OCKWELL汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)

　　羅克韋爾自動(dòng)化公司的可編程控制器PLC-5/80C的硬件配置（其自身有內(nèi)置的遠(yuǎn)程I/O（RIO）和ControlNet接口）。由于系統(tǒng)中控制的點(diǎn)數(shù)多、線路長(zhǎng)，因此用了6個(gè)1771-SDN掃描器，共12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò)與被控設(shè)備相連。12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò)分別命名為1DN1、1DN2、2DN1、2DN2、3DN1、3DN2、4DN1、4DN2、5DN1、5DN2、6DN1、6DN2。其中，1DN1控制生產(chǎn)線上的所有14臺(tái)變頻器；1DN2控制生產(chǎn)線上的所有FlexI/O節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)lexI/O所連接的大部分設(shè)備是原總裝生產(chǎn)線上不能直接連接到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備；2DN1控制車身輸送線（積放鏈）；2DN2控制儲(chǔ)備線（積放鏈）；3DN1和3DN2控制另一條儲(chǔ)備線（積放鏈）；4DN1至6DN2控制整車裝配線（工藝鏈）。整車裝配線的工藝非常復(fù)雜，由153個(gè)工位組成，主要控制功能有工藝急停、與其它設(shè)備連鎖等；主要設(shè)備有底盤(pán)打號(hào)機(jī)、天窗裝配機(jī)械手、涂膠機(jī)械手、裝配機(jī)械手、風(fēng)擋玻璃涂膠機(jī)器人、駕駛系統(tǒng)控制模塊、動(dòng)力總成、檢測(cè)裝置等。系統(tǒng)共有200多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
所有現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、故障信息等均通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳送至位于中控室的控制器；控制器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施的各種控制也是通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。系統(tǒng)中連接到EtherNet上的監(jiān)視計(jì)算機(jī)應(yīng)用組態(tài)軟件RSView32，以豐富的文字、形象的圖形顯示各生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、自動(dòng)彈出故障報(bào)警畫(huà)面、記錄故障點(diǎn)、調(diào)出相關(guān)的控制程序及電控圖紙，也可進(jìn)行生產(chǎn)信息的自動(dòng)記錄、統(tǒng)計(jì)管理等，并可將報(bào)警信息（故障點(diǎn)、故障原因、故障時(shí)間等）傳送至維修部門(mén)的遠(yuǎn)程終端上，而且可通過(guò)連接到EtherNet上的控制器控制生產(chǎn)線的起停、改變控制參數(shù)等。系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程I/O在控制柜上安裝了人機(jī)接口HMI，用于顯示生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、調(diào)節(jié)控制參數(shù)等。系統(tǒng)具有完善的PLC故障自動(dòng)診斷程序和HMI報(bào)警系統(tǒng)，使設(shè)備故障的查詢極其快速、方便、準(zhǔn)確。系統(tǒng)采用電流閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)解決了單鏈多驅(qū)動(dòng)同步控制的技術(shù)難題，保證了生產(chǎn)線的正常、安全運(yùn)行。系統(tǒng)控制層采用冗余的ControlNet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與車門(mén)分裝線、升降機(jī)控制系統(tǒng)、儀表盤(pán)安裝系統(tǒng)等的PLC處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制信息交換。

　　2.2系統(tǒng)構(gòu)建與調(diào)試

　　現(xiàn)場(chǎng)的所有信號(hào)通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂破?，控制器控制信?hào)也是通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，因此DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是整個(gè)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其構(gòu)建步驟如下：

　?。?）進(jìn)行總體規(guī)劃，合理布線；

　?。?）將DeviceNet網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上；

　?。?）安裝通信軟件RSLinx和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具軟件RSNetworxforDeviceNet或DeviceNetManager；
（4）給將要添加到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備分配節(jié)點(diǎn)地址并設(shè)置正確的通信波特率，因?yàn)镈eviceNet網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)的通信波特率必須一致，且不允許有節(jié)點(diǎn)地址重復(fù)的設(shè)備；

　?。?）將編程終端（計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ镁幊淘O(shè)備）連接到網(wǎng)絡(luò)上（通過(guò)計(jì)算機(jī)通信板卡或外置通信模塊）并建立通信，即在RSLinx下配置DeviceNet驅(qū)動(dòng)程序：DeviceNetDriver（1784-PCD/PCIDS、1770-KFD、SDNPTdriver）（該操作只能在在線模式下進(jìn)行）；

　　（6）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（DeviceNet或上層網(wǎng)絡(luò)ControlNet、EtherNet）配置DeviceNet設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，如設(shè)備的I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式、設(shè)備I/O報(bào)文的大小及設(shè)備本身的運(yùn)行參數(shù)（如變頻器的啟動(dòng)方式、最大頻率及其它運(yùn)行參數(shù)）；

　?。?）將設(shè)備配置參數(shù)下載到節(jié)點(diǎn)設(shè)備和DeviceNetScanner（1791-SDN）中，并保存到網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具軟件的配置文件中（用于離線查看網(wǎng)絡(luò)信息或配置相同的網(wǎng)絡(luò)）。

　　DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的硬件布線及軟件組態(tài)十分簡(jiǎn)便，因此系統(tǒng)的安裝調(diào)試周期大大縮短。

　　在進(jìn)行DeviceNet網(wǎng)絡(luò)硬件安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)注意：a.推薦選用羅克韋爾自動(dòng)化等公司的DeviceNet總線電纜及連接組件（這可使硬件安裝大大簡(jiǎn)化，并提高可靠性）；b.每個(gè)網(wǎng)段供電電源只能有一點(diǎn)接地；c.網(wǎng)絡(luò)總線兩端應(yīng)安裝正確的終端電阻（120Ω，可選配羅克韋爾等公司隨系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)終端電阻），在系統(tǒng)不上電時(shí)測(cè)得的網(wǎng)絡(luò)CAN-H和CAN-L之間的電阻值應(yīng)在50-70Ω。

　　三、結(jié)論

　　基于DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的汽車總裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，總線長(zhǎng)度（3000m）、節(jié)點(diǎn)數(shù)量（200多個(gè)）等均為目前全國(guó)之最，系統(tǒng)總體技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。三年來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐表明，系統(tǒng)功能強(qiáng)大、安全可靠、操作靈活，為一汽-大眾公司創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，并大大提高了生產(chǎn)效率、自動(dòng)化生產(chǎn)水平和管理水平，使得公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位。