置進(jìn)行銑削加工，由工作臺(tái)、數(shù)控機(jī)床、刀庫(kù)、數(shù)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程I/O模塊等組件構(gòu)成。5.視覺(jué)檢測(cè)模塊圖3-6視覺(jué)檢測(cè)模塊

視覺(jué)檢測(cè)模塊可根據(jù)不同需求完成對(duì)零件的檢測(cè)、識(shí)別，由工作臺(tái)、智能視覺(jué)、光源、結(jié)果顯示器等組件構(gòu)成。6.成品分揀模塊圖3-7成品分揀模塊

成品分揀模塊可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同零件的分揀動(dòng)作，由工作臺(tái)、傳輸帶、分揀機(jī)構(gòu)、分揀工位、遠(yuǎn)程IO模塊等組件構(gòu)成。7.執(zhí)行模塊圖3-8立體倉(cāng)儲(chǔ)模塊

執(zhí)行模塊是產(chǎn)品在各個(gè)單元間轉(zhuǎn)換和定制加工的執(zhí)行終端，由工作臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人、平移滑臺(tái)、快換模塊法蘭端、PLC控制器、遠(yuǎn)程IO模塊等組件構(gòu)成。第三章智能制造單元運(yùn)行與調(diào)試第二節(jié)智能制造單元調(diào)試與應(yīng)用一、PLC軸工藝對(duì)象的配置

圖3-9執(zhí)行單元滑臺(tái)移動(dòng)1.工藝對(duì)象配置圖3-10新建伺服軸圖3-11基本參數(shù)-常規(guī)參數(shù)組態(tài)1.工藝對(duì)象配置圖3-12基本參數(shù)-驅(qū)動(dòng)器參數(shù)配置圖3-13擴(kuò)展參數(shù)-機(jī)械參數(shù)組態(tài)1.工藝對(duì)象配置圖3-14擴(kuò)展參數(shù)-位置限制參數(shù)組態(tài)1.工藝對(duì)象配置圖3-15動(dòng)態(tài)-常規(guī)參數(shù)組態(tài)1.工藝對(duì)象配置圖3-16動(dòng)態(tài)-急停參數(shù)組態(tài)1.工藝對(duì)象配置圖3-17回原點(diǎn)-主動(dòng)參數(shù)組態(tài)THANKS二、氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行及調(diào)試圖3-18氣源處理三聯(lián)件圖3-19氣源處理二聯(lián)件圖3-20二位三通電磁換向閥工作原理圖3-21電磁換向閥圖形符號(hào)圖3-22單電控二位五通電磁換向閥圖3-23單電控二位五通電磁換向閥組圖3-24各類氣動(dòng)執(zhí)行元件圖3-25氣缸和單向節(jié)流閥的安裝圖3-26磁耦式無(wú)桿氣缸

說(shuō)明：此圖是執(zhí)行單元?dú)鈩?dòng)原理圖。該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有2個(gè)氣動(dòng)手指氣缸，功能是實(shí)現(xiàn)夾具在機(jī)器人末端關(guān)節(jié)的安裝和夾具夾持動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。圖3-27

機(jī)械手法蘭夾具和氣動(dòng)夾具氣動(dòng)原理圖

說(shuō)明：該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有6個(gè)筆形氣缸，功能是實(shí)現(xiàn)6個(gè)倉(cāng)位汽車輪轂的入倉(cāng)和出倉(cāng)，入倉(cāng)時(shí)氣缸活塞桿縮回，出倉(cāng)時(shí)活塞桿伸出，伸出位置由磁性開(kāi)關(guān)檢測(cè)，縮回退到底。氣缸初始狀態(tài)為活塞桿縮回，換向閥電磁線圈通電實(shí)現(xiàn)活塞桿伸出。圖3-28立體倉(cāng)儲(chǔ)模塊氣動(dòng)原理圖圖3-29分揀模塊氣動(dòng)原理圖

該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有9個(gè)氣缸，實(shí)現(xiàn)汽車輪轂在三個(gè)成品庫(kù)的入庫(kù)作業(yè)。每個(gè)成品庫(kù)入庫(kù)作業(yè)包括擋料、推料、定位三個(gè)動(dòng)作，所以每個(gè)成品庫(kù)有三個(gè)氣缸；擋料氣缸升降動(dòng)作，當(dāng)下降時(shí)實(shí)現(xiàn)擋料；推料氣缸為磁偶式無(wú)桿氣缸，將汽車輪轂推送至成品庫(kù)；定位氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂在成品庫(kù)正確安放。

