OCKWELL汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)

　　羅克韋爾自動化公司的可編程控制器PLC-5/80C的硬件配置（其自身有內(nèi)置的遠(yuǎn)程I/O（RIO）和ControlNet接口）。由于系統(tǒng)中控制的點(diǎn)數(shù)多、線路長，因此用了6個1771-SDN掃描器，共12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò)與被控設(shè)備相連。12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò)分別命名為1DN1、1DN2、2DN1、2DN2、3DN1、3DN2、4DN1、4DN2、5DN1、5DN2、6DN1、6DN2。其中，1DN1控制生產(chǎn)線上的所有14臺變頻器；1DN2控制生產(chǎn)線上的所有FlexI/O節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)lexI/O所連接的大部分設(shè)備是原總裝生產(chǎn)線上不能直接連接到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備；2DN1控制車身輸送線（積放鏈）；2DN2控制儲備線（積放鏈）；3DN1和3DN2控制另一條儲備線（積放鏈）；4DN1至6DN2控制整車裝配線（工藝鏈）。整車裝配線的工藝非常復(fù)雜，由153個工位組成，主要控制功能有工藝急停、與其它設(shè)備連鎖等；主要設(shè)備有底盤打號機(jī)、天窗裝配機(jī)械手、涂膠機(jī)械手、裝配機(jī)械手、風(fēng)擋玻璃涂膠機(jī)器人、駕駛系統(tǒng)控制模塊、動力總成、檢測裝置等。系統(tǒng)共有200多個節(jié)點(diǎn)。
所有現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、故障信息等均通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳送至位于中控室的控制器；控制器對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施的各種控制也是通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。系統(tǒng)中連接到EtherNet上的監(jiān)視計(jì)算機(jī)應(yīng)用組態(tài)軟件RSView32，以豐富的文字、形象的圖形顯示各生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、自動彈出故障報(bào)警畫面、記錄故障點(diǎn)、調(diào)出相關(guān)的控制程序及電控圖紙，也可進(jìn)行生產(chǎn)信息的自動記錄、統(tǒng)計(jì)管理等，并可將報(bào)警信息（故障點(diǎn)、故障原因、故障時(shí)間等）傳送至維修部門的遠(yuǎn)程終端上，而且可通過連接到EtherNet上的控制器控制生產(chǎn)線的起停、改變控制參數(shù)等。系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程I/O在控制柜上安裝了人機(jī)接口HMI，用于顯示生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、調(diào)節(jié)控制參數(shù)等。系統(tǒng)具有完善的PLC故障自動診斷程序和HMI報(bào)警系統(tǒng)，使設(shè)備故障的查詢極其快速、方便、準(zhǔn)確。系統(tǒng)采用電流閉環(huán)自動控制技術(shù)解決了單鏈多驅(qū)動同步控制的技術(shù)難題，保證了生產(chǎn)線的正常、安全運(yùn)行。系統(tǒng)控制層采用冗余的ControlNet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與車門分裝線、升降機(jī)控制系統(tǒng)、儀表盤安裝系統(tǒng)等的PLC處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制信息交換。

　　2.2系統(tǒng)構(gòu)建與調(diào)試

　　現(xiàn)場的所有信號通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂破?，控制器控制信號也是通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浆F(xiàn)場設(shè)備中，因此DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是整個控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其構(gòu)建步驟如下：

　?。?）進(jìn)行總體規(guī)劃，合理布線；

　　（2）將DeviceNet網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上；

　?。?）安裝通信軟件RSLinx和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具軟件RSNetworxforDeviceNet或DeviceNetManager；
（4）給將要添加到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的每個設(shè)備分配節(jié)點(diǎn)地址并設(shè)置正確的通信波特率，因?yàn)镈eviceNet網(wǎng)絡(luò)上每個網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)的通信波特率必須一致，且不允許有節(jié)點(diǎn)地址重復(fù)的設(shè)備；

　?。?）將編程終端（計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ镁幊淘O(shè)備）連接到網(wǎng)絡(luò)上（通過計(jì)算機(jī)通信板卡或外置通信模塊）并建立通信，即在RSLinx下配置DeviceNet驅(qū)動程序：DeviceNetDriver（1784-PCD/PCIDS、1770-KFD、SDNPTdriver）（該操作只能在在線模式下進(jìn)行）；

　?。?）通過網(wǎng)絡(luò)（DeviceNet或上層網(wǎng)絡(luò)ControlNet、EtherNet）配置DeviceNet設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，如設(shè)備的I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式、設(shè)備I/O報(bào)文的大小及設(shè)備本身的運(yùn)行參數(shù)（如變頻器的啟動方式、最大頻率及其它運(yùn)行參數(shù)）；

　?。?）將設(shè)備配置參數(shù)下載到節(jié)點(diǎn)設(shè)備和DeviceNetScanner（1791-SDN）中，并保存到網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具軟件的配置文件中（用于離線查看網(wǎng)絡(luò)信息或配置相同的網(wǎng)絡(luò)）。

　　DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的硬件布線及軟件組態(tài)十分簡便，因此系統(tǒng)的安裝調(diào)試周期大大縮短。

　　在進(jìn)行DeviceNet網(wǎng)絡(luò)硬件安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)注意：a.推薦選用羅克韋爾自動化等公司的DeviceNet總線電纜及連接組件（這可使硬件安裝大大簡化，并提高可靠性）；b.每個網(wǎng)段供電電源只能有一點(diǎn)接地；c.網(wǎng)絡(luò)總線兩端應(yīng)安裝正確的終端電阻（120Ω，可選配羅克韋爾等公司隨系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)終端電阻），在系統(tǒng)不上電時(shí)測得的網(wǎng)絡(luò)CAN-H和CAN-L之間的電阻值應(yīng)在50-70Ω。

　　三、結(jié)論

　　基于DeviceNet現(xiàn)場總線的汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，總線長度（3000m）、節(jié)點(diǎn)數(shù)量（200多個）等均為目前全國之最，系統(tǒng)總體技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。三年來的系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐表明，系統(tǒng)功能強(qiáng)大、安全可靠、操作靈活，為一汽-大眾公司創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，并大大提高了生產(chǎn)效率、自動化生產(chǎn)水平和管理水平，使得公司在激烈的市場競爭中處于領(lǐng)先地位。