PLC-5在總裝車間電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

中央控制室主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1) 控制操作：在中央控制室對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的被控設(shè)備進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制。

(2) 顯示功能：用圖形實(shí)時(shí)顯示各PLC站被控設(shè)備的運(yùn)行工況；動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)線工藝流程圖，并能在流程圖上選擇彈出多級(jí)細(xì)部詳圖；動(dòng)態(tài)顯示各種信號(hào)的數(shù)值和范圍清單。

(3) 數(shù)據(jù)管理：建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、操作信息庫(kù)、故障信息庫(kù)。

(4) 數(shù)據(jù)處理：利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)計(jì)算主要生產(chǎn)指標(biāo)。

(5) 報(bào)警功能：當(dāng)裝配線出現(xiàn)故障時(shí)，工人按下呼人開(kāi)關(guān)和急停開(kāi)關(guān)，裝配線停止運(yùn)行，并把故障信息輸入到報(bào)警表，屏幕顯示報(bào)警信息，打印機(jī)輸出報(bào)警信息，聲光報(bào)警，并可依據(jù)報(bào)警信息推出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)畫(huà)面。

(6) 報(bào)表功能：包括即時(shí)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表。

(7) 安全功能：按不同操作級(jí)別分級(jí)加密，并記錄操作人的員工號(hào)和所有操作信息。

(8) 打印功能：可以實(shí)現(xiàn)報(bào)表和圖形打印以及各種事件和報(bào)警的實(shí)時(shí)打印。

2、雙行道板式輸送機(jī)系統(tǒng)

總裝車間有兩套雙行道板式輸送機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由四柱叉式提升機(jī)、助推器、回轉(zhuǎn)舉升臺(tái)、傳送機(jī)和接近開(kāi)關(guān)等設(shè)備組成，每套系統(tǒng)由兩條平板輸送線組成。平行回轉(zhuǎn)運(yùn)行是一種非常復(fù)雜的控制技術(shù)，在國(guó)內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先的地位。該輸送線能夠在很大程度上降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。因此，對(duì)控制系統(tǒng)技術(shù)的要求比較高，難度也比較大。設(shè)備控制和調(diào)試起來(lái)非常困難，要求控制系統(tǒng)的各個(gè)部分互相緊密配合，不能出現(xiàn)半點(diǎn)差錯(cuò)，這是控制中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

從四柱叉式提升機(jī)的控制系統(tǒng)中取一個(gè)信號(hào)，用來(lái)控制吊具從寬推桿積放式懸掛輸送鏈到雙行道板式輸送機(jī)上或從雙行道板式輸送機(jī)到寬推桿積放式懸掛輸送鏈上，過(guò)程之間的緊密銜接，以杜絕差錯(cuò)和故障的出現(xiàn)。同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有自動(dòng)/手動(dòng)切換箱，以防生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)緊急事故。

3、車型吊具識(shí)別系統(tǒng)

在油漆車身上料點(diǎn)，操作人員將當(dāng)前吊具號(hào)及車的信息輸入到錄入計(jì)算機(jī)中，然后通過(guò)以太網(wǎng)傳送至PLC進(jìn)行堆棧存儲(chǔ)。錄入計(jì)算機(jī)將車的信息通過(guò)識(shí)別系統(tǒng)寫(xiě)頭寫(xiě)入載碼體，通過(guò)以太網(wǎng)將吊具號(hào)及車的信息傳送至上位機(jī)，并在錄入計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)錄入完畢后向PLC發(fā)送信號(hào)。

上位機(jī)做出與輸送線相對(duì)應(yīng)的畫(huà)面及參數(shù)，通過(guò)PLC給出的指針及錄入計(jì)算機(jī)給出的信息進(jìn)行顯示，并與PLC給出的堆棧信息進(jìn)行比較，上位機(jī)根據(jù)信息及要求控制出入庫(kù)的道岔及停止器。當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員采用人工控制運(yùn)行，待上位機(jī)正常后從PLC調(diào)出堆棧信息恢復(fù)顯示。

