基于現場總線的工業機器人監控系統研究
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3 基于Lonworks技術的機器人監控系統
3.1控制網絡設計
在制造業的生產過程中，工業機器人加工流程之間需要緊密的配合與協作，因此各機器人之間的通信與傳感器數據的共享必不可少，這一性能對生產中出現的異常情況，例如缺料、故障、卡死等的智能化處理尤為重要。傳統的集中通信方式存在硬件結構復雜、現場布線困難、不易于擴展能力和實時性差等缺點，難以滿足工業機器人高速、精密的協調化加工需要。為此，采用現場總線技術將眾多分散的底層傳感器和執行器連接起來，各底層控制器和監控級計算機都作為網絡結點接入總線，構成具有高速數據通信和信息共享特點的控制網絡。在控制網絡中，各個控制級的智能結點都將相關的生產數據以網絡變量的形式發送到現場總線網絡中，監控主機和其它控制級的智能結點都可以根據程序設定對這些數據進行訪問并分析處理，從而實現理想的全局監控效果以及各底層工業機器人在加工過程中的良好配合，尤其在生產線中的異常情況處理中，將會發揮重要的作用。對于有高級智能化信息處理功能的機器人和計算機，所有這些實時性數據都為進一步的傳感器融合和信息融合創造了條件。
3.2系統監控與管理
經過智能模塊的計算和轉換，各種現場生產數據通過Lonworks網絡送到監控中心的計算機，通過FIX或其它組態軟件，以DDE動態數據交換（Dynamic Data Exchange）或ODBC開放式數據庫互聯 （Open Database Connectivity）接收網上數據，生成數據文件并實時顯示，實現對全廠生產現場各機器人的在線監控，并對異常信號還可以進行多媒體的聲光報警。FIX組態軟件編寫的程序還可以對各智能模塊的拆卸、斷電和故障做出判斷并報警。
為滿足企業信息化管理的需要，可在插有Lonworks網卡的控制網監控主機的內部另外再插一塊TCP/IP的企業內部Intranet網卡，利用FIX或其它組態軟件實現企業管理中的生產數據共享。各相關的被授權部門則可通過企業內部網，根據各自的訪問權限對生產過程進行遠程監視。此外，組態軟件還具備有自動生成報表的功能，可生成全廠和各車間的各類報表，各類信息數據都能直接提供給企業的管理人員，并在此基礎上構建CIMS或ERP等形式的企業信息化管理系統，用以支持全廠和各車間管理與決策，其數據流向方式如圖3所示。
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