圖3-30打磨單元?dú)鈩?dòng)原理圖

該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有6個(gè)氣缸，還有一個(gè)吹氣倉(cāng)（作用是吹氣清除汽車輪轂的鐵屑）；夾爪升降氣缸和夾爪翻轉(zhuǎn)氣缸換向用雙電控三位五通閥控制，打其余氣缸換向用單電控二位五通閥控制。

說(shuō)明：該氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)有6個(gè)氣缸，還有一個(gè)吹氣倉(cāng)（作用是吹氣清除汽車輪轂的鐵屑）；夾爪升降氣缸和夾爪翻轉(zhuǎn)氣缸換向用雙電控三位五通閥控制，打其余氣缸換向用單電控二位五通閥控制。

打磨單元?dú)鈮簜鲃?dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程是：打磨工位夾持氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂夾持→機(jī)械手?jǐn)y帶打磨工具實(shí)現(xiàn)輪轂打磨→夾爪手指氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂夾持→夾爪升降氣缸實(shí)現(xiàn)夾爪上升→夾爪翻轉(zhuǎn)氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂翻轉(zhuǎn)→夾爪升降氣缸實(shí)現(xiàn)夾爪下降→夾爪手指氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂松開(kāi)夾持→旋轉(zhuǎn)工位夾持氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂夾持→機(jī)械手?jǐn)y帶打磨工具實(shí)現(xiàn)輪轂打磨→旋轉(zhuǎn)工位擺動(dòng)氣缸實(shí)現(xiàn)汽車輪轂旋轉(zhuǎn)一定角度→機(jī)械手?jǐn)y帶打磨工具實(shí)現(xiàn)輪轂打磨→機(jī)械手夾持汽車輪轂進(jìn)入吹氣倉(cāng)吹氣清楚汽車輪轂鐵屑→機(jī)械手夾持汽車輪轂進(jìn)入分揀模塊進(jìn)行分揀等。

圖3-31視覺(jué)檢測(cè)模塊軟件操作界面

圖3-32歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)三、視覺(jué)檢測(cè)模塊的運(yùn)行及調(diào)試

判定顯示窗口：顯示場(chǎng)景的綜合判定結(jié)果（[OK]/[NG]）。場(chǎng)景整體的綜合判定結(jié)果。綜合判定中顯示的處理單元群中，如果任一判定結(jié)果為NG，則顯示為NG。

信息顯示窗口：顯示布局、處理時(shí)間和場(chǎng)景組名稱、場(chǎng)景名稱。

布局：將顯示當(dāng)前的布局編號(hào)。

處理時(shí)間：顯示測(cè)量處理所花的時(shí)間。

場(chǎng)景組名稱、場(chǎng)景名稱：顯示當(dāng)前顯示中的場(chǎng)景組編號(hào)、場(chǎng)景編號(hào)1.判定、信息顯示窗口圖3-33視覺(jué)系統(tǒng)軟件判定、信息顯示窗口

③工具窗口

“流程編輯”：?jiǎn)?dòng)用于設(shè)定測(cè)量流程的流程編輯畫面。

“保存”：將設(shè)定數(shù)據(jù)保存到控制器的閃存中。變更任意設(shè)定后，請(qǐng)務(wù)必點(diǎn)擊此按鈕，保存設(shè)定。

“場(chǎng)景切換”：切換場(chǎng)景組或場(chǎng)景。可以使用128個(gè)場(chǎng)景×32個(gè)場(chǎng)景組=4096個(gè)場(chǎng)景。

“布局切換”：切換布局編號(hào)。2.工具顯示窗口

圖3-34工具顯示窗口測(cè)量窗口的作用是執(zhí)行相機(jī)測(cè)量、圖像文件測(cè)量、輸出、連續(xù)測(cè)量。3.測(cè)量顯示窗口④測(cè)量顯示窗口

圖3-35測(cè)量顯示窗口

圖3-36相機(jī)參數(shù)設(shè)置

詳細(xì)結(jié)果顯示窗口（右圖下位）

將顯示試測(cè)量結(jié)果。

流程顯示窗口（右圖上位）

將顯示測(cè)量處理的內(nèi)容（測(cè)量流程中設(shè)定的內(nèi)容）。點(diǎn)擊各處理項(xiàng)目的圖標(biāo)，將顯示處理項(xiàng)目的參數(shù)等要設(shè)定的屬性畫面。4.流程、詳細(xì)結(jié)果、圖像顯示窗口

圖3-37詳細(xì)結(jié)果顯示、圖像顯示知識(shí)回顧

本小節(jié)我們學(xué)習(xí)了視覺(jué)系統(tǒng)操作界面得判斷顯示窗口、信息顯示窗口、工具窗口、測(cè)量窗口、圖像窗口、詳細(xì)結(jié)果顯示窗口、流程顯示窗口。

圖3-38歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)

（1）進(jìn)入主界面

執(zhí)行“功能”→“場(chǎng)景管理”命令，進(jìn)行場(chǎng)景管理界面。

圖3-39場(chǎng)景管理5.車標(biāo)檢測(cè)示例

（2）添加添加“形狀搜索Ⅲ”進(jìn)入測(cè)試流程搭建界面，從右側(cè)項(xiàng)目處理單元中，選中需要添加的處理項(xiàng)目，單擊“追加”按鈕，處理項(xiàng)目即可被添加至左側(cè)流程框中。本項(xiàng)目添加的是“形狀搜索Ⅲ”。5.車標(biāo)檢測(cè)示例圖3-40添加“形狀搜索Ⅲ”

（3）檢測(cè)區(qū)域設(shè)定

選擇符合奔馳車標(biāo)大小的框選圖形，此處選擇長(zhǎng)方形，框選車標(biāo)搜索區(qū)域，選中“保存模型登錄圖像”項(xiàng)，單擊“確定”按鈕。圖3-41檢測(cè)區(qū)域設(shè)定5.車標(biāo)檢測(cè)示例

（4）相似度設(shè)定

單擊“測(cè)量參數(shù)”選型卡，將相似度修改為85-100,單擊確定。

圖3-42相似度設(shè)定5.車標(biāo)檢測(cè)示例5.車標(biāo)檢測(cè)結(jié)果圖3-43有圖案車標(biāo)檢測(cè)結(jié)果圖3-44沒(méi)有圖案車標(biāo)檢測(cè)結(jié)果THANKS第三章智能制造單元運(yùn)行與調(diào)試第三節(jié)

智能制造單元綜合調(diào)試運(yùn)行

一、運(yùn)行流程

二、綜合調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)1.執(zhí)行模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)2.立體倉(cāng)儲(chǔ)模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)3.CNC加工模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)4.檢測(cè)模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)5.打磨模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)6.成品分揀模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)7.總控制臺(tái)模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)8.初始狀態(tài)的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)1.氣路檢查接通氣路2.電源連接總電源檢查接通電源控制面板操作3.接通機(jī)器人電源開(kāi)關(guān)接通機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行模式

三、執(zhí)行單元調(diào)試任務(wù)目標(biāo)

（1）工業(yè)機(jī)器人安全姿態(tài)設(shè)定

確定工業(yè)機(jī)器人本體的安全姿態(tài)，在此姿態(tài)下工業(yè)機(jī)器人本體不會(huì)與周邊設(shè)備發(fā)生碰撞。當(dāng)機(jī)器人單元第七軸運(yùn)行時(shí)，工業(yè)機(jī)器人本體必須保持此姿態(tài)，不得同時(shí)其它動(dòng)作。

（2）機(jī)器人單元第七軸參數(shù)配置

對(duì)機(jī)器人單元中的PLC編程，設(shè)置伺服電機(jī)的控制參數(shù)與實(shí)物規(guī)格一致，實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)第七軸的運(yùn)動(dòng)控制；

在機(jī)器人示教器上實(shí)現(xiàn)第七軸回原點(diǎn)、定位運(yùn)動(dòng)、定速運(yùn)動(dòng)功能，原點(diǎn)傳感器位于標(biāo)尺零刻度一側(cè)。

（3）快換工具的拾取與放回

對(duì)工業(yè)機(jī)器人操作與編程，使工業(yè)機(jī)器人可以完成對(duì)所需工具的拾取與放回，

動(dòng)作過(guò)程連貫無(wú)碰撞。

（4）快換工具的使用

對(duì)工業(yè)機(jī)器人操作與編程，使工業(yè)機(jī)器人可以完成對(duì)所使用工具的動(dòng)作控制，如夾爪類工具的夾緊/松開(kāi)、吸盤類工具的吸取/釋放、電動(dòng)工具的旋轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的拾取、釋放、加工等。

1.初始狀態(tài)的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)

在流程開(kāi)始前和流程結(jié)束后，應(yīng)用平臺(tái)處于初始狀態(tài)，初始狀態(tài)目標(biāo)如下：

（1）工業(yè)機(jī)器人處于安全姿態(tài)，無(wú)工具。

（2）第七軸處于原點(diǎn)位置。

（3）快換工具按照需求擺放穩(wěn)當(dāng)。

（4）倉(cāng)儲(chǔ)單元所有倉(cāng)位托盤縮回，指示燈正常點(diǎn)亮。

（5）數(shù)控單元主軸停轉(zhuǎn)，主軸位于機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床安全門關(guān)閉，夾具位于前端并松開(kāi)。

（6）分揀單元傳送帶停止，分揀機(jī)構(gòu)所有氣缸縮回。

（7）總控單元三色燈僅綠色燈常亮，根據(jù)要求開(kāi)始產(chǎn)品零件的生產(chǎn)工藝流程。

（8）流程開(kāi)始前和完成所有流程后，總控單元三色燈僅黃色燈常亮。

2.立體倉(cāng)儲(chǔ)單元調(diào)試任務(wù)目標(biāo)

（1）由外部信號(hào)控制倉(cāng)位托盤推出和縮回。

（2）每個(gè)倉(cāng)位的傳感器可以感知當(dāng)前是否有產(chǎn)品零件存放在倉(cāng)位中。

（3）倉(cāng)位指示燈根據(jù)倉(cāng)位內(nèi)產(chǎn)品零件存儲(chǔ)狀態(tài)點(diǎn)亮，當(dāng)倉(cāng)位內(nèi)沒(méi)有存放產(chǎn)品零件時(shí)亮紅燈，當(dāng)倉(cāng)位內(nèi)存放有產(chǎn)品零件亮綠燈。

3.CNC加工模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)

（1）工業(yè)機(jī)器人將從打磨工位上取一個(gè)輪轂，數(shù)控單元安全門打開(kāi)，工業(yè)機(jī)器人將輪轂上料到數(shù)控單元的夾具上；

（2）工業(yè)機(jī)器人退出數(shù)控單元，數(shù)控單元安全門關(guān)閉；

（3）數(shù)控機(jī)床完成指定加工圖紙圖形和數(shù)控加工工藝表進(jìn)行加工（操作員需根據(jù)產(chǎn)品零件的正背面狀態(tài)自行完成翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，確保對(duì)產(chǎn)品零件正面的數(shù)控加工區(qū)域進(jìn)行數(shù)控加工），加工完成數(shù)控主軸復(fù)位。

（4）工業(yè)機(jī)器人將產(chǎn)品零件由數(shù)控單元的夾具上拾取出來(lái)。

4.檢測(cè)單元的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)

（1）工業(yè)機(jī)器人抓取輪轂零件，進(jìn)行背面區(qū)域的產(chǎn)品特征視覺(jué)檢測(cè)；

（2）工業(yè)機(jī)器人控制視覺(jué)系統(tǒng)拍照。

5.打磨單元的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)

（1）當(dāng)工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)備將輪轂零件放置到打磨工位或準(zhǔn)備將輪轂由打磨工位取走時(shí)，翻轉(zhuǎn)工裝處于旋轉(zhuǎn)工位一側(cè)；

（2）當(dāng)工業(yè)機(jī)器人準(zhǔn)備將輪轂零件放置到旋轉(zhuǎn)工位或準(zhǔn)備將輪轂由旋轉(zhuǎn)工位取走時(shí)，翻轉(zhuǎn)工裝處于打磨工位一側(cè)；

（3）翻轉(zhuǎn)工裝可將輪轂零件在打磨工位和旋轉(zhuǎn)工位間翻轉(zhuǎn)并準(zhǔn)確定位；

（4）打磨加工只需將打磨刷與輪轂表面接觸后開(kāi)啟打磨，保持3S后關(guān)閉打磨。

6.成品分揀模塊的調(diào)試任務(wù)與目標(biāo)

（1）根據(jù)外部指令啟動(dòng)傳動(dòng)帶，并當(dāng)產(chǎn)品零件運(yùn)動(dòng)到指定分揀機(jī)構(gòu)時(shí)，傳送帶停止。

（2）當(dāng)產(chǎn)品零件觸發(fā)傳送帶起始端傳感器后，根據(jù)外部指令將對(duì)應(yīng)道口分揀機(jī)構(gòu)升降氣缸降下。

（3）當(dāng)產(chǎn)品零件運(yùn)動(dòng)到指定分揀機(jī)構(gòu)前，該分揀機(jī)構(gòu)推動(dòng)氣缸將產(chǎn)品零件推入分揀道口，再通過(guò)道口的定位氣缸將產(chǎn)品零件定位到V型槽處，保持3s后縮回。THANKS第四章

智能制造單元通信協(xié)議與通信指令第一節(jié)

工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

一、智能裝備的通信方式

在數(shù)據(jù)通信中，按每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，通信方式可分為：并行通信和串行通信。

并行通信是一次同時(shí)傳送8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端需要8根傳輸線。

串行通信一次只傳送一位二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只需要一根傳輸線。

對(duì)于控制器對(duì)控制器之間的通信，按照數(shù)據(jù)傳送的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。

單工通信是指消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞健?/p>

通信半雙工通信可以實(shí)現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行，必須輪流交替地進(jìn)行。在這種工作方式下，發(fā)送端可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮斩?；相?yīng)地，接收端也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)送端。

全雙工通信是指在通信的任意時(shí)刻，線路上存在A到B和B到A的雙向數(shù)據(jù)傳輸。全雙工通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，又稱為雙向同時(shí)通信，即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

二、串行異步通信含義、接口標(biāo)準(zhǔn)和通信格式

1.串行異步通信含義

串行通信是以二進(jìn)制的位（bit）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送一位，除了地線外，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方向上只需要一根數(shù)據(jù)線，這根線既作為數(shù)據(jù)線又作為通信聯(lián)絡(luò)控制線，數(shù)據(jù)信號(hào)和聯(lián)絡(luò)信號(hào)在這根線上按位進(jìn)行傳送。

異步傳送是在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，發(fā)送方可以在任意時(shí)刻傳送字串（一組二進(jìn)制數(shù)或一個(gè)字符），兩個(gè)字串之間的時(shí)間間隔是不固定的。接收端必須時(shí)刻做好接收的準(zhǔn)備，但在傳送一個(gè)字串時(shí),所有的比特位（bit）是連續(xù)發(fā)送的。

通信協(xié)議又稱通信規(guī)程，是指通信雙方對(duì)數(shù)據(jù)傳送控制的一種約定。約定中包括對(duì)通信接口、同步方式、通信格式、傳送速度、傳送介質(zhì)、傳送步驟、數(shù)據(jù)格式及控制字符定義等一系列內(nèi)容做統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須同時(shí)遵守。通信協(xié)議應(yīng)該包含兩部分內(nèi)容：一是硬件協(xié)議，即接口標(biāo)準(zhǔn)；二是軟件協(xié)議，即通信協(xié)議。

2.接口標(biāo)準(zhǔn)

串行異步通信接口標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)接口的電氣特性要做出規(guī)定，例如，邏輯狀態(tài)的電平、“0”是幾伏、“1”是幾伏、信號(hào)傳輸方式、傳輸速率、傳輸介質(zhì)、傳輸距離等；3.串行異步通信格式（起止式異步傳送字串的數(shù)據(jù)格式）串行異步通信字串傳送數(shù)據(jù)格式和波特率，稱為串行異步通信的通信格式。在串行異步通信中，通信雙方必須就通信格式進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，也就是就一個(gè)字串的數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度、有無(wú)校驗(yàn)位、校驗(yàn)方法和停止位的長(zhǎng)度及傳輸速率（波特率）進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置,這樣才能保證雙方通信的正確。如果不一樣，都不能保證正確進(jìn)行通信。通信格式的設(shè)置是由硬件電路來(lái)完成的。圖4-1起止式異步傳送示意圖

起止式異步傳送的特點(diǎn)：一個(gè)字串一個(gè)字串地傳輸，每個(gè)字串一位一位連續(xù)地傳輸，并且傳輸一個(gè)字串時(shí)，總是以“起始位”開(kāi)始，以“停止位”結(jié)束，字串之間沒(méi)有固定的時(shí)間間隔要求。

3.串行異步通信數(shù)據(jù)傳送格式（報(bào)文格式)

把一個(gè)一個(gè)的字串組織在一起，形成了一個(gè)字串串，這個(gè)由多個(gè)字

串組成的數(shù)據(jù)信息就是通信控制的具體內(nèi)容，稱為一幀信息。

圖4-2HDLC的數(shù)據(jù)信息幀結(jié)構(gòu)HDLC是高級(jí)數(shù)據(jù)鏈控制的英語(yǔ)縮寫。第四章

智能制造單元通信協(xié)議與通信指令第二節(jié)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議

一、TCP/IP協(xié)議在智能制造單元中的應(yīng)用

在智能制造單元中，工業(yè)機(jī)器人控制器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與視覺(jué)檢測(cè)模塊控制器的數(shù)據(jù)交互，完成工業(yè)機(jī)器人與視覺(jué)檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)通信。

互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議，即傳輸控制/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也叫作網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，它是互聯(lián)網(wǎng)使用最基本的通信協(xié)議。TCP/IP傳輸協(xié)議是嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是一個(gè)四層的體系結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。

二、互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議架構(gòu)

TCP/IP協(xié)議在一定程度上參考了OSI（OpenSystemInterconnect，開(kāi)放式系統(tǒng)互連）參考模型的體系結(jié)構(gòu)。

OSI模型共有七層，從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。

在TCP/IP協(xié)議中，它們被簡(jiǎn)化為以下四個(gè)層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。應(yīng)用層是TCP/IP協(xié)議的第一層，是直接為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)的。傳輸層在終端用戶之間提供透明的數(shù)據(jù)傳輸，向上層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的建立和終止以及IP地址的尋找等功能。數(shù)據(jù)鏈路層既是傳輸數(shù)據(jù)的物理媒介，也可以為網(wǎng)絡(luò)提供一條準(zhǔn)確無(wú)誤的線路。第四章