在庫(kù)存入口處的識(shí)別系統(tǒng)讀頭讀取載碼體信息通過(guò)以太網(wǎng)傳至上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)庫(kù)存及車的信息控制入庫(kù)區(qū)的道岔及停止器。當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員人工控制運(yùn)行，待上位機(jī)正常后從PLC調(diào)出堆棧信息恢復(fù)顯示。

庫(kù)區(qū)出口處，上位機(jī)根據(jù)計(jì)劃及庫(kù)區(qū)信息通過(guò)以太網(wǎng)控制停止器。當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員人工控制運(yùn)行。

載車吊具入口處，上位機(jī)根據(jù)識(shí)別系統(tǒng)讀頭讀取載碼體信息通過(guò)以太網(wǎng)傳至上位機(jī)，然后上位機(jī)根據(jù)車的信息控制道岔及停止器。當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員人工控制運(yùn)行。

在裝配懸鏈整車下線提升機(jī)前一工位處（ST48）設(shè)置識(shí)別系統(tǒng)讀頭，現(xiàn)場(chǎng)儀表板上線處設(shè)置顯示計(jì)算機(jī)及打印機(jī)各一臺(tái)。當(dāng)車通過(guò)ST48工位時(shí)，讀頭將載碼體信息讀入，并在計(jì)算機(jī)處顯示。

發(fā)動(dòng)機(jī)上線完畢后，通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送一信息，計(jì)算機(jī)自動(dòng)消除。計(jì)算機(jī)能依次顯示3臺(tái)車輛的信息，并能打印當(dāng)天的產(chǎn)量及參數(shù)。

4、吊具儲(chǔ)存區(qū)

總裝車間吊具存儲(chǔ)區(qū)分空吊具存儲(chǔ)區(qū)和油漆車身吊具存儲(chǔ)區(qū)。其中油漆車身吊具存儲(chǔ)區(qū)由九條寬推桿積放式懸掛輸送鏈系統(tǒng)組成，用來(lái)存儲(chǔ)不同的車型和同種車型的不同顏色車身的吊具。

控制系統(tǒng)需要區(qū)分吊具的類型，在吊具進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)和移出存儲(chǔ)區(qū)時(shí)需要鑒別吊具的類型，并與已經(jīng)輸入的信息進(jìn)行比較。然后做出吊具應(yīng)該進(jìn)入哪一條懸掛輸送線存儲(chǔ)區(qū)，或者哪種吊具從懸掛輸送線存儲(chǔ)區(qū)出去的決定。

在空吊具存儲(chǔ)區(qū)前有一個(gè)壞吊具識(shí)別和檢修區(qū)，把需要檢修的吊具送入檢修區(qū)進(jìn)行維修，正常的空吊具進(jìn)入吊具存儲(chǔ)區(qū)。

三、結(jié)束語(yǔ)

總裝車間控制系統(tǒng)的特點(diǎn)同時(shí)也是控制的難點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是，要切實(shí)保證設(shè)備運(yùn)行的安全性，在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)任何微小的故障都可能導(dǎo)致重大的安全事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失；二是，控制系統(tǒng)復(fù)雜的連鎖關(guān)系，從載油漆車身的吊具上線到成品車下線，包括工藝鏈和快速鏈之間的銜接，需要設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密配合，不能出現(xiàn)絲毫差錯(cuò)。

總裝車間控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高、數(shù)據(jù)采集量大、控制站多，因此，對(duì)系統(tǒng)可靠性的要求較高。通過(guò)采用羅克韋爾的產(chǎn)品和技術(shù)，系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行效果較好，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，靈活地實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的連鎖任務(wù)，具有較高的機(jī)電一體化水平。同時(shí)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、安全可靠，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了設(shè)備運(yùn)行的故障率，提高了生產(chǎn)效率。