CN202421855U

CN202421855U - 一种焊接设备无线通信装置

Info

Publication number: CN202421855U
Application number: CN2011205470537U
Authority: CN
Inventors: 夏彬彬
Original assignee: TANGSHAN KAIYUAN WELDING AUTOMATION TECHNOLOGY INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: TANGSHAN KAIYUAN WELDING AUTOMATION TECHNOLOGY INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-23

Abstract

一种焊接设备无线通信装置，属于无线通信设备技术领域，用于通过无线方式实现多个焊接设备的不同PLC之间或PLC与控制终端之间实时通信，其技术方案是：它由多个无线通信模块、一个无线AP和多个控制终端组成，多个无线通信模块分别与多个焊接设备PLC通过通信电缆相连接，多个无线通信模块与无线AP为无线连接，无线AP与多个控制终端为无线连接。本实用新型采用了无线通信方式，相比有线通信电缆不仅体积小、重量轻，而且安装和使用都很方便，在一些现场环境复杂或通信距离较远的情况下，可以省去布线的工作，节约了安装成本，而且一旦通信网络出现问，查找和解决问题也比有线通信的方式简单、快捷。

Description

一种焊接设备无线通信装置

技术领域

本实用新型涉及一种通过无线方式实现多个焊接设备的不同PLC之间或PLC与控制终端之间实时通信的装置，属于无线通信设备技术领域。

背景技术

可编程序控制器，简称PLC，是现代工业自动化领域广泛使用的控制部件，在焊接领域PLC的应用也非常普遍。随着焊接自动化水平的不断提高，很多情况下都需要多台焊接设备协调工作才能完成生产任务。要实现多台焊接设备之间的协调工作，那么设备上的PLC之间就必须有实时通信功能，这样才能保证PLC同步运行并控制设备协调工作。然而，由于PLC自身的局限性，一般PLC上只有RS232或RS422通信接口，要实现PLC之间的通信只能通过RS232或RS422的通信电缆连接不同的PLC。但是当设备现场的环境比较复杂或PLC之间的距离较远时就会给RS232或RS422通信电缆的布线带来很多困难，同时由于通信电缆暴露在外，也很容易受到损坏而影响正常使用，一旦出现问题，查找和修复问题的工作量也很大。

此外，现代焊接设备中一般都包含有控制终端，用于实现焊接设备工作参数的设定、设备微调、控制设备的启动停止和监测等功能。然而，对于很多设备，控制终端都与设备上的PLC之间有一定的距离，通过通信电缆的方式连接很笨重，不便于控制终端的使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够最终实现多个焊接设备的PLC同步运行、具有控制焊接设备协调工作功能和利用控制终端实时监控的焊接设备无线通信装置。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种焊接设备无线通信装置，它由多个无线通信模块、一个无线AP和多个控制终端组成，多个无线通信模块分别与多个焊接设备PLC通过通信电缆相连接，多个无线通信模块与无线AP为无线连接，无线AP与多个控制终端为无线连接。

上述焊接设备无线通信装置，所述每个无线通信模块包括ARM7微处理器、WIFI通信模块、RS232通信接口、RS422通信接口、232芯片、422芯片和非易失性存储器，WIFI通信模块通过RMII接口与ARM7微处理器连接，RS232通信接口通过RS232通信电缆与相连接的焊接设备的PLC的RS232通信接口连接，ARM7微处理器的一个通用同步/异步收发器连接到232芯片， RS422通信接口通过RS422通信电缆与相连接的焊接设备的PLC的RS422通信接口连接，ARM7微处理器的另一个通用同步/异步收发器连接到422芯片。

上述焊接设备无线通信装置，所述每个控制终端包括ARM7微处理器、WIFI通信模块、非易失性存储器、RMII接口、显示单元、操作按钮、电源，WIFI通信模块通过RMII接口与ARM7微处理器连接，ARM7微处理器通过数据总线连接显示单元，ARM7微处理器的IO口连接到操作按钮。

上述焊接设备无线通信装置，所述两个焊接设备相连接的无线通讯模块进行无线连接。

上述焊接设备无线通信装置，所述一个焊接设备相连接的无线通讯模块与一个控制终端进行无线连接。

本实用新型的有益之处在于：

与现有技术相比，本实用新型采用了无线通信方式，相比有线通信电缆不仅体积小、重量轻，而且安装和使用都很方便。尤其在一些现场环境复杂或通信距离较远的情况下，布置有线电缆比较困难，使用无线通信的方式就可以省去布线的工作，节约了安装成本，而且一旦通信网络出现问，查找和解决问题也比有线通信的方式简单、快捷。控制终端因为采用了无线通信方式，没有了电缆的束缚，操作人员就可以手持操作终端，在设备一定范围内的任何位置监控设备。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的另一种结构框图；