智能制造單元通信協(xié)議與通信指令第三節(jié)Modbus通信協(xié)議與通信指令

Modbus協(xié)議是由Modicon公司（現(xiàn)在的施耐德電氣公司）于1979年底為實(shí)現(xiàn)可編程邏輯控制器通信而開(kāi)發(fā)的一種串行通信協(xié)議，用于在自動(dòng)化設(shè)備和控制系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其他設(shè)備之間可以通信。Modbus協(xié)議也是一種通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。利用Modbus協(xié)議，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備就可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。該協(xié)議還定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過(guò)哪種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。Modbus協(xié)議也描述了一控制器請(qǐng)求訪問(wèn)其它設(shè)備的過(guò)程，如何回應(yīng)來(lái)自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及如何偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，該協(xié)議決定了每個(gè)控制器需要知道它們的設(shè)備地址，決定要產(chǎn)生何種行為。如果需要回應(yīng)，設(shè)備將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測(cè)的方法。

協(xié)議在一根通訊線上使用應(yīng)答式連接（半雙工），意味著在一根單獨(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸。首先，主計(jì)算機(jī)的信號(hào)尋址到一臺(tái)唯一的終端設(shè)備（從機(jī)），然后，在相反的方向上終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)傳輸給主機(jī)。協(xié)議只允許在主計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備之間交換，而不允許獨(dú)立的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，這就不會(huì)在使他們初始化時(shí)占據(jù)通訊線路，而僅限于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號(hào)。

一、ModbusRTU通信協(xié)議Modbus協(xié)議有多個(gè)變種，如ModbusTCP/IP協(xié)議、ModbusRTU協(xié)議、ModbusASCII協(xié)議。ModbusTCP/IP協(xié)議使用RJ45物理通信接口；ModbusRTU協(xié)議使用RS232或者RS485/RS422接口，通訊方式是串口通信，是直接傳輸二進(jìn)制數(shù)值的通信；ModbusASCII協(xié)議使用RS232或者RS485/RS422接口，ModbusASCII協(xié)議通信方式也是串口通信，ModbusASCII比前兩者少用。ModbusRTU（RemoteTerminalUnit，遠(yuǎn)程終端單元）是最常見(jiàn)和流行的一種。ModbusRTU是基于串行通信的協(xié)議，使用二進(jìn)制編碼來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。它通常運(yùn)行在RS-485或RS-232串行接口上，支持多主從模式。1.ModbusRTU通信協(xié)議的運(yùn)行機(jī)制

ModbusRTU通信協(xié)議使用簡(jiǎn)單而有效的“請(qǐng)求-響應(yīng)”機(jī)制，其中一個(gè)主機(jī)（通常是控制系統(tǒng)）發(fā)送請(qǐng)求來(lái)讀取或?qū)懭霃臋C(jī)（通常是自動(dòng)化設(shè)備）的數(shù)據(jù)。

每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址，以便主機(jī)可以準(zhǔn)確識(shí)別要與之通信的設(shè)備。通信速率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位等參數(shù)需要在主從設(shè)備之間進(jìn)行配置以保持通信的一致性。ModbusRTU協(xié)議使用了簡(jiǎn)單且緊湊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括功能碼（用于指定讀取或?qū)懭氩僮黝愋停?、寄存器地址（用于指定要讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)地址）和數(shù)據(jù)字段（包含要讀取或?qū)懭氲膶?shí)際數(shù)據(jù)）。數(shù)據(jù)可以是寄存器（例如：輸入寄存器或保持寄存器）或線圈（例如：輸入線圈或輸出線圈）類型。通信模塊/通信板訂貨號(hào)備注CM1241RS2326ES7241-1AH32-0XB0作主站時(shí)，只能與一個(gè)從站通信CM1241RS4856ES7241-1CH30-0XB0作主站時(shí)，最多可以與32個(gè)從站通信CM1241RS422/4856ES7241-1CH32-0XB0作主站時(shí)，最多可以與32個(gè)從站通信表4-1支持ModbusRTU通信的模塊2.ModbusRTU通信協(xié)議的主要特點(diǎn)：

簡(jiǎn)單和可靠：ModbusRTU協(xié)議采用簡(jiǎn)單的幀格式，通過(guò)串口通信傳輸數(shù)據(jù)，具有高度可靠性。

靈活性：可以支持多種不同類型的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且允許不同設(shè)備之間的直接通信。

跨平臺(tái)性：ModbusRTU協(xié)議可以在不同的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行，使其成為一種常見(jiàn)的工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)。

