摘要：根据工业机器人的应用现状，利用现有的控制技术，结合控制局域网（CAN）技术和通信技术，通过对现有的机器人控制器进行硬件改进和软件开发，并相应开发出上位机监控系统，实现了多台机器人的网络互联，最终实现基于CAN网络的机器人生产线集成系统。

    关键词：机器人控制器 现场总线 CAN总线 通信协议

制造车间底层设备自动化，近几年仍是我国开展新技术研究和新技术应用工程及产品开发的主要领域，其市场需求不断增大且越发活跃，竞争也日益激烈。伴随着工业机器人的产生业，目前机器人系统的应用大多要求采用机器人生产线方式，这就要求多台机器人能通过网络进行互联。随之而来的，在实际生产过程中，这种联网的多机器人系统的调度、维护工作也变得尤为重要。

在计算机数据传输领域中，长期以来使用RS-232和CCITT V.24通信标准，尽管它们被广泛地使用，但却是一种低数据速率和点对点的数据传输标准，无能力支持更高层次的计算机之间的功能操作。因此需要在底层设计出一种造价低廉而又能适应工业现场环境的通信系统，现场总线就是在这种背景下产生的。与一般总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，是适用于生产制造过程和驱动系统的总线协议。

1 系统总体结构

制造车间底层电器装置联网是近几年内技术发展的重点。其电器装置包括有：运动控制器（调速、定位、随动等）、基于微处理器的传感器、专用设备控制器（如点焊机、弧焊机）等底层设备、在这些装置所构成的网络上另有车间级管理机、监控机或生产单元控制器等非底层装置。

结合实际情况和要求，将机器人控制器视为运动控制器（理解为底层设备），具体工作将基于图1所示的模型。

本系统监控机采用Advantech公司的PCL-841双端口CAN接口卡。它将占用4KB的地址空间，而且基地址可由用户从C800H～EF00H任意选择。中断也可从3～15（8、13、14）任意选择。控制器中采用集成PC-104的CAN接口卡。

2 系统实现

2.1 监控机软件部分

监控机系统软件层次如图2所示。

2.1.1 数据库部分

由于上位机系统需要管理的数据量很大，而且数据必须长久地被保留；一旦系统发生软硬件故障，数据还要可恢复；而且若干个用户应当能够按照一定的、有序的方式存取数据，避免同步存取可能造成的错误，因此上位机软件要采用一般应用程序与数据库相结合的编程技术。

DAO（数据库访问对象）提供了一种通过程序代码创建和操作数据库的机制。而MFC DAO是微软推出的用于在Visual C++中访问Microsoft Jet数据库文件的强有力的数据库开发工具，它通过对DAO对象的封装，向程序员提供了丰富的数据库访问和数据库操作手段。

本系统中，将创建诸如生产线机器人的工作总表、弧焊参数表、点焊参数表等若干个管理数据库表。通过这些表格，监控人员将能够通过离线的计算机完成对生产线上各台机器人运行状况的记录、统计、管理、运行报表打印等功能，以实现宏观的管理。

而对于诸如系统I/O量、码盘值等实时信息则存放于一般内存中，这样就避免了烦琐的数据库操作，提高了实时性。

2.1.2 通讯协议部分

为了实现