图3是本实用新型的第三种结构框图。

具体实施方式

图中显示，本实用新型由多个无线通信模块、一个无线AP和多个控制终端组成。多个无线通信模块分别与多个焊接设备PLC通过通信电缆相连接，多个无线通信模块与无线AP为无线连接，无线AP与多个控制终端为无线连接。

无线AP为Access Point简称，称为“无线访问节点”，它主要是提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问，在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信，无线AP是无线网和有线网之间沟通的桥梁，本实用新型的焊接设备的电信号经过无线AP的编译，将电信号转换成为无线电讯号发送出来，形成无线网的覆盖。

在每个无线通信模块中包括ARM7微处理器、WIFI通信模块、RS232通信接口、RS422通信接口、232芯片、422芯片和非易失性存储器。

无线通信模块的ARM7微处理器程序中内置了多种PLC通信协议，以到达和多款PLC通信的目的，无线通信模块以ARM7微处理器为控制核心。

无线通信遵循IEEE802.11b/g标准。

WIFI通信模块通过RMII接口与ARM7微处理器连接，ARM7微处理器控制无线收发的内容。

RS232通信接口通过RS232通信电缆与相连接的焊接设备的PLC的RS232通信接口连接，ARM7微处理器的一个通用同步/异步收发器连接到232芯片，控制RS232通信接口的数据收发。232芯片是为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v或+3.3V单电源供电。

RS422通信接口通过RS422通信电缆与相连接的焊接设备的PLC的RS422通信接口连接，ARM7微处理器的另一个通用同步/异步收发器连接到422芯片，控制RS422通信接口的数据收发。422电平转换芯片用于通信、以及串口转换。 485,422电平转换芯片,用于通信,以及串口转换无线通信模块的非易失性存储器用于存储模块运行的参数。

无线通信模块采用DC5V供电。

每个控制终端包括ARM7微处理器、WIFI通信模块、非易失性存储器、RMII接口、显示单元、操作按钮、电源，控制终端以ARM7微处理器为控制核心。

ARM7微处理器通过数据总线连接显示单元（LED或LCD），ARM7微处理器通过数据总线控制显示单元显示的内容。

控制终端包含操作按钮，ARM7微处理器通过I/O口扫描按钮的动作以识别操作者下达的命令。

控制终端可用锂电池供电，能作为手持设备移动工作。控制终端也可外接5V电源工作。控制终端的非易失性存储器用于存储控制终端运行的参数。

图中显示，本实用新型的具体应用包含图1、图2、图3所示的三种情况。

图1所示，焊接系统中需要多台焊接设备PLC和控制终端实时通信，此种应用具体包括：一个无线AP，作为中央基站，其它所有的无线通信模块和控制终端都连接到此AP；多个无线通信模块，每个模块可配置独立IP的地址，无线通信协议可设置，每个模块包含一个RS232接口和一个RS422接口，可与PLC通信；多个控制终端，每个控制终端可配置独立的IP地址，无线通信协议可设置，控制终端上有按钮和显示终端。

使用前，首先配置AP、无线通信模块和控制终端的IP地址和通信协议。IP地址不能冲突且在一个IP段内（例如：192.168.1.0-192.168.1.255），之后，根据与无线模块连接的PLC品牌及型号不同，设置无线通信模块RS232或RS422的通信模式和通信协议，保证无线通信模块能和PLC正常通信。

正常运行时，无线通信模块启动后会不断的读取PLC内指定数据区的内容（读取频率取决于PLC的应答速度），当从PLC内读取的数据发生变化时，说明PLC工作状态变化，于是无线通信模块立即将PLC的状态数据通过无线网络发送到指定IP地址的其它无线通信模块或控制终端；每个无线通信模块还实时接收其它无线通信模块或配套的控制终端发送给自己的命令和数据，并根据命令执行相应的操作。当接收到其它PLC状态发生变化的数据时，会立即将接收到的状态数据写入与其连接的PLC，实现PLC之间的同步运行；当接收到控制终端的命令和数据，会根据命令的不同修改PLC的运行参数或将PLC的状态数据发送给控制终端，实现控制终端对设备的实时监控；控制终端运行后会不断检测按钮有没有动作，当人为操作控制终端时，控制终端会根据每个按钮的定义发送相应的命令和数据给配套设备上的无线通信模块，并将无线通信模块返回的PLC数据显示在屏幕上。

