系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

1.1系統(tǒng)組成

用于工業(yè)識(shí)別的巴魯夫RFID處理器支持Profibus，Profinet，DeviceNet等多種接口，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選用了支持ProfibusDP通信的處理器模塊（BISM-6002-019-050-03-ST11），將機(jī)床配置為通信主站，處理器為從站。讀寫(xiě)頭與處理器采用電纜連接，可直接讀寫(xiě)安裝于柄中的編碼塊數(shù)據(jù)，系統(tǒng)組成如圖1所示。

1.2現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信參數(shù)配置

為了確保數(shù)控機(jī)床與外部設(shè)備的總線(xiàn)通信，需要正確配置兩者間的通信參數(shù)。與FANUC數(shù)控機(jī)床配置為通信從站相比[3]，主站配置較為復(fù)雜，需設(shè)置項(xiàng)包括：總線(xiàn)參數(shù)、子表、子單元參數(shù)、模塊數(shù)據(jù)、輸入輸出緩沖區(qū)、運(yùn)行等。目前有兩種設(shè)置方法[4]：一是借助于軟件CNCSettingTool，二是手動(dòng)在線(xiàn)設(shè)定?？紤]到配置方法的通用性，文中以機(jī)床側(cè)輸入輸出緩沖區(qū)、用戶(hù)參數(shù)數(shù)據(jù)的手動(dòng)設(shè)定說(shuō)明其配置要點(diǎn)。1）輸入輸出緩沖區(qū)數(shù)控機(jī)床與巴魯夫處理器的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)機(jī)床PMC輸入輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)傳送來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分為讀寫(xiě)兩種不同操作。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，PMC將數(shù)據(jù)發(fā)送至輸出緩沖區(qū)；讀數(shù)據(jù)則由PMC從輸入緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)。配置輸入輸出緩沖區(qū)前需先設(shè)定模塊數(shù)據(jù)（MODULEDATA），巴魯夫M60x2處理器設(shè)備文件（Bal608EE.gsd）給出了模塊數(shù)據(jù)的范圍：4～128字節(jié)，也就是可配置的輸入輸出緩沖區(qū)大小。對(duì)于64字節(jié)的輸入輸出模塊，16進(jìn)制的模塊數(shù)據(jù)為：0x40，0x5F，0x80，0x5F，需將上述數(shù)據(jù)設(shè)置到“模塊數(shù)據(jù)”頁(yè)面，如圖2(a)所示。設(shè)置時(shí)先將長(zhǎng)度設(shè)為4，表示模塊數(shù)據(jù)占用4個(gè)字節(jié)，再將偏移設(shè)為ON，后輸入模塊數(shù)據(jù)：40，5F，80，5F。根據(jù)模塊數(shù)據(jù)的設(shè)置，輸入輸出緩沖區(qū)大小均為64字節(jié)，需要連續(xù)編址且不能占用機(jī)床已使用的內(nèi)部繼電器。圖2(b)給出了DP主站側(cè)的設(shè)置：從站（處理器）總線(xiàn)地址為3，插槽為0，機(jī)床PMC側(cè)輸入輸出緩沖區(qū)首址設(shè)為R1000（DI）與00（DO），字節(jié)數(shù)（SIZ）為64，結(jié)果輸入緩沖區(qū)配置為R1000～R1063，輸出緩沖區(qū)為00～63。2）用戶(hù)參數(shù)數(shù)據(jù)（USERPRMDATA）考慮到所選處理器帶兩個(gè)讀寫(xiě)頭，前文配置的64字節(jié)為兩個(gè)讀寫(xiě)頭緩沖區(qū)的總和。讀寫(xiě)頭1緩沖區(qū)大小由用戶(hù)參數(shù)數(shù)據(jù)第6個(gè)字節(jié)設(shè)定，剩余字節(jié)自動(dòng)分配給讀寫(xiě)頭2。用戶(hù)參數(shù)數(shù)據(jù)的缺省值為：0x00，0x80，0x00，0x82，0x00，0x02，實(shí)際使用時(shí)需修改第6字節(jié)，為0x10時(shí)表示將讀寫(xiě)頭1的輸入輸出緩沖區(qū)設(shè)為16字節(jié)，剩余48字節(jié)自動(dòng)分配給讀寫(xiě)頭2。系統(tǒng)中只配置了一個(gè)讀寫(xiě)頭，實(shí)際用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮斎刖彌_區(qū)為：R1000～R1015，輸出緩沖區(qū)為：00～15。緩沖區(qū)的首尾字節(jié)為位頭（BitHeader），用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的節(jié)拍控制。位頭的數(shù)量可由用戶(hù)參數(shù)數(shù)據(jù)第4字節(jié)的第8位設(shè)定，缺省值為1時(shí)表示使用首尾位頭，此時(shí)系統(tǒng)可用于數(shù)據(jù)傳送的字節(jié)數(shù)（帶寬）為14。

1.3機(jī)床PMC通信編程機(jī)床與巴魯夫處理器通信采用對(duì)話(huà)式的協(xié)議序列，具體如下：1）PMC發(fā)送命令標(biāo)識(shí)碼、數(shù)據(jù)地址與字節(jié)數(shù)等，并置位輸出緩沖區(qū)AV信號(hào)，通知處理器輸出數(shù)據(jù)有效、傳送作業(yè)啟動(dòng)；2）處理器接收到信號(hào)后置位AA信號(hào)；3）如果雙方傳送的數(shù)據(jù)超出14字節(jié)長(zhǎng)，還需使用TI、TO位以及計(jì)數(shù)器完成附加數(shù)據(jù)的傳送；4）處理器操作完成后將置位AE信號(hào)；5）PMC接受數(shù)據(jù)后將復(fù)位AV信號(hào)；6）后處理器復(fù)位AA、AE信號(hào)，準(zhǔn)備后續(xù)作業(yè)的傳送。其中AV、AA、AE、TI、TO等為輸入輸出緩沖區(qū)位頭信號(hào)。1.3.1輸入輸出緩沖區(qū)位頭信號(hào)定義通過(guò)讀寫(xiě)輸入輸出緩沖區(qū)首尾字節(jié)位信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送控制。輸入緩沖區(qū)的首尾字節(jié)位表示識(shí)別系統(tǒng)（BIS）的狀態(tài)，輸出緩沖區(qū)首尾字節(jié)位則用于命令控制。根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出緩沖區(qū)的設(shè)定給出了位頭信號(hào)的定義，如表1所示。1.3.2編碼塊數(shù)據(jù)讀寫(xiě)例程本系統(tǒng)只使用編碼塊前10個(gè)字節(jié)存放數(shù)據(jù)，編碼順序?yàn)椋壕咛?hào)，具直徑，具長(zhǎng)度，具直徑磨損量，具長(zhǎng)度磨損量，每個(gè)數(shù)據(jù)占用兩個(gè)字節(jié)。讀操作時(shí)，安裝編碼塊的柄進(jìn)入讀寫(xiě)頭識(shí)別區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)讀取具數(shù)據(jù)，并調(diào)用窗口功能將具數(shù)據(jù)寫(xiě)入偏表。寫(xiě)操作時(shí)，系統(tǒng)將PMC數(shù)據(jù)表中指定數(shù)據(jù)寫(xiě)入編碼塊，實(shí)現(xiàn)具數(shù)據(jù)的快速更新。柄編碼塊數(shù)據(jù)的讀、寫(xiě)控制均通過(guò)PMC編程實(shí)現(xiàn)。1）讀取編碼塊數(shù)據(jù)基于機(jī)床與處理器的通信時(shí)序要求，讀控制流程如下：（1）