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[焊接(连接)] PLC-5在总装车间电气控制系统中的应用研究

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发表于 2015-12-20 09:37:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  汽车制造厂的输送线和装配线的控制系统非常复杂,它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔离开关、急停开关、接近开关、光电开关、传送机、张紧器、提升机、举升台等许多执行机构。在奇瑞公司二期工程里,采用两条装配线实现了四种车型的混线生产。整个控制系统由中央控制室和四个远程控制站组成了一个全厂工业局域网,远程控制柜通过以太网将自己所控制区域内的生产情况传送至中央控制室的计算机系统。
  一、系统选型及特点
  在认真分析国际知名控制系统公司的产品基础上,奇瑞公司根据自动化控制技术人员在产品实际应用上的经验,鉴于一期工程采用罗克韦尔A-B PLC产品的良好运行状况,决定在二期工程中仍采用A-B PLC用来控制整个生产车间。
  A-B PLC在全球工业界享有盛名,其PLC-5系列作为A-B品牌家族中旗舰产品拥有许多功能模块,可以实现多种复杂的控制系统。此外,罗克韦尔的软件众多,功能强大,能够给予A-B的产品广泛的支持。
  最终,奇瑞公司确定选用罗克韦尔的PLC-5可编程序控制器、RSLogix 5编程软件、RSNetWork控制网组态软件以及RSView监控软件组成的自控系统来实现对总装车间的整个生产装配线的控制。除此之外,奇瑞公司二期工程的焊装输送线和涂装输送线也采用了罗克韦尔的A-B PLC。
  PLC-5/40E CPU的特点是内存容量大、数据处理能力强、网络功能强大,带有以太网网口,不需要额外的以太网通讯模块。PLC-5/40E CPU使用钥匙开关改变处理器的操作模式:在运行模式下,用户不能创建或删除程序文件、创建或删除数据文件、或通过编程软件改变操作模式;在编程模式时,用软件编程不能改变操作模式;通过编程软件,在远程编程、远程测试、远程运行模式之间改变。
  RSLogix 5编程软件具有可靠的通讯能力、强大的编程功能以及卓越的诊断能力、监控能力、运行控制功能。运用RSLogix 5梯形逻辑编程软件可以优化系统性能,节省项目开发时间,提高生产率。
  上位机监控软件RSView32是罗克韦尔自动化公司推出的组态软件平台,其特点是使用方便,可以构造灵活的界面和强大的功能,能够开发出较强的组合画面。利用上位机监控软件RSView32,坐在中央控制室就可对现场的生产情况一目了然,实现监控生产。
  二、系统结构与配置
  罗克韦尔的通讯网络分为信息层、控制层和设备层。信息层应用以太网进行全厂的数据采集和程序维修;控制层应用控制网、DH+、DH485、远程I/O网络;设备层应用DeviceNet网络进行底层设备的低成本、高效率信息集成。
  罗克韦尔采用基于生产者/客户模式的通讯技术控制网,即传送对时间有苛刻要求的控制信息也可同时传送其他的信息,但对时间无苛求的信息不会影响对时间苛求信息的传送。
  该控制网具有以下特点:

  •   连续性;
  •   传送与梯形逻辑程序的扫描异步;
  •   以一个与用户在I/O映象表中所设定的通讯速率相等或更快的速率传送,充分保证了控制网中的数据准确、可靠、快速的发送、传递、接受和处理。
  总装车间控制系统是一个基于DeviceNet网络的现场总线控制系统。控制系统由一个中央控制柜和四个远程控制柜组成,并与上位机和企业的以太网相连接。系统的最低层是设备控制层,主要实现对生产设备的现场控制与监控;控制网主要是通过上位机完成对全车间生产线的在线监测,并向设备控制层下达控制指令;最上层是EtherNet网络通过EtherNet网络与公司的企业资源管理(ERP)系统连接,向ERP系统提供整个车间的生产数据。
  1、中央控制室
  中央控制室采用RSView32组态软件。RSView32是高度集成、基于组件并用于监视和控制自动化设备和过程的人机界面监控软件,通过开放的技术扩展用户的视野,能够实现与罗克韦尔其他软件产品、微软产品以及第三方应用程序的高度兼容。RSView32除了具备高质量人机界面监控软件的功能外,还能够提供独特的系列工具以最大限度地提升生产效率。
  中央控制室承担了数据管理、车间数据采集、报警、趋势、数据记录及中文报表等工作。在中央控制室设有操作员工作站,操作员通过操作终端详细了解整个车间的生产运行情况,下达操作控制指令指挥整个车间的生产,以实现车间自动化控制。
  中央控制室主要实现以下功能:
  (1) 控制操作:在中央控制室对整个系统的被控设备进行在线实时控制。
  (2) 显示功能:用图形实时显示各PLC站被控设备的运行工况;动态显示生产线工艺流程图,并能在流程图上选择弹出多级细部详图;动态显示各种信号的数值和范围清单。
  (3) 数据管理:建立生产数据库、操作信息库、故障信息库。
  (4) 数据处理:利用实时数据和历史数据计算主要生产指标。

  (5) 报警功能:当装配线出现故障时,工人按下呼人开关和急停开关,装配线停止运行,并把故障信息输入到报警表,屏幕显示报警信息,打印机输出报警信息,声光报警,并可依据报警信息推出相应的动态画面。
  (6) 报表功能:包括即时报表、日报表、月报表、年报表。
  (7) 安全功能:按不同操作级别分级加密,并记录操作人的员工号和所有操作信息。
  (8) 打印功能:可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警的实时打印。
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