案例：汽車(chē)生產(chǎn)線焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)

背景需求：

在汽車(chē)制造車(chē)間，多個(gè)焊接機(jī)器人需要協(xié)同工作完成車(chē)身焊接任務(wù)。每個(gè)機(jī)器人由獨(dú)立的PLC控制，但需實(shí)時(shí)同步動(dòng)作（如焊接順序、位置協(xié)調(diào)），同時(shí)主控系統(tǒng)需監(jiān)控所有設(shè)備狀態(tài)。

系統(tǒng)組成：

 

（1）主控PLC：作為CAN總線的主節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)下發(fā)指令（如啟動(dòng)/停止焊接流程）。
（2）從站PLC：每個(gè)焊接機(jī)器人配備一個(gè)從站PLC，控制其伺服電機(jī)、焊槍動(dòng)作。
（3）CAN總線網(wǎng)絡(luò)：所有PLC通過(guò)CAN總線互聯(lián)，傳輸控制信號(hào)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。
（4）HMI（人機(jī)界面）：通過(guò)CAN與主控PLC通信，顯示實(shí)時(shí)狀態(tài)和報(bào)警信息。

CAN通訊實(shí)現(xiàn)的功能：

（1）實(shí)時(shí)控制
主控PLC通過(guò)CAN廣播發(fā)送焊接啟動(dòng)指令（如報(bào)文ID 0x100，數(shù)據(jù)幀包含焊接坐標(biāo)和時(shí)序）。
從站PLC接收指令后，同步執(zhí)行動(dòng)作，誤差控制在毫秒級(jí)。

（2）狀態(tài)監(jiān)控
從站PLC定期發(fā)送狀態(tài)報(bào)文（如ID 0x201~0x20N），包含電流、溫度、完成進(jìn)度等。
主控PLC解析數(shù)據(jù)，若檢測(cè)到異常（如焊槍過(guò)熱），立即發(fā)送停機(jī)指令。
（3）故障容錯(cuò)
CAN總線自帶錯(cuò)誤檢測(cè)和重發(fā)機(jī)制，確保某節(jié)點(diǎn)故障時(shí)不影響其他機(jī)器人運(yùn)行。
節(jié)點(diǎn)可熱插拔，便于維護(hù)。
（4）優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)
高可靠性：CAN的抗干擾能力適合電氣噪聲大的工業(yè)環(huán)境。
多主通信：從站PLC可主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)，無(wú)需主站輪詢(xún)，效率高。
成本低廉：相比工業(yè)以太網(wǎng)，CAN硬件成本更低，適合中小規(guī)模系統(tǒng)。

其他典型應(yīng)用場(chǎng)景：
（1）電梯群控系統(tǒng)：多個(gè)電梯PLC通過(guò)CAN協(xié)調(diào)運(yùn)行邏輯。
（2）風(fēng)電變槳控制：風(fēng)機(jī)中各槳葉的PLC通過(guò)CAN同步角度。
（3）AGV小車(chē)調(diào)度：倉(cāng)庫(kù)中多臺(tái)AGV通過(guò)CAN與中央PLC交換位置信息。

通過(guò)CAN總線，PLC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式控制、實(shí)時(shí)響應(yīng)和高效數(shù)據(jù)交換，是工業(yè)自動(dòng)化中常見(jiàn)的通信解決方案。

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