無線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在汽車生產(chǎn)線輸送控制系統(tǒng)改造的應(yīng)用

　　1. 引言

　　由于市場需求的提升，原有的系統(tǒng)已不能夠滿足產(chǎn)能的提升需求。原有的汽車涂裝底漆生產(chǎn)線存在瓶頸工位，受工藝時間的限制，節(jié)拍時間長。另外原有的汽車涂裝底漆生產(chǎn)線是采用分段供電的控制方式，所有的動作都由地面主控PLC完成，技術(shù)比較落后，柔性差，擴(kuò)充很難；老系統(tǒng)已使用了10年，部分設(shè)備已經(jīng)老化，故障率很高，維護(hù)十分困難。

　　但是原有工藝槽體本身還是存在提升的潛力的（槽體空間比較大，能夠放入兩臺車體進(jìn)行工藝處理）。通過對瓶頸工位進(jìn)行雙工位改造和增加自行小車車組，是能夠消除瓶頸，但要原有控制系統(tǒng)是很難實現(xiàn)的，勢必要對原有自動化輸送控制系統(tǒng)進(jìn)行改造升級。

　　此次底漆生產(chǎn)線的改造，實際上就是底漆生產(chǎn)線自動化輸送系統(tǒng)（環(huán)行自行小車）的改造 。通過此次自動化輸送系統(tǒng)的改造，最終達(dá)到的產(chǎn)能目標(biāo)：改造后單排、一排半車型工藝節(jié)拍：210s（原為280S），產(chǎn)能提高近30%，雙班日產(chǎn)達(dá)到300臺（原為200臺左右）。

　　2. 工藝介紹

　　工藝說明

　　汽車涂裝底漆生產(chǎn)線（又叫前處理和電泳生產(chǎn)線），它主要由工藝槽體系統(tǒng)和自動化輸送系統(tǒng)兩部分組成。它是汽車涂裝的第一道關(guān)鍵工序，底漆質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到后序工藝，而底漆生產(chǎn)線的輸送機(jī)構(gòu)的自動化程度及好壞又直接影響涂裝的質(zhì)量和效率。

　　底漆生產(chǎn)線共有11工藝槽體，依次是：預(yù)脫脂、脫脂、第一水洗、表調(diào)、磷化、第二水洗、去離子水洗、電泳、UF超濾水洗、超濾水洗、去離子水洗。從第一個槽體到最后一個槽體前后長100米左右，另外還有上線點、下線點和積放段，整個環(huán)行滑觸線全長218米左右。

　　底漆生產(chǎn)線動作過程是：上線點將焊裝車間焊好的白車身裝好在吊具上，吊具升到位后自行小車帶著吊具依次進(jìn)入上述槽體進(jìn)行工藝處理，然后從下線點將電泳好的車身從吊具中取下，空吊具升到位后，小車?yán)^續(xù)運行，經(jīng)過積放區(qū)重新回到上線點進(jìn)入下一循環(huán)。

　　3. 無線方案產(chǎn)生

　　盡管底漆生產(chǎn)線動作過程是比較簡單的，但改造是在仍生產(chǎn)使用的老線的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，而且改造時間很短（10天左右的時間），風(fēng)險很大，其余的廠家都因此選擇退出。也就是說我們?nèi)绻灿贸Ｒ?guī)的方案，時間肯定不夠，但是如果采用新的技術(shù)，可靠性如何來保證。

　　我們的方案規(guī)劃始終圍繞著：確?？煽啃裕瑴p少現(xiàn)場施工量，減少編程調(diào)試時間，并且實現(xiàn)全信息采集的出發(fā)點進(jìn)行

　　自行小車是物流轉(zhuǎn)運輸送線的常用設(shè)備，它是通過車體上安裝集電極和預(yù)裝在軌道內(nèi)滑觸線在移動中接觸進(jìn)行取電，提供給移動的小車，這種取電方式已經(jīng)是很成熟的技術(shù)，但通過滑觸線和集電器滑動接觸進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊確是一個比較特殊和困難的。一是由于滑觸線在軌道內(nèi)是平行敷設(shè)的，并且距離比較近，之間僅有絕緣，線體裸露且沒有屏蔽層的防護(hù)，滑觸線和集電器滑動接觸之間存在很大的阻抗，而且滑動過程中接觸的效果也不穩(wěn)定，還是或多或少的存在干擾和各種不穩(wěn)定因素。二是通訊數(shù)據(jù)量問題，由于軌道和滑觸線的尺寸、安裝的要求及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等各方面因素的局限，通常滑觸線數(shù)量都采用8 根。目前流行的滑觸線數(shù)據(jù)通訊方式主要有：車載PLC到站發(fā)信方式，現(xiàn)場總線（如profibus)方式及調(diào)制解調(diào)方式。

　　由于本項目改造時間很短，改造還受原有老資源的限制，所以以上方式在短期內(nèi)都很難實現(xiàn)。最后我們想到了最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。無線的優(yōu)勢特點：

　　覆蓋面廣，頻率高不易受干擾，功率低不易干擾其他設(shè)備。

　　可適應(yīng)比較惡劣的環(huán)境。

　　安裝方便，施工快，免除大量的硬線（多芯電纜）施工。

　　用界面開放，調(diào)試維護(hù)方便。

　　擴(kuò)展容易，柔性程度高。

　　數(shù)據(jù)交換量大，速率快。

　　通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊來解決滑觸線數(shù)據(jù)通訊受限非常適合，無線的優(yōu)勢特點也很好的滿足了我們此次改造的需求，經(jīng)測試（包括覆蓋區(qū)域、信號強(qiáng)度、抗干擾、實時性及數(shù)據(jù)交換量對網(wǎng)絡(luò)速度的影響等）通過后，最終才確定采用無線通訊的方案，并采用菲尼克斯無線技術(shù)和產(chǎn)品。

　　4. 控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　a) 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

　　無線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在汽車涂裝底漆生產(chǎn)線輸送控制系統(tǒng)改造的應(yīng)用