前言:
自動化技術(shù)的發(fā)展與汽車制造行業(yè)有密不可分的關(guān)系,比如PLC技術(shù)的起源和發(fā)展都是在汽車行業(yè)首先開始,既而滲透到其他領(lǐng)域,現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展也是同樣的情況,同時自動化技術(shù)的發(fā)展和在汽車行業(yè)的應(yīng)用同樣大大促進(jìn)了汽車制造行業(yè)的飛速發(fā)展。
在中國,目前汽車制造業(yè)的自動化水平相對其他行業(yè)是比較先進(jìn)的,在整車組裝、噴涂、發(fā)動機(jī)、傳送鏈等等基本上所有的環(huán)節(jié),自動化技術(shù)的應(yīng)用都是比較豐富的。
三菱電機(jī)的自動化產(chǎn)品和CC-Link在中國的汽車行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛,在中國的絕大多數(shù)汽車廠中都有應(yīng)用,為保證生產(chǎn)的高效、穩(wěn)定、正常進(jìn)行,發(fā)揮著重要的作用。下面著重介紹CC-Link在上海大眾GOL油漆車間監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用情況,反映CC-Link技術(shù)應(yīng)用的一個側(cè)面,為總線技術(shù)在汽車廠中的應(yīng)用提供借鑒。
應(yīng)用實(shí)例:
上海大眾汽車有限公司的新款車型GOL實(shí)際上在原汽車二廠并線生產(chǎn),由于老油漆車間的控制系統(tǒng)已經(jīng)使用近十年,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化汽車制造的要求,因此,上海大眾決定對其進(jìn)行改造。本著先進(jìn)、可靠、易維護(hù)等出發(fā)點(diǎn),上海大眾最終采用了我們的方案,即整個車間都采用日本三菱電機(jī)的PLC系統(tǒng),并用CC-LINK把整個油漆車間設(shè)備聯(lián)網(wǎng),進(jìn)行集中監(jiān)控。
上海大眾老油漆車間可以劃分為幾個工序:輸漆、預(yù)處理、PVC漆、底面漆,并由地面鏈和懸掛鏈鏈條輸送鏈連接整個車間,整個車間的控制系統(tǒng)如下圖所示:
各部分功能和配置說明:
1. 預(yù)處理:主要功能是根據(jù)不同工藝控制相關(guān)泵、閥的運(yùn)行,有DI 140點(diǎn)、DO 160點(diǎn)。PLC采用三菱Q系列,并配有就地HMI,用于設(shè)備區(qū)域自動運(yùn)行等設(shè)置及就地信息顯示。
2. 輸漆:主要功能是根據(jù)油漆配方控制不同原料流量,有DI 48點(diǎn)、DO 64點(diǎn)、AI 24點(diǎn)。PLC采用三菱Q系列。
3. 懸掛鏈:主要功能是控制懸掛鏈生產(chǎn)線上車輛的有序排列,以及車輛在不同工位的停留時間,有DI 360點(diǎn)、DO 180點(diǎn)。PLC采用三菱Q系列,并配有就地HMI,用于設(shè)備運(yùn)行方式等設(shè)置及就地信息顯示。
4. 地面鏈:主要功能是控制地面鏈生產(chǎn)線上車輛的有序排列,以及車輛在不同工位的停留時間,有DI 180點(diǎn)、DO 96點(diǎn)。PLC采用三菱Q系列。
5. PVC漆:主要功能是根據(jù)不同油漆工藝控制相關(guān)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,有DI 64點(diǎn)、DO 64點(diǎn)。PLC采用三菱FX2N系列。
6. 底面漆:主要功能是根據(jù)不同油漆工藝控制相關(guān)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,有DI 32點(diǎn)、DO 32點(diǎn)。PLC采用三菱FX2N系列。
7. 另外,還有24路來自不同工位的溫度、濕度和壓力等模擬量信號通過CC-Link遠(yuǎn)程模擬量模塊采集到中控室。
