PLC-5在總裝車間電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

汽車制造廠的輸送線和裝配線的控制系統(tǒng)非常復(fù)雜，它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔離開關(guān)、急停開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、傳送機(jī)、張緊器、提升機(jī)、舉升臺(tái)等許多執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在奇瑞公司二期工程總裝車間里，采用兩條裝配線實(shí)現(xiàn)了四種車型的混線生產(chǎn)。整個(gè)控制系統(tǒng)由中央控制室和四個(gè)遠(yuǎn)程控制站組成了一個(gè)全廠工業(yè)局域網(wǎng)，遠(yuǎn)程控制柜PLC通過以太網(wǎng)將自己所控制區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)情況傳送至中央控制室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)選型及特點(diǎn)

在認(rèn)真分析國際知名控制系統(tǒng)公司的產(chǎn)品基礎(chǔ)上，奇瑞公司根據(jù)自動(dòng)化控制技術(shù)人員在產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用上的經(jīng)驗(yàn)，鑒于一期工程采用羅克韋爾A-B PLC產(chǎn)品的良好運(yùn)行狀況，決定在二期工程中仍采用A-B PLC用來控制整個(gè)生產(chǎn)車間。

A-B PLC在全球工業(yè)界享有盛名，其PLC-5系列作為A-B品牌家族中旗艦產(chǎn)品擁有許多功能模塊，可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的控制系統(tǒng)。此外，羅克韋爾的軟件眾多，功能強(qiáng)大，能夠給予A-B的產(chǎn)品廣泛的支持。

最終，奇瑞公司確定選用羅克韋爾的PLC-5可編程序控制器、RSLogix 5編程軟件、RSNetWork控制網(wǎng)組態(tài)軟件以及RSView監(jiān)控軟件組成的自控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)總裝車間的整個(gè)生產(chǎn)裝配線的控制。除此之外，奇瑞公司二期工程的焊裝輸送線和涂裝輸送線也采用了羅克韋爾的A-B PLC。

PLC-5/40E CPU的特點(diǎn)是內(nèi)存容量大、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大，帶有以太網(wǎng)網(wǎng)口，不需要額外的以太網(wǎng)通訊模塊。PLC-5/40E CPU使用鑰匙開關(guān)改變處理器的操作模式：在運(yùn)行模式下，用戶不能創(chuàng)建或刪除程序文件、創(chuàng)建或刪除數(shù)據(jù)文件、或通過編程軟件改變操作模式；在編程模式時(shí)，用軟件編程不能改變操作模式；通過編程軟件，在遠(yuǎn)程編程、遠(yuǎn)程測(cè)試、遠(yuǎn)程運(yùn)行模式之間改變。

RSLogix 5編程軟件具有可靠的通訊能力、強(qiáng)大的編程功能以及卓越的診斷能力、監(jiān)控能力、運(yùn)行控制功能。運(yùn)用RSLogix 5梯形邏輯編程軟件可以優(yōu)化系統(tǒng)性能，節(jié)省項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。

上位機(jī)監(jiān)控軟件RSView32是羅克韋爾自動(dòng)化公司推出的組態(tài)軟件平臺(tái)，其特點(diǎn)是使用方便，可以構(gòu)造靈活的界面和強(qiáng)大的功能，能夠開發(fā)出較強(qiáng)的組合畫面。利用上位機(jī)監(jiān)控軟件RSView32，坐在中央控制室就可對(duì)現(xiàn)場的生產(chǎn)情況一目了然，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置

羅克韋爾的通訊網(wǎng)絡(luò)分為信息層、控制層和設(shè)備層。信息層應(yīng)用以太網(wǎng)進(jìn)行全廠的數(shù)據(jù)采集和程序維修；控制層應(yīng)用控制網(wǎng)、DH+、DH485、遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備層應(yīng)用DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行底層設(shè)備的低成本、高效率信息集成。

羅克韋爾采用基于生產(chǎn)者/客戶模式的通訊技術(shù)控制網(wǎng)，即傳送對(duì)時(shí)間有苛刻要求的控制信息也可同時(shí)傳送其他的信息，但對(duì)時(shí)間無苛求的信息不會(huì)影響對(duì)時(shí)間苛求信息的傳送。

該控制網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：

連續(xù)性；
傳送與梯形邏輯程序的掃描異步；
以一個(gè)與用戶在I/O映象表中所設(shè)定的通訊速率相等或更快的速率傳送，充分保證了控制網(wǎng)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠、快速的發(fā)送、傳遞、接受和處理。
總裝車間控制系統(tǒng)是一個(gè)基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由一個(gè)中央控制柜和四個(gè)遠(yuǎn)程控制柜組成，并與上位機(jī)和企業(yè)的以太網(wǎng)相連接。系統(tǒng)的最低層是設(shè)備控制層，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場控制與監(jiān)控；控制網(wǎng)主要是通過上位機(jī)完成對(duì)全車間生產(chǎn)線的在線監(jiān)測(cè)，并向設(shè)備控制層下達(dá)控制指令；最上層是EtherNet網(wǎng)絡(luò)通過EtherNet網(wǎng)絡(luò)與公司的企業(yè)資源管理（ERP）系統(tǒng)連接，向ERP系統(tǒng)提供整個(gè)車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

1、中央控制室

中央控制室采用RSView32組態(tài)軟件。RSView32是高度集成、基于組件并用于監(jiān)視和控制自動(dòng)化設(shè)備和過程的人機(jī)界面監(jiān)控軟件，通過開放的技術(shù)擴(kuò)展用戶的視野，能夠?qū)崿F(xiàn)與羅克韋爾其他軟件產(chǎn)品、微軟產(chǎn)品以及第三方應(yīng)用程序的高度兼容。RSView32除了具備高質(zhì)量人機(jī)界面監(jiān)控軟件的功能外，還能夠提供獨(dú)特的系列工具以最大限度地提升生產(chǎn)效率。

中央控制室承擔(dān)了數(shù)據(jù)管理、車間數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、趨勢(shì)、數(shù)據(jù)記錄及中文報(bào)表等工作。在中央控制室設(shè)有操作員工作站，操作員通過操作終端詳細(xì)了解整個(gè)車間的生產(chǎn)運(yùn)行情況，下達(dá)操作控制指令指揮整個(gè)車間的生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)車間自動(dòng)化控制。