化工儀器網(wǎng)技術(shù)文章
ELCO宜科在一汽大眾焊裝側(cè)圍EHB輸送系統(tǒng)項目的解決方案
閱讀：450 發(fā)布時間：2015-3-20 隨著國內(nèi)外汽車行業(yè)大規(guī)模集約化生產(chǎn)的需要，各種類型的自動化控制輸送方案層出不窮，單軌自行小車控制輸送系統(tǒng)（EMS）就是一種先進的機電一體化輸送控制系統(tǒng)，是融合了機械、電氣、計算機、自動控制等技術(shù)，集倉儲、運輸、裝卸、工藝操作四大物流環(huán)節(jié)為一體的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，在汽車行業(yè)的物料輸送領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用；該系統(tǒng)有著非常明顯的優(yōu)點——故障率低，現(xiàn)場維護簡單易行，能根據(jù)不同的需要實現(xiàn)不同的運行速度和動作，可以大大提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)的擴展，還可以實現(xiàn)在同一工位根據(jù)車型的不同而變化操作內(nèi)容，大大降低了未來并入新車型的改造費用。
一汽大眾CP4 焊裝側(cè)圍EHB 輸送系統(tǒng)項目是宜科為一汽大眾佛山四廠焊裝車間設(shè)計的側(cè)圍至主焊工位全自動化單軌自行小車輸送系統(tǒng)，可以實現(xiàn)5種車型的自動匹配，從側(cè)圍上件工位至主焊下件工位全程自動運行,自動按車型進入儲備區(qū)，根據(jù)底板和主線機械化所需車型發(fā)出側(cè)圍，無需人工干預(yù)。系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍60JPH，其先進的結(jié)構(gòu)形式和控制方式目前在國內(nèi)外同類設(shè)備中處于水平。
■PLC 控制系統(tǒng)的電氣總結(jié)構(gòu)
主控制器：CPU采用西門子安全產(chǎn)品319F，具有“集成安全"的特點，是一種從數(shù)據(jù)采集、分析到響應(yīng)，以及從傳感器到控制器再到驅(qū)動系統(tǒng)，*、全面、集成的安全保護程序。符合相關(guān)工業(yè)安全標準，包括 TüV、BGIA、 NFPA 和 UL，并根據(jù)當前安全標準進行認證?？蔁o縫集成到標準的自動化系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)，使其更為靈活和經(jīng)濟。不但加快了工程組態(tài)的速度，而且提高了工廠的可用性，使機器運行可靠，穩(wěn)定。
網(wǎng)絡(luò)：采用PROFIsafe ，PROFIsafe是符合IEC 61508標準要求且用于PROFIBUS和PROFINET的行規(guī)，PROFIsafe符合以下安全等級：
- 安全完整性等級SIL 3（IEC 61508，EN 62061）
- Cat. 4 (EN 954-1) - 性能等級 PLe (EN ISO 13849 -1: 2006)
PROFIsafe 采用了創(chuàng)新的安全保護理念，例如通過 IWLAN 和 PROFINET 進行無線故障安全通信，設(shè)備可以使用具有集成安全功能的“SIMATIC移動面板 277F IWLAN"。
遠程IO：采用ET200S及ELCO現(xiàn)場級IP67模塊。
變頻器：采用SEW品牌的MOVIDRIVE 61B系列產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)線及IO線：均采用ELCO的預(yù)注線纜，這樣就大大減少了安裝成本和后期的維修成本。
■EHB小車控制配置
1、小車控制器：LJU 790系列產(chǎn)品
2、PCM脈沖信號發(fā)生器：可發(fā)生190多種脈沖信號，PROFINET接口
3、傳感器：ELCO激光測距開關(guān)，用于小車定位及防撞
4、軌道檢測開關(guān)：ELCO方形接近開關(guān)，用于確定小車位置并反饋給PLC
■自行小車的組成及功能
自行小車傳送電源和信號的組件主要是由電刷及滑觸線組成，通過電刷和安裝在導(dǎo)軌上的電排接觸，使每臺小車的控制器獲得電源和速度信號以及實現(xiàn)小車控制器與中央控制柜的通訊。小車的控制器是小車運行的大腦，用來向小車的驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送信號，并實現(xiàn)每臺小車和整個自動導(dǎo)軌系統(tǒng)中央控制柜的通訊，同樣在小車上的電器元件用來監(jiān)控每臺小車的運行狀態(tài)，并傳送回小車的控制器，然后由小車控制器反饋給中央控制柜。
輸送線由軌道、安裝在軌道上的電排和沿線的感應(yīng)開關(guān)或感應(yīng)片組成。以功能來區(qū)分，由輸送段、工位段和診斷、維修段組成。
電排安裝在小車運行的軌道上。電排一般有6根，其中三根為電源排L1、L2和L3，一根為接地排PE，一根用于中央控制柜向小車控制器傳送信號的S1排，一根用于小車向中央控制柜反饋信號的M1排。
■車型匹配
每臺小車均裝有RFID載碼體，用于存儲小車所掛側(cè)圍的車型信息。在上件升降機上件的同時由機器人寫入車型信息。在儲備區(qū)入口道岔前設(shè)置RFID讀寫頭，對側(cè)圍車型信息進行識別，小車會根據(jù)該信息自動進入相應(yīng)的儲備區(qū)。在儲備區(qū)的出口位置也設(shè)置RFID讀寫頭對所發(fā)出的側(cè)圍進行二次確認，這樣就可以確保所匹配車型的準確性。
■運行狀態(tài)監(jiān)控
由小車控制器對小車上的設(shè)備及運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控（包括控制器工作是否正常、電機過熱、傳感器故障及短線檢測等），一旦小車在運行中發(fā)生故障，將由小車上的控制器S2端口發(fā)出一個故障脈沖，并把小車的狀態(tài)傳送到中央控制柜的PLC中，這樣就能在中央控制柜上顯示出小車在哪個區(qū)域發(fā)生了故障。維修人員就能很快找到小車發(fā)生故障的區(qū)域，同時，小車上的控制器依靠內(nèi)置的電源和預(yù)先設(shè)定在控制器上顯示故障代碼，以便維修人員方便地知道具體的故障原因，快速排除故障。
■維修診斷功能
為了zui大限度地保證自行小車的每個部件正常運行，宜科在項目設(shè)計中特別設(shè)置了維修診斷區(qū)，當小車下件完成后，空載的小車將進入自動診斷區(qū)，進行剎車性能、激光防撞傳感器工作狀態(tài)，小車的接地系統(tǒng)是否完好及電刷磨損情況等檢測，如果檢測所有功能為正常，則自動進入下一工位的運行，如果不正常，則自動進入維修段并發(fā)出報警反饋給中控室，及時提醒維修人員過來進行相應(yīng)的維修檢測。檢修完成后通過操作箱控制小車再次通過檢測區(qū)，再一次進行自動檢測確認。經(jīng)過該過程就大大降低了故障隱患，保證了輸送線的正常運行。
由于EHB輸送控制系統(tǒng)的特點和靈活性，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件、煙草等行業(yè)，可以很好的促進這些企業(yè)向智能制造的方向邁進。