8. CC-Link主站設(shè)在中控室,采用三菱Q系列PLC,該P(yáng)LC負(fù)責(zé)通過CC-Link采集各種信息,并在模擬屏上實(shí)時顯示整個車間運(yùn)行狀況,一旦發(fā)生異常隨即報警,以提醒操作員在第一時間作出相應(yīng)調(diào)整。另外,總控室設(shè)有上位工控機(jī),上位機(jī)可以更為詳盡地顯示整個車間的運(yùn)行情況,操作員可以在總控室修改各種運(yùn)行參數(shù),大大提高了生產(chǎn)效率。
在該工程中,CC-Link的各種優(yōu)異性能得到了充分發(fā)揮,其主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1. 高速通訊:由于涉及的設(shè)備分散在整個油漆車間,實(shí)際通訊距離大約為500多米,起先我們擔(dān)心通訊速率會造成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i,但最終的實(shí)際使用速率為625Kbps,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的預(yù)計(jì)。能在工廠實(shí)際環(huán)境達(dá)到這個速率,應(yīng)該是同類產(chǎn)品的佼佼者。
2. 易用性:由于上海大眾對整個工程的進(jìn)度要求非常緊,整個工程的現(xiàn)場施工和調(diào)試時間為兩周,但我們卻保質(zhì)、保量地完成了任務(wù),連上海大眾都認(rèn)為創(chuàng)造了奇跡。其實(shí)這在很大程度上要?dú)w功于CC-Link的簡單易用,CC-Link在三菱Q系列PLC中的使用極為方便,甚至不用編程,只需設(shè)置幾個簡單的參數(shù)就能輕易地完成網(wǎng)絡(luò)的連接。
3. 高可靠性:由于CC-Link具備自動在線恢復(fù)、待機(jī)主控、切斷從站、確認(rèn)鏈接狀態(tài)、測試和診斷等豐富的RAS功能,它所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有高度的可靠性。從2002年11月系統(tǒng)投運(yùn)以來,從未發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷,整個系統(tǒng)運(yùn)行正常。
4. 數(shù)據(jù)量大:由于系統(tǒng)中有些站點(diǎn)的數(shù)據(jù)量較大,我們在設(shè)置了大量的循環(huán)傳送數(shù)據(jù)的同時,更利用了CC-Link的瞬間傳送功能,進(jìn)一步加大了數(shù)據(jù)的傳輸量,從而保證了生產(chǎn)必須的信息毫無遺漏地傳輸?shù)剿枰墓の弧?BR>
5. 低成本:從整個系統(tǒng)配置的成本構(gòu)成看,CC-Link無疑在同類產(chǎn)品中獨(dú)占鰲頭,這也是我們公司在眾多競爭者中脫穎而出的重要原因之一。
通過這次成功的改造,上海大眾汽車二廠油漆車間的自動化水平得到了質(zhì)的飛躍,完全滿足了GOL這個新車型的生產(chǎn)需要,同時,實(shí)現(xiàn)了車間生產(chǎn)線的信息交換,為現(xiàn)代化的工廠信息管理打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),由于車間的各種資源得到進(jìn)一步整合,設(shè)備無故障時間大大提高,使生產(chǎn)效率和管理水平上了一個新的臺階。當(dāng)然,我們也得以再一次領(lǐng)略CC-Link的卓越性能。
總結(jié):
開放式現(xiàn)場總線CC-Link在中國汽車行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛,同時CC-Link技術(shù)也在不斷的發(fā)展,近期,CC-Link協(xié)會推出了CC-Link的升級版本CC-Link Ver.2.0(將數(shù)據(jù)通信量擴(kuò)大了8倍),和CC-Link的更底層網(wǎng)絡(luò)CC-Link/LT,標(biāo)志著CC-Link技術(shù)在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,同時會為制造業(yè)和其他行業(yè)的發(fā)展提供更好的解決方案。