图2所示，焊接系统中只有两台焊接设备的PLC之间实时通信，此种应用具体包括：两个无线通信模块，每个模块可配置独立IP的地址，无线通信协议可设置，每个模块包含一个RS232接口和一个RS422接口，可与PLC通信。

使用前，首先配置无线通信模块的IP地址和通信协议。IP地址不能冲突且在一个IP段内（例如：192.168.1.0-192.168.1.255）。之后，根据与无线模块连接的PLC品牌及型号不同，设置无线通信模块RS232或RS422的通信模式和通信协议，保证无线通信模块能和PLC正常通信。无线模块正常运行后不断读取与其连接的PLC指定数据区的内容，当读取的内容发生变化时表明PLC的工作状态发生变化，无线通信模块立即将PLC的状态数据发送给另一个无线通信模块。无线通信模块若接收到另一个模块发送来的数据，会立即将此数据写入PLC的指定数据区；两个通信模块工作方式相同，进而实现将一个PLC的状态数据实时传递给另一PLC，保证PLC之间同步运行。

图3所示，焊接系统中只需要一个控制终端和一个焊接设备PLC实时通信，此种应用具体包括：一个无线通信模块，可配置独立IP的地址，无线通信协议可设置，模块包含一个RS232接口和一个RS422接口，可与PLC通信；一个控制终端，可配置独立的IP地址，无线通信协议可设置，控制终端上包含按钮和显示终端。

使用前，首先配置无线通信模块和控制终端的IP地址和通信协议。IP地址不能冲突且在一个IP段内（例如：192.168.1.0-192.168.1.255）。之后，根据与无线模块连接的PLC品牌及型号不同，设置无线通信模块RS232或RS422的通信模式和通信协议，保证无线通信模块能和PLC正常通信。无线模块正常运行后不断检测是否接受到控制终端的命令和数据，若接收到则根据命令和数据修改PLC的运行参数或将PLC的状态数据发送给控制终端；控制终端运行后会不断检测按钮有没有动作，当人为操作控制终端时，控制终端会根据每个按钮的定义发送相应的命令和数据给无线通信模块，并将无线通信模块返回的PLC数据显示在屏幕上。

为了增加无线通信模块和控制终端的通用性和灵活性，无线通信模块和控制终端运行所需的各种参数都可以修改，包括IP地址、无线通信协议相关的参数和密码、RS232或RS422通信口的选择、RS232或RS422通信口使用的波特率、与PLC适应的通信协议。参数存储在无线通信模块或控制终端的非易失性存储器中，掉电数据不丢失，修改参数的方法有两种：

通过PC端专用的参数修改软件修改参数，此种修改参数的方式只有在无线通信模块或控制终端启动的时候才能使用，且PC机需要和无线通信模块或控制终端连接在同一个无线网络中；

利用PC机上的浏览器修改参数，此种修改方式只有在无线通信模块或控制终端运行正常后才能使用，且PC机需要和无线通信模块或控制终端连接在同一个无线网络中。

Claims

1.一种焊接设备无线通信装置，其特征在于：它由多个无线通信模块、一个无线AP和多个控制终端组成，多个无线通信模块分别与多个焊接设备PLC通过通信电缆相连接，多个无线通信模块与无线AP为无线连接，无线AP与多个控制终端为无线连接。

2.根据权利要求1所述的焊接设备无线通信装置，其特征在于：所述每个无线通信模块包括ARM7微处理器、WIFI通信模块、RS232通信接口、RS422通信接口、232芯片、422芯片和非易失性存储器，WIFI通信模块通过RMII接口与ARM7微处理器连接，RS232通信接口通过RS232通信电缆与相连接的焊接设备的PLC的RS232通信接口连接，ARM7微处理器的一个通用同步/异步收发器连接到232芯片， RS422通信接口通过RS422通信电缆与相连接的焊接设备的PLC的RS422通信接口连接，ARM7微处理器的另一个通用同步/异步收发器连接到422芯片。

3.根据权利要求2所述的焊接设备无线通信装置，其特征在于：所述每个控制终端包括ARM7微处理器、非易失性存储器、WIFI通信模块、RMII接口、显示单元、操作按钮、电源，WIFI通信模块通过RMII接口与ARM7微处理器连接，ARM7微处理器通过数据总线连接显示单元。

4.根据权利要求1所述的焊接设备无线通信装置，其特征在于：所述两个焊接设备相连接的无线通讯模块进行无线连接。

5.根据权利要求1所述的焊接设备无线通信装置，其特征在于：所述一个焊接设备相连接的无线通讯模块与一个控制终端进行无线连接。