高效性：使用二進(jìn)制編碼的方式傳輸數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)較高的傳輸速率。

3.ModbusRTU通信協(xié)議的工作原理ModbusRTU協(xié)議定義了主從設(shè)備之間數(shù)據(jù)交換的規(guī)則。主設(shè)備負(fù)責(zé)發(fā)起通信并控制數(shù)據(jù)的讀寫，而從設(shè)備則執(zhí)行主設(shè)備的指令并返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。主設(shè)備發(fā)送一個(gè)讀或?qū)懼噶顜o從設(shè)備，幀中包含了從設(shè)備的地址、寄存器地址和要讀寫的數(shù)據(jù)。從設(shè)備接收到指令后進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果返回給主設(shè)備。主設(shè)備接收到從設(shè)備的應(yīng)答后，解析其中的數(shù)據(jù)并根據(jù)需要進(jìn)行下一步操作。二、ModbusTCP通信協(xié)議1996年，施耐德公司推出了基于以太網(wǎng)TCP/IP的Modbus協(xié)議——ModbusTCP通信協(xié)議。ModbusTCP覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的“Intranet”和“Internet”環(huán)境中Modbus報(bào)文的用途。ModbusTCP通信協(xié)議的最通用用途是為諸如PLC，I/O模塊，以及連接其他簡(jiǎn)單域總線或I/O模塊的網(wǎng)關(guān)服務(wù)的。ModbusTCP協(xié)議是在RTU協(xié)議前面添加MBAP報(bào)文頭，由于TCP是基于可靠連接的服務(wù)，RTU協(xié)議中的CRC校驗(yàn)碼就不再需要，所以在ModbusTCP協(xié)議中是沒(méi)有CRC校驗(yàn)碼。ModbusTCP使用服務(wù)器與客戶機(jī)的通信方式，由客戶機(jī)對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作訪問(wèn)（讀/寫），服務(wù)器響應(yīng)客戶機(jī)的讀/寫操作。1.ModbusTCP傳輸過(guò)程參考模型ModbusTCP的傳輸過(guò)程基于TCP/IP以太網(wǎng)參考模型，該模型通常采用五層結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)OSI七層模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。??物理層?：提供設(shè)備的物理接口，與以太網(wǎng)介質(zhì)（如雙絞線、光纖）和網(wǎng)絡(luò)適配器兼容，負(fù)責(zé)比特流的物理傳輸。?數(shù)據(jù)鏈路層?：將信號(hào)格式化為包含源和目的硬件地址的數(shù)據(jù)幀，以太網(wǎng)中通常使用EthernetII或802.3格式，通過(guò)MAC地址實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間幀的可靠傳遞。?網(wǎng)絡(luò)層?：處理IP地址（32位IPv4）和路由選擇，負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)報(bào)從客戶機(jī)發(fā)送到服務(wù)器。?傳輸層?：基于TCP協(xié)議提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)完整性、順序性和流量控制，通過(guò)端口號(hào)（如502）區(qū)分不同服務(wù)，并處理錯(cuò)誤檢測(cè)、重傳和連接管理。?應(yīng)用層?：承載Modbus協(xié)議報(bào)文，定義數(shù)據(jù)交換的格式和規(guī)則，如MBAP報(bào)文頭和功能代碼。?

2.Modbus的操作對(duì)象

Modbus的操作對(duì)象有四種：線圈、離散輸入、輸入寄存器、保持寄存器。線圈是PLC的輸出位，屬于開(kāi)關(guān)量，在MODBUS中可讀可寫；離散量是PLC的輸入位，開(kāi)關(guān)量，在MODBUS中只讀；輸入寄存器是PLC中只能從模擬量輸入端改變的寄存器，在MODBUS中只讀；保持寄存器是PLC中用于輸出模擬量信號(hào)的寄存器，在MODBUS中可讀可寫。

根據(jù)對(duì)象的不同，Modbus的功能碼有：0x01：讀線圈；0x02：讀離散量輸入；0x03：讀保持寄存器；0x04：讀輸入寄存器；0x05：寫單個(gè)線圈；0x06：寫單個(gè)保持寄存器；0x10：寫多個(gè)保持寄存器；0x0F：寫多個(gè)線圈。

ADU?是?ApplicationDataUnit?的縮寫，中文為“應(yīng)用數(shù)據(jù)單元”，是ModbusTCP協(xié)議通信的完整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。MBAP是ModbusApplicationProtocolHeader的簡(jiǎn)寫，即Modbus報(bào)文頭。PDU是ProtocolDataUnit的簡(jiǎn)寫，即協(xié)議數(shù)據(jù)單元，包含功能碼和通信數(shù)據(jù)。ModbusTCP數(shù)據(jù)幀由MBAP和PDU構(gòu)成。

