[實用新型]注塑機PROFIBUS-DP網絡從站接口電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920194333.7
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN201471700U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 杜遙雪;陳新欣
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: B29C45/76
• 分類號: B29C45/76;G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種基于單片機的注塑機PROFIBUS-DP網絡從站接口電路，用于注塑成型加工過程的網絡控制系統(tǒng)中。

背景技術

目前我國生產的注塑機一般不具備網絡控制功能，制品注塑成型加工過程對注塑機的維護和管理仍停留在單機直接現場管理階段，不便于實現資源共享、集中管理和控制，無法滿足自動化、規(guī)模化和信息化生產的需求。利用日臻完善的PROFIBUS總線技術，開發(fā)實用的網絡控制系統(tǒng)，實現方便、靈活、有效地對現場設備進行控制與狀態(tài)監(jiān)測，無疑是解決該問題的最佳方式。注塑機采用聯(lián)機群控的生產管理模式，建立自動化的注塑成型生產車間，可以大大提高注塑機的控制能力和管理水平，降低人力成本，增強企業(yè)競爭力。采用先進的現場總線技術，即時向監(jiān)控設備提供當前注塑機運行狀態(tài)信息并接受監(jiān)控設備的命令，開發(fā)具有網絡監(jiān)控功能的開放式注塑機設備，為真正的網絡制造提供支持，這必將對注塑成型加工行業(yè)的發(fā)展產生深遠影響。

發(fā)明內容

具有網絡控制功能的注塑機控制器在日本和歐洲己經開始出現，我國在該領域仍是空白，國內還沒有能夠實現企業(yè)管理與過程控制的信息一體化注塑成型加工網絡系統(tǒng)。因此，開發(fā)高性能、低成本的注塑成型加工過程網絡控制從站接口電路，可以實現對注塑機的遠程監(jiān)控和生產過程的集中管理，提高注塑成型加工制品的質量，擴大企業(yè)的生產效益和信息化程度。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：采用89C51單片機加PROFIBUS通信協(xié)議專用ASIC協(xié)議芯片SPC3，實現PROFIBUS-DP從站接口電路的開發(fā)。PROFIBUS-DP從站將現場注塑機傳感器采得信號接入，并經前向通道變換成符合控制計算和通信的數字信號量，然后按編制程序和上位機組態(tài)參數及算法進行運算，通信協(xié)議傳給上位計算機用于顯示和監(jiān)控，上位計算機發(fā)出由智能從站運算后的控制信號經過逆向變換輸出給現場注塑機執(zhí)行設備，從而實現一個完整的回路控制。根據注塑機的工作流程，以PLC作1類主站，完成總線的通信控制與管理、周期性數據訪問及從站數據讀寫、從站遠程參數化等工作。監(jiān)控站即2類主站計算機完成非周期性數據訪問，實現各種參數的設定與顯示、工作狀態(tài)的顯示及報警提示等功能。主站與現場設備控制系統(tǒng)之間用現場總線連接，現場設備各控制單元獨立運行，在接收控制命令后完成主站所發(fā)控制任務，同時反饋回本單元狀態(tài)信息。主站是下達控制命令的中心樞紐，也是現場設備信息反饋的終端顯示，主站用PC機及PLC作為控制平臺，監(jiān)控界面實時顯示現場設備信息。

本實用新型的有益效果是，從站接口電路能夠將具有DP接口的PLC和沒有DP接口的檢測部件連入整個PROFIBUS-DP總線，形成注塑成型加工過程的網絡控制系統(tǒng)，而且該接口電路的性價比高、結構簡單、易于擴充、功能設計靈活、系統(tǒng)實時性和可靠性好。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是注塑機網絡控制從站接口電路整體結構圖。

圖2是單片機89C51與SPC3接口電路原理圖。

圖3是RS-485接口電路原理圖。

圖4是模擬量輸入電路原理圖。

圖5是開關量輸出電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，注塑機PROFIBUS-DP網絡從站接口電路主要由兩部分組成：PROFIBUS-DP的通信接口電路和I/O接口電路，其中PROFIBUS-DP通信接口電路主要由SIEMENS的從站協(xié)議芯片SPC3、89C51微處理器、連接PROFIBUS-DP總線的RS-485接口、采集和發(fā)送注塑機工作參數的開關量及模擬量輸入/輸出電路等組成。

1、單片機89C51與SPC3接口電路

在圖2中，SPC3接48MHz有源晶振，工作于同步模式，由于內部有自己的鎖存及解碼電路，故MCU8位地址線不經過74LS573鎖存芯片而直接與SPC3連接。SPC3和微處理器通過11位地址線和8位數據線進行數據交換，當訪問16位RAM單元時，SPC3自動執(zhí)行字節(jié)交換功能，以使微處理器能正確讀取這16位值，讀寫通過兩次訪問8位數據線實現。SPC3的總線接口單元(BIU)形成與微處理器連接的接口，這是一個同步/異步有11位地址總線的8位接口。