MP920伺服系統(tǒng)在汽車柔性焊接生產(chǎn)線中的應(yