三、控制系統(tǒng)的構(gòu)成
 

由于該項目遵從Integra標(biāo)準(zhǔn)，因此方案是嚴(yán)格按照這個標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。Integra標(biāo)準(zhǔn)是從國外引入的比較先進(jìn)的，針對汽車行業(yè)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，它已經(jīng)被成功應(yīng)用于德國梅賽德斯奔馳項目，得到了很高的評價。BBDC項目首次將Integra標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)中國，并發(fā)布了IntegraBBDC標(biāo)準(zhǔn)，它對控制結(jié)構(gòu)、硬件畫圖、軟件開發(fā)、Safety技術(shù)、現(xiàn)場總線、系統(tǒng)接口、人機(jī)界面、軟件庫和培訓(xùn)流程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，Integra標(biāo)準(zhǔn)的引入將大大推動中國汽車制造業(yè)的發(fā)展。

圖4    漆前緩存線電氣系統(tǒng)配置圖

由于各系統(tǒng)硬件配置大致相同，只是數(shù)量上的不同，我們就以圖4所示的漆前緩存電氣系統(tǒng)配置圖分析硬件選擇方案，從硬件配置圖可以看出，監(jiān)控級利用工業(yè)以太網(wǎng)將控制層PLC獲得的數(shù)據(jù)傳送到上位監(jiān)控計算機(jī)，這是由于廠房面積大，各個控制系統(tǒng)分布廣泛決定的，另外由于整個系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大（有一萬多個點），這就決定了工業(yè)以太網(wǎng)是最佳選擇。而且為了保證生產(chǎn)的可靠性，系統(tǒng)中的PLC選用的是CPU416F-2DP，同時采用了部分safety模塊，這樣就提高了系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)場選擇一個觸摸屏是為了可以在現(xiàn)場的控制柜上實時的查看各個點的狀態(tài)和CPU的信息，還可以診斷Profibus總線的通訊狀態(tài)，這是為了方便現(xiàn)場人員調(diào)試，也給后期維護(hù)帶來便利。CPU下面接了一個中繼器，主要是起到診斷網(wǎng)絡(luò)和信號放大的作用，可以實時的監(jiān)控通訊狀態(tài)，如有問題可以及時的發(fā)現(xiàn)處理。另外由于每個子系統(tǒng)既獨立控制，又相互聯(lián)系。所有選用DP-Coupler來進(jìn)行不同CPU之間的數(shù)據(jù)交換。對有本地啟停設(shè)備的地方選擇PP17面板，這種方案比使用觸摸屏控制更加可靠，而且也更容易適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境。對于是否選擇變頻器MASTERDRIVE，主要是根據(jù)工藝的要求選擇的電機(jī)，如果電機(jī)是非變頻的可以選擇馬達(dá)啟動器來啟動電機(jī)。而對于現(xiàn)場一些特殊點的不能通過控制柜中的模板采集的，可選擇ET200eco來進(jìn)行現(xiàn)場采集而無需放在控制柜里，滑撬系統(tǒng)使用MOBY E進(jìn)行車身的識別。圖5即為總裝系統(tǒng)的主監(jiān)控畫面，從圖中各工位的顏色可以清楚的看出各個工位以及整個系統(tǒng)的工作情況

圖5    總裝系統(tǒng)主監(jiān)控畫面

對采集數(shù)據(jù)和監(jiān)控生產(chǎn)的上位機(jī)，采用了服務(wù)器－客戶機(jī)的模式，如圖6所示，共有2臺服務(wù)器和5臺客戶機(jī)，2臺服務(wù)器互為冗余，選用的HP ProLiant DL服務(wù)器，安裝了Windows2003 server standard版操作系統(tǒng)，WinCC安裝的是6.0 SP4版本。5臺客戶機(jī)選用的是工業(yè)控制計算機(jī)，安裝了Windows2000英文版操作系統(tǒng)，WinCC版本和服務(wù)器一樣。選擇這種方案主要是基于三方面的考慮。①可靠性高：互為冗余的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的定時同步，保證了數(shù)據(jù)的一致性和可靠性；②開發(fā)周期短：這種模式只需開發(fā)一個服務(wù)器的程序即可，兩臺服務(wù)器互為備份程序完全一樣，而客戶端的PC無需編寫程序，只需通過工業(yè)以太網(wǎng)來訪問服務(wù)器的程序即可，開發(fā)難度小而且周期短；③成本低：由于本項目通訊點多，采用其它方式購買授權(quán)的費用相對較高，這種模式客戶機(jī)端只需128點的授權(quán)費用，這樣總體費用大大降低。

