一种基于PLC的机器人MdbusTCP总线实时通讯系统的制作方法

一种基于plc的机器人mdbustcp总线实时通讯系统
技术领域
1.本实用新型涉及自动化产业通讯技术领域，且更具体地涉及一种基于plc 的机器人mdbustcp总线实时通讯系统。


背景技术：

2.近年来，随着环境保护问题的日益复杂，人们对环境气体的检测技术日益重视，但由于人们日常生产和工作环境的复杂性，常常会由于泄漏、挥发或其他多种原因产生可燃气体、有毒气体(蒸气)等有害气体，因此，对作业环境中的有害气体浓度进行监测，是预防火灾、爆炸、中毒事故的重要措施。为保护作业人员安全，远程智能采样技术越来越为人们所重视。目前可用的技术主要包括无线传感器网络、智能机器人技术等。由于采用智能机器人技术，不需要在采样地点布置固定的无线传感器，而且采样地点更加灵活，采样方案设计也更加方便，使得移动机器人技术在环境采样领域得到了越来越广泛的应用。modbus协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、或控制器经由网络(如以太网)可以和其它设备之间进行通讯。modbus协议使用的是主从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备。一般将主控设备方所使用的协议称为modbus master，从设备方使用的协议称为modbus slave。典型的主设备包括工控机和工业控制器等；典型的从设备如plc可编程控制器等。
3.modbus通讯物理接口可以选用串口(包括rs232、rs485和rs422)，也可以选择以太网口。其通讯遵循以下的过程：
4.·
主设备向从设备发送请求
5.·
从设备分析并处理主设备的请求，然后向主设备发送结果
6.·
如果出现任何差错，从设备将返回一个异常功能码
7.此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通讯的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
8.当在modbus网络上通讯时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用modbus协议发出。在其它网络上，包含了modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种基于plc的机器人mdbustcp总线实时通讯系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
11.一种基于plc的机器人mdbustcp总线实时通讯系统，其中包括plc总站、 mdbustcp通讯协议模块、机器人和rfid装置，其中所述plc总站与所述 mdbustcp通讯协议模块双向
通讯，所述机器人与所述rfid装置双向通讯，所述plc总站通过所述rs232通讯模块与所述rfid装置双向通讯，所述plc总站还与辅助设备双向通讯，所述plc总站还设置有网络接口，并且通过所述网络接口实现与人机交换模块的交互。
12.作为本实用新型进一步的技术方案，所述plc总站通过逻辑电路控制所述辅助设备的运行，其中所述逻辑电路设置信号输入端子、信号输出端子和单片机芯片控制电路。
13.作为本实用新型进一步的技术方案，所述单片机芯片控制电路为基于 stm8s103系列或者msp430系列的单片机控制电路。
14.作为本实用新型进一步的技术方案，所述plc总站设置有mdbustcp通讯协议接口、rs232通讯接口或者与所述网络接口通讯的接口端子。
15.作为本实用新型进一步的技术方案，所述mdbustcp通讯协议模块采用的通讯协议为以太网通讯协议或者tcp/ip通讯协议。
16.作为本实用新型进一步的技术方案，所述mdbustcp通讯协议模块从上至下依次设置有modbus应用程序层、tcp片上modbus层、tcp通讯协议层、ip 通讯协议层、以太网ii/802.3层和以太网物理层。
17.作为本实用新型进一步的技术方案，其中所述modbus应用程序层通过 modbus ascii模块或者modbus rtu模块与主从式装置进行通讯，所述主从式装置设置有eia/tia 232端口或则eia/tia 485端口。
18.作为本实用新型进一步的技术方案，所述辅助设备设置有mdbustcp通讯协议接口、rs232通讯接口或者与所述网络接口通讯的接口端子。
19.作为本实用新型进一步的技术方案，所述modbus ascii模块或者modbusrtu模块设置有异步串行传输的rs232接口、422接口或者485接口。
20.作为本实用新型进一步的技术方案，所述机器人设置有数据采集模块，所述数据采集模块为传感器或数据采集电路。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型可应用于现场环境复杂，尤其是各种人工无法完成的场所，以及可能对检测或采样人员造成危险的场所，通过人机界面系统对机器人下发控制指令，将plc通讯和mdbustcp总线相结合，抗干扰能力强、开发效率高、组成简单、规格等级化等优点在系统中得到充分体现，保证实时可靠的数据采集和处理以及实时的数据传输，利用智能机器人代替工作人员进行相关的检测和采样工作，在复杂的工业环境下具有适应能力强，反应快，稳态误差小，抗干扰强等优点，一定程度上促进了工业生产的发展。
附图说明
23.图1为本实用新型一种基于plc的机器人mdbustcp总线实时通讯系统的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型mdbustcp总线通讯协议的架构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.请参阅图1和图2，本实用新型提供这样的一种实施例：
29.一种基于plc的机器人mdbustcp总线实时通讯系统，其中包括plc总站、 mdbustcp通讯协议模块、机器人和rfid装置，其中所述plc总站与所述 mdbustcp通讯协议模块双向通讯，所述机器人与所述rfid装置双向通讯，所述plc总站通过所述rs232通讯模块与所述rfid装置双向通讯，所述plc总站还与辅助设备双向通讯，所述plc总站还设置有网络接口，并且通过所述网络接口实现与人机交换模块的交互。
30.在本实用新型中，所述plc总站通过逻辑电路控制所述辅助设备的运行，其中所述逻辑电路设置信号输入端子、信号输出端子和单片机芯片控制电路。
31.在本实用新型中，所述单片机芯片控制电路为基于stm8s103系列或者 msp430系列的单片机控制电路。
32.在本实用新型中，所述plc总站设置有mdbustcp通讯协议接口、rs232 通讯接口或者与所述网络接口通讯的接口端子。
33.在本实用新型中，所述mdbustcp通讯协议模块采用的通讯协议为以太网通讯协议或者tcp/ip通讯协议。
34.在本实用新型中，所述mdbustcp通讯协议模块从上至下依次设置有 modbus应用程序层、tcp片上modbus层、tcp通讯协议层、ip通讯协议层、以太网ii/802.3层和以太网物理层。
35.在本实用新型中，其中所述modbus应用程序层通过modbus ascii模块或者modbus rtu模块与主从式装置进行通讯，所述主从式装置设置有eia/tia 232端口或则eia/tia 485端口。
36.在本实用新型中，所述辅助设备设置有mdbustcp通讯协议接口、rs232 通讯接口或者与所述网络接口通讯的接口端子。
37.在本实用新型中，所述modbus ascii模块或者modbus rtu模块设置有异步串行传输的rs232接口、422接口或者485接口。
38.在本实用新型中，所述机器人设置有数据采集模块，所述数据采集模块为传感器或数据采集电路。
39.下面结合具体实施例，以更进一步说明本实用新型。
40.本实用新型在控制时，在plc总站控制下，通过逻辑电路控制辅助设备的工作状态，使得辅助设备能够根据固定逻辑进行运行，在各部件到达需要检测工序时等待并反馈plc总站请求检测，此时plc总站接受到反馈信号后控制机器人将产品取到rfid装置处去进行芯片内的数据读取并比较判断是否合格，检测完成后机器人将产品放回自动线并告知plc总站检测完成，plc总站启动逻辑电路进行下一步运行，此过程的所有步骤及运行轨迹、信息、生产状态全部由plc总站通过rj45网络接口传输至人机界面hmi进行实时显示。
41.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。