位于比利時港口城市安特衛普的歐寶汽車公司,目前生產各種型號的Astra汽車。該廠因其高質量的產品被譽為比利時汽車工業王冠上的一顆鉆石。從安特衛普港出發,歐寶的汽車銷往世界上一百多個國家和地區。細心的人會發現,生產線上的很多歐寶車都在右側為操舵機構儀表板留下了空間。
組裝車蓋
比利時歐寶采用了首套基于安全整合技術的自動化與安全系統。這是由當地的歐寶技術團隊、安全顧問公司Caroden Industries、系統集成商比利時Imtech以及西門子自動化與驅動部門一起合作完成的。作為系統提供商的西門子,不僅提供了首套系統,并且擔任顧問。
負責比利時歐寶車身工廠工程的弗朗西斯.盧克斯描述了以前車體車間內的情況:帶有機器人和傳送帶的機器和運輸系統存在著安全隱患,雖然使用由籠、光幕、安全開關和緊急停止裝置保證系統安全,但是這些設備仍由過時的繼電器控制。
弗朗西斯.盧克斯說:“這個項目要達到兩個目的:創建一個新型的帶有控制和安全系統的機器人焊接生產線,并更換傳統的控制和安全系統。這套繼電器系統雖然已經經過了數次更新,但已不能提供最新的機械安全功能和附加安全功能。”
在引入新標準和新功能的同時(特別是針對詳細可靠的故障報告)還必須注意要符合當代經濟標準:也就是便于擴展,使用周期較長,成本合理。
弗朗西斯.盧克斯表示:“如果比較一下應用PLC、繼電器的安全系統和一個真正的自糾錯PLC系統,高下立判:后者不僅靈活,并且能在所有線路上發出報警。還有,這套系統成本也較低。”
最顯而易見的選擇
“我們選擇西門子,是基于非常明確的目的。首先,歐寶的工程完全按照Profibus 現場總線標準訂制。我們不僅積累了大量的經驗,也收獲了很多專業知識。既然我們已經從西門子獲得了最新的安全技術,我們毫無疑問要選擇帶“故障保護”功能的PLC。它為將來的自動化開發打開了一扇大門。”
比利時歐寶顯然已經從這個獨特的裝配工廠中受益。Astra汽車的總裝線中的準備單元和供料系統必須連續工作,這就要求自動化單元體積更小,更分散。系統可以帶來以下好處:增加靈活性,減少線纜,提供廣闊的網絡空間,整合Profibus,還有重要的一點,那就是操作者有足夠時間進行測試。弗朗西斯.盧克斯說:“在此水平上的一切都能預先脫機運轉,這當然符合我們的利益。”
進一步改進
現在需要進一步改進安全功能,尤其是錯誤報告。改進以后,可以通過西門子標準參量軟件在操作臺(HMI面板)上生成錯誤報告。此外,歐寶工程師現在也可以運用其它安全智能,如在使用安全光幕時可以控制抑噪功能(編寫好的安全管制功能,生產過程需要)。
歐寶工程師埃里克.蒙斯指出了“故障安全”式PLC中電子郵件卡的好處:“歐寶中心安全系統可以按照要求選擇監控安全軟件。如果安全軟件出現變化,系統將自動生成電子郵件并發送至安全中心。”
在西門子自動化和驅動系統集團的配合下,第一套帶自糾錯的PLC已經完成了試運轉和編程。接下來的工作由系統集成商Imtech獨立完成。Imtech的項目工程師維姆.范.戈騰說:“西門子提供了相關的基礎課程,講授了如何編程和實現程序,從而確保設備順利運轉。而在過去,我們總是化費很多精力來設計備用功能,這造成了人力的浪費,即便在年底任務很緊張的時候也是如此。”
兩個月的實際操作為歐寶團隊提供了有力佐證。弗朗西斯.盧克斯說:“從一開始,我們就幾乎忘掉了系統的存在,因為它運轉良好,我們沒碰到任何問題,我們已經接受了新觀念:亦即安全是整合在系統內部的。以前安全系統建立在硬件基礎上,但現在應該與其它系統構成一個整體。雖然我們已經接受新概念,但有時仍然獨立地看待它們,總是把軟件與單獨的硬件功能對應起來。”
車間操作
所有的自糾錯PLC系統均安裝在金屬部件上,收尾工作在基本的車身工作之上進行。一個PLC單元進行焊接以及運送工作。運送系統根據不同車型需要組裝車蓋或者后擋板。
第二套PLC負責打磨,檢測車身質量并進行適配。這其中包括將車門對準位置,以及在噴漆之前打開車蓋。兩套系統均需要大量而復雜的輸送操作,很多專業的人工作業也在此區域完成。因此,必須把帶有危險隱患的操作場所隔離開。
弗朗西斯.盧克斯說:“物理安全標準包括緊急制動弦,緊急制動按鈕,帶有或不帶有消音功能的光幕,升降縫隙屏幕,傳統的帶有安全鉤的安全籠等等。這些設備非常復雜,但帶自糾錯功能的PLC能夠通過Profibus DP/DP控制整個系統并與常規控制系統保持通訊。我們希望在今年底更進一步:將PLC的標準和“故障保護”控制系統整合在一起。”
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