圖6   上位監(jiān)控系統(tǒng)配置圖

四、控制系統(tǒng)完成的功能

雖然本項目龐大，通訊點很多，但是各個子系統(tǒng)設(shè)備很大部分是相同，也具有一樣的控制要求，因此我們將整個項目按照設(shè)備劃分成的不同的功能組，這樣可以增大一次開發(fā)的利用率，避免了重復(fù)開發(fā)，節(jié)省時間和成本。

1．升降機(jī)的控制

  圖7   升降機(jī)控制系統(tǒng) 

如圖7所示，升降機(jī)在高位時，電動鎖緊器鎖緊到位，升降機(jī)上滾床無撬體，上層滾床有撬體等待，撬體經(jīng)確認(rèn)與EMS上的電動小車所帶車體相一致，上層滾床高速把撬體送到升降機(jī)的滾床上，經(jīng)變速開關(guān)變?yōu)榈退伲凶咧琳嘉婚_關(guān)停止。電動定位器關(guān)閉到位，電動鎖緊器松開到位，收到EMS空中自行電動小車允許接車信號，升降機(jī)低速升到接車位，待收到EMS空中自行電動小車允許升降機(jī)下降信號后，升降機(jī)高速下降至變速開關(guān)變?yōu)榈退?，低速下降到到位開關(guān)停止。電動定位器打開到位，待條件允許，升降機(jī)上滾床高速把撬體送到板式鏈的滾床。升降機(jī)高速上升至變速開關(guān)變?yōu)榈退?，低速上升到到位開關(guān)停止，執(zhí)行完一次循環(huán)。

2．舉升臺的控制

舉升臺在高位，下層滾床無撬體占位，上滾床高速把撬體送到下層滾床，經(jīng)變速開關(guān)變?yōu)榈退?，行走至占位開關(guān)停止；舉升臺在高位，下層滾床占位停止，電動定位器關(guān)閉到位，車體檢測開關(guān)檢測撬體上無車體，發(fā)出允許涂裝送車信號，當(dāng)車體檢測開關(guān)檢測撬體上有車體，收到涂裝送車完畢信號，前面允許送車，即舉升臺在低位，停止器再關(guān)閉到位，舉升臺在下降到位。撬體被鏈?zhǔn)揭菩袡C(jī)送到停止器，占位開關(guān)同時占位，舉升臺把撬體舉升高位，同時舉升臺舉升到高位，下層滾床等待接撬體，執(zhí)行完一次循環(huán)。

3．總裝門線升降機(jī)、停止器、推車機(jī)的控制

圖8    升降機(jī)、停止器和推車機(jī)的控制
 

如圖8所示，停止器ST01占位，停止器ST02沒占位，1#升降機(jī)在高位，停止器ST02占位與ST01占位之間沒有移動的吊具，停止器ST01打開到位，推車機(jī)T01由慢-快-慢把吊具推至ST02占位，停止器ST02占位延時1秒，推車機(jī)T01由慢-快-慢退回到位，1#升降機(jī)由慢-快-慢下降到位，等裝完車門，經(jīng)工位工人確認(rèn)后，1#升降機(jī)由慢-快-慢上升到位，停止器ST02前面允許進(jìn)車，停止器ST01與ST02同時打開到位，推車機(jī)T01由慢-快-慢把吊具從ST02推出，把吊具從ST01推至ST02占位，停止器ST02占位延時1秒，推車機(jī)T01由慢-快-慢退回到位，1#升降機(jī)下降，執(zhí)行完一次循環(huán)。應(yīng)注意的是：升降機(jī)不在上升到位，停止器ST01/ST02必須在關(guān)閉到位，推車機(jī)必須在后退到位，否則立即停線。
 

升降機(jī)的自動控制是項目中的難點，主要是因為升降機(jī)的自動控制如果故障就有可能將設(shè)備以及車體損壞，對一次調(diào)試成功的要求很高。升降機(jī)雖然有硬件保護(hù)措施，需要特定條件，比如升降機(jī)只有在失電后，抱閘將會抱死，因此對于升降機(jī)控制程序的編寫需要反復(fù)修改，模擬試驗，才能保證調(diào)試中的萬無一失，不會出安全事故。#p#分頁標(biāo)題#e#