数字电焊机通过工业以太网进行数据交换
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

众多MIG(熔化极惰性气体保护焊,英文metal inert-gas welding)/MAG(熔化极活性气体保护电弧焊,英文Metal Aative Gas ARE Welding)电焊机广泛应用于专用焊接自动化生产线以及电焊机器人。在这些应用系统中,需要焊接系统根据不同的焊接自动快速的切换焊接规范,高效高质量的完成特定工件的各个焊缝的焊接。现在大多电焊机带有RS-232串口作为控制接口与计算机连接,通过组建工业以太网以及加装串口服务器可以将数字电焊机联网,通过工业以太网对数字电焊机实现控制,实现数字电焊机的网络化管理。

系统描述

电焊机网络控制系统一般由焊接规范数据服务器,现场服务器以及网络数字电焊机组成,其中网络数字电焊机由串口服务器以及数字电焊机两部分组成,现场服务器向下通过工业以太网与多台网络数字电焊机进行数据通信,向上通过以太网与焊接规范数据服务器通信。实际操作过程中,操作工将焊接工件号以及焊缝号输入数字电焊机,其将数据通过工业以太网将数据上传至现场服务器,现场服务器根据工件号以及焊缝号通过以太网向焊接规范数据服务器发起索引请求,检索成功之后调用相应焊接规范给到数字电焊机,让其按照相应的焊接规范进行工作。焊接工作开始之后,现场服务器定时扫描数字电焊机,并进行相关采样,并将采样数据反馈至焊接规范数据库中,通过以太网通信实现焊接生产过程网络化管理。

解决方案

实现数字电焊机生产过程网络化管理有两个方面的问题需要解决:1.数字电焊机一般都是只具有RS-232串口与计算机进行数据交换,而RS-232串口通信距离短,容易受到外部环境干扰,并且与计算机只能一对一的通信,即使通过添加多串口卡计算机也最多只能扩展八个RS-232串口与之通信,并且现场服务器与焊接规范数据服务器都是基于WinSocket通信,电焊机利用串口通信方式与计算机进行数据交换需要在服务器中做相应的转换,比较麻烦。2.以太网由于是基于民用用途设计的,普通以太网交换机不能经受工业现场的外部环境(比如温湿度,一般民用交换机的适用温度是-20℃~60℃左右,而工厂车间温度则有可能超过这个范围),还有就是普通的以太网组网多采用星型结构,没有冗余链路,一旦某个交换机或者网络线路出现问题,可能导致整个网络瘫痪,即使存在冗余链路,由于采用快速生成树方法,其收敛时间一般都是数秒,在工业控制现场也是难以容忍的。

工厂采用深圳市鼎信鸿达科技有限公司的N-3000型串口服务器将数字电焊机的RS-232串口转换为以太网接口,通过局域网实现数据通信。串口服务器向上提供一个10/100M以太网接口与交换机连接,向下提供一个RS-232串口与电焊机通信,实现以太网数据与串口数据的双向透明转换,在此案例中,采用C/S结构通信模式,串口服务器具有局域网内唯一独立的IP地址,用于标识相对应的电焊机,其作为客户端,现场服务器作为服务器端,当数字电焊机有相关操作并产生焊接工件好以及焊缝号等相关数据的时候,其通过RS-232串口将数据传输至串口服务器并通过其将串口数据转换为以太网数据包,串口服务器按照设定的目标IP地址发起请求连接,现场服务器接收请求连接之后与其建立TCP连接,之后实现数据传输,现场服务器根据数字焊接机的相关数据向焊接规范数据服务器请求索引,成功之后得到相应的焊接规范并下载至现场服务器,其再将相关数据通过局域网下传至串口服务器,其通过相应的转换将其转换为串口数据信号给到数字电焊机,电焊机接收到相应数据之后就按照相应的焊接规范工作。

针对第二个问题,工厂则利用深圳市国科伟业通信技术有限公司的型号为NIES-608-2F网管型工业以太网交换机布设工业以太网来解决相应的问题。NIES-608-2F型工业以太网交换机采用宽温(支持-40℃~85℃温度下稳定工作)宽压(支持12~48VDC直流输入),能够完全适应严苛的工业现场环境。其主干通信线路采用光纤环网冗余设计,利用工业以太网交换机的两路百兆光口组成环网,其带有的六路10/100M以太网接口与串口服务器,现场服务器,焊接规范数据服务器进行连接,其主干通信线路由于采用光纤通信,其电焊机产生的强电弧并不能影响其通信质量。采用环网冗余功能,环网在整个线路正常通信的时候,会阻塞环网上的某个端口使得整个环网成为总线式拓扑结构,而当某个线路出现问题,工业以太网交换机能够在20ms之内将阻塞的端口打开,立即启用冗余备份链路,保证工业以太网的通信及时得到恢复,并且在出现问题的交换机上输出告警信号,提醒网络管理人员对设备以及线路进行维护。保障电焊机生产过程不被延误和中断。

连接示意图
数字电焊机通过工业以太网进行数据交换
适用产品型号
N-3000型串口服务器 NIES-608-2F型工业以太网交换机

 

公司简介 产品索引 解决方案 技术通信 客户服务 下载中心 联系方式