三菱PLC及網(wǎng)絡(luò)在汽車總裝線上的應(yīng)用

三菱PLC及網(wǎng)絡(luò)在汽車總裝線上的應(yīng)用

1．汽車總裝線系統(tǒng)構(gòu)成與要求

汽車總裝線由車身儲存工段、底盤裝配工段、車門分裝輸送工段、最終裝配工段、動力總成分裝、合裝工段、前梁分裝工段、后橋分裝工段、儀表板總裝工段、發(fā)動機總裝工段等構(gòu)成。

車身儲存工段是汽車總裝的第一個工序，它采用ID系統(tǒng)進行車身型號和顏色的識別。在上件處，由ID讀寫器將車型和顏色代碼寫入安裝在吊具上的存儲載體內(nèi)，當?shù)蹙哌\行到各道岔處由ID讀寫器讀出存儲載體內(nèi)的數(shù)據(jù)，以決定吊具進人不同的儲存段。出庫時，ID讀寫器讀出存儲載體內(nèi)的數(shù)據(jù)，以決定車身送到下件處或重新返回存儲段。在下件處，清除存儲載體的數(shù)據(jù)。在上下線間，應(yīng)在必要的地方增加ID讀寫器，以確定車身信息，防止誤操作。采用人機界面以分頁顯示該工段各工位的運行狀況，車身存儲情況、飽和程度、故障點等信息。

總裝線的所有工段都分為自動操作和手動操作兩種形式。自動時，全線由PLC程序控制；手動時，操作人員在現(xiàn)場進行操作。整條線在必要的工位應(yīng)有急停及報警裝置。

整個系統(tǒng)以三菱PLC及現(xiàn)場總線CC-Link為核心控制設(shè)備，采用接近或光電開關(guān)監(jiān)測執(zhí)行結(jié)構(gòu)的位置，調(diào)速部分采用三菱FR-E500系列變頻器進行控制，現(xiàn)場的各種控制信號及執(zhí)行元件均通過CC-Link由PLC進行控制。

2．系統(tǒng)配置

汽車總裝線的系統(tǒng)配置如圖所示。

汽車總裝線的系統(tǒng)配置

3．系統(tǒng)功能

本總裝線電控系統(tǒng)總體上采用“集中監(jiān)管，分散控制”的模式，整個系統(tǒng)分三層，即信息層、控制層和設(shè)備層。

信息層由安裝在中央控制室的操作員站和工程師站構(gòu)成，操作站的主要作用是向現(xiàn)場的設(shè)備及執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送控制指令，并對現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運行狀況和故障信息等進行收集監(jiān)控；工程師站的主要作用是制定生產(chǎn)計劃、管理生產(chǎn)信息。它們的連接采用通用的Ethernet，并通過安裝在MELSECNET/10網(wǎng)主站 PLC上的Ethernet模塊實現(xiàn)與設(shè)備控制層各PLC間的數(shù)據(jù)交換。在必要的時候，可以通過工程師站與管理層的計算機網(wǎng)絡(luò)進行連接，使得管理者可以在辦公室對所需要的信息進行查閱。

控制層采用三菱的MELSECNET/10網(wǎng)，將總裝線各工段上（除前橋和后橋分裝工段外）的8 套Q2AS PLC相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。它具有傳輸速度高（10Mbps）、編程簡單（無需專用網(wǎng)絡(luò)指令）、可靠性高、維護方便、信息容量大等特點。車身儲存工段采用一臺三菱 A975GOT人機界面，實現(xiàn)對該工段現(xiàn)場信息的高速響應(yīng)。

設(shè)備層采用四套CC-Link，分別掛在車身儲存工段、底盤裝配工段、車門分裝儲存工段和內(nèi)飾工段的PLC上。CC-Link現(xiàn)場總線具有傳輸速度高（最高10Mbps）、傳輸距離長（1200m）、設(shè)定簡單、可靠性高、維護方便、成本低等特點。它通過雙絞線將現(xiàn)場的傳感器、泵、閥、ID讀寫器、變頻器及遠程I/O等設(shè)備連接起來，實現(xiàn)了分散控制集中管理。這樣變頻器的參數(shù)、報警信息等數(shù)據(jù)不但可以方便地由PLC進行讀寫，而且可由上位機和GOT通過PLC方便地進行監(jiān)控和參數(shù)調(diào)整。使用ID讀寫器容易進行車體跟蹤，減少了信息交流量，使生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高度柔性化，并且有效地提高了自動化程度，節(jié)省人力資源。

4．系統(tǒng)優(yōu)點

（1）保持穩(wěn)定的自動化生產(chǎn)本系統(tǒng)內(nèi)的任何設(shè)備發(fā)生故障，都不會影響其他操作、過程、設(shè)備的運行。即使此系統(tǒng)中的任何一個設(shè)備發(fā)生故障，甚至掉線，僅僅故障發(fā)生處的設(shè)備不能進行自動操作，其他所有設(shè)備都將連續(xù)工作。當故障排除后，設(shè)備能夠自動動恢復(fù)運行而不需將整條生產(chǎn)線重新上電。

（2）確保產(chǎn)品

質(zhì)量 生產(chǎn)數(shù)據(jù)被實時收集并監(jiān)控，并根據(jù)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)可進行必要的修補操作。這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)（包括產(chǎn)品的質(zhì)量信息）被保存在上位機中，并由上位機進行管理。