圖3-3

ModbusTCP數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)

3.讀寄存器數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

在讀寄存器的過(guò)程中，以ModbusTCP請(qǐng)求報(bào)文為例,具體的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如下：1)ModbusTCP客戶端實(shí)況，用Connect()命令建立目標(biāo)設(shè)備TCP502端口連接數(shù)據(jù)通信過(guò)程；2)準(zhǔn)備Modbus報(bào)文，包括7個(gè)字節(jié)MBAP內(nèi)請(qǐng)求；3)使用send()命令發(fā)送；4)同一連接等待應(yīng)答；5)同recv()讀報(bào)文，完成一次數(shù)據(jù)交換過(guò)程；6)當(dāng)通信任務(wù)結(jié)束時(shí)，關(guān)閉TCP連接，使服務(wù)器可以為其他服務(wù)。

三、ModbusRTU通信指令ModbusRTU通信協(xié)議定義了一系列功能碼，用于在主設(shè)備和從設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作。以下是ModbusRTU通信中常用的幾個(gè)功能碼及其對(duì)應(yīng)的指令。1.Modbus_Comm_Load指令塊Modbus_Comm_Load指令用來(lái)對(duì)ModbusRTU通信模塊的端口進(jìn)行組態(tài)，Modbus_Comm_Load指令塊見(jiàn)圖4-3所示，部分引腳參數(shù)定義見(jiàn)表4-2。圖4-3Modbus_Comm_Load指令塊引腳名稱定義REQ上升沿時(shí)啟動(dòng)該指令PORT指定通信端口的硬件標(biāo)識(shí)符BAUD波特率，有效值為300bit/s、600bit/s、1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s、19200bit/s、38400bit/s、57600bit/s、76800bit/s、115200bit/sPARITY奇偶校驗(yàn)，0：無(wú)校驗(yàn)；1：奇校驗(yàn)；2偶校驗(yàn)FLOW_CTRL、RTS_ON_DLY、RTS_OFF_DLY用于RS232接口的通信，分別為流控制選擇、接通延遲選擇、關(guān)斷延遲選擇RESP_TO響應(yīng)超時(shí)時(shí)間，通常采用默認(rèn)值1000msMB_DB對(duì)Modbus_Master或Modbus_Slave指令的背景數(shù)據(jù)塊（靜態(tài)變量）的引用DONE如果上一個(gè)請(qǐng)求完成并且沒(méi)有錯(cuò)誤，DONE位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期ERROR如果上一個(gè)請(qǐng)求完成出錯(cuò)，則ERROR位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期STATUS錯(cuò)誤代碼表4-2Modbus_Comm_Load

指令塊部分引腳參數(shù)定義2.Modbus_Master指令塊指令塊

ModbusMaster指令可通過(guò)由ModbusComm_Load指令組態(tài)的端口作為Modbus主站進(jìn)行通信。圖4-4MB_MASTER指令及組態(tài)參數(shù)表4-3Modbus_Master指令塊部分引腳參數(shù)定義引腳名稱定義REQ上升沿時(shí)啟動(dòng)該指令。MBADDRModusRTU從站地址(0～247),地址0將消息廣播到所有Modbus從站。廣播僅支持Modbus功能代碼05、06、15和16。MODE選擇Modbus功能的類型，0:讀取;1:寫入。DATA_ADDR指定要訪問(wèn)的從站中數(shù)據(jù)的Modbus起始地址。DATALEN指定要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。DATAPTR數(shù)據(jù)指針，指向要進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的標(biāo)記或數(shù)據(jù)塊地址。DONE如果上一個(gè)請(qǐng)求完成并且沒(méi)有錯(cuò)誤，DONE位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期。BUSYFALSE:無(wú)激活命令，TRUE:命令執(zhí)行中。ERROR如果上一個(gè)請(qǐng)求完成出錯(cuò)，則ERROR位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期。STATUS錯(cuò)誤代碼。

3.Modbus_Slave指令塊

使用Modbus_Slave指令作為Modbus從站進(jìn)行通信。圖4-5MB_SLAVE指令及參數(shù)組態(tài)

表4-4Modbus_Slave指令塊部分引腳參數(shù)引腳名稱定義MB_ADDRModbusRTU從站地址(0～247)，0是廣播地址。MB_HOLDREGModbus保持寄存器DB的指針，Modbus保持寄存器可能為標(biāo)志的存儲(chǔ)區(qū)或者數(shù)據(jù)塊NDR1表示Modbus主站已寫入數(shù)據(jù)，為0狀態(tài)則沒(méi)有數(shù)據(jù)。DR