PLC-5在總裝車間電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

汽車制造廠的輸送線和裝配線的控制系統(tǒng)非常復(fù)雜，它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔離開關(guān)、急停開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、傳送機、張緊器、提升機、舉升臺等許多執(zhí)行機構(gòu)。在奇瑞公司二期工程總裝車間里，采用兩條裝配線實現(xiàn)了四種車型的混線生產(chǎn)。整個控制系統(tǒng)由中央控制室和四個遠程控制站組成了一個全廠工業(yè)局域網(wǎng)，遠程控制柜PLC通過以太網(wǎng)將自己所控制區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)情況傳送至中央控制室的計算機系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)選型及特點

在認真分析國際知名控制系統(tǒng)公司的產(chǎn)品基礎(chǔ)上，奇瑞公司根據(jù)自動化控制技術(shù)人員在產(chǎn)品實際應(yīng)用上的經(jīng)驗，鑒于一期工程采用羅克韋爾A-B PLC產(chǎn)品的良好運行狀況，決定在二期工程中仍采用A-B PLC用來控制整個生產(chǎn)車間。

A-B PLC在全球工業(yè)界享有盛名，其PLC-5系列作為A-B品牌家族中旗艦產(chǎn)品擁有許多功能模塊，可以實現(xiàn)多種復(fù)雜的控制系統(tǒng)。此外，羅克韋爾的軟件眾多，功能強大，能夠給予A-B的產(chǎn)品廣泛的支持。

最終，奇瑞公司確定選用羅克韋爾的PLC-5可編程序控制器、RSLogix 5編程軟件、RSNetWork控制網(wǎng)組態(tài)軟件以及RSView監(jiān)控軟件組成的自控系統(tǒng)來實現(xiàn)對總裝車間的整個生產(chǎn)裝配線的控制。除此之外，奇瑞公司二期工程的焊裝輸送線和涂裝輸送線也采用了羅克韋爾的A-B PLC。

PLC-5/40E CPU的特點是內(nèi)存容量大、數(shù)據(jù)處理能力強、網(wǎng)絡(luò)功能強大，帶有以太網(wǎng)網(wǎng)口，不需要額外的以太網(wǎng)通訊模塊。PLC-5/40E CPU使用鑰匙開關(guān)改變處理器的操作模式：在運行模式下，用戶不能創(chuàng)建或刪除程序文件、創(chuàng)建或刪除數(shù)據(jù)文件、或通過編程軟件改變操作模式；在編程模式時，用軟件編程不能改變操作模式；通過編程軟件，在遠程編程、遠程測試、遠程運行模式之間改變。

RSLogix 5編程軟件具有可靠的通訊能力、強大的編程功能以及卓越的診斷能力、監(jiān)控能力、運行控制功能。運用RSLogix 5梯形邏輯編程軟件可以優(yōu)化系統(tǒng)性能，節(jié)省項目開發(fā)時間，提高生產(chǎn)率。

上位機監(jiān)控軟件RSView32是羅克韋爾自動化公司推出的組態(tài)軟件平臺，其特點是使用方便，可以構(gòu)造靈活的界面和強大的功能，能夠開發(fā)出較強的組合畫面。利用上位機監(jiān)控軟件RSView32，坐在中央控制室就可對現(xiàn)場的生產(chǎn)情況一目了然，實現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置

羅克韋爾的通訊網(wǎng)絡(luò)分為信息層、控制層和設(shè)備層。信息層應(yīng)用以太網(wǎng)進行全廠的數(shù)據(jù)采集和程序維修；控制層應(yīng)用控制網(wǎng)、DH+、DH485、遠程I/O網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備層應(yīng)用DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進行底層設(shè)備的低成本、高效率信息集成。

羅克韋爾采用基于生產(chǎn)者/客戶模式的通訊技術(shù)控制網(wǎng)，即傳送對時間有苛刻要求的控制信息也可同時傳送其他的信息，但對時間無苛求的信息不會影響對時間苛求信息的傳送。

該控制網(wǎng)具有以下特點：

連續(xù)性；
傳送與梯形邏輯程序的掃描異步；
以一個與用戶在I/O映象表中所設(shè)定的通訊速率相等或更快的速率傳送，充分保證了控制網(wǎng)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠、快速的發(fā)送、傳遞、接受和處理。
總裝車間控制系統(tǒng)是一個基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由一個中央控制柜和四個遠程控制柜組成，并與上位機和企業(yè)的以太網(wǎng)相連接。系統(tǒng)的最低層是設(shè)備控制層，主要實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場控制與監(jiān)控；控制網(wǎng)主要是通過上位機完成對全車間生產(chǎn)線的在線監(jiān)測，并向設(shè)備控制層下達控制指令；最上層是EtherNet網(wǎng)絡(luò)通過EtherNet網(wǎng)絡(luò)與公司的企業(yè)資源管理（ERP）系統(tǒng)連接，向ERP系統(tǒng)提供整個車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

1、中央控制室

中央控制室采用RSView32組態(tài)軟件。RSView32是高度集成、基于組件并用于監(jiān)視和控制自動化設(shè)備和過程的人機界面監(jiān)控軟件，通過開放的技術(shù)擴展用戶的視野，能夠?qū)崿F(xiàn)與羅克韋爾其他軟件產(chǎn)品、微軟產(chǎn)品以及第三方應(yīng)用程序的高度兼容。RSView32除了具備高質(zhì)量人機界面監(jiān)控軟件的功能外，還能夠提供獨特的系列工具以最大限度地提升生產(chǎn)效率。

中央控制室承擔(dān)了數(shù)據(jù)管理、車間數(shù)據(jù)采集、報警、趨勢、數(shù)據(jù)記錄及中文報表等工作。在中央控制室設(shè)有操作員工作站，操作員通過操作終端詳細了解整個車間的生產(chǎn)運行情況，下達操作控制指令指揮整個車間的生產(chǎn)，以實現(xiàn)車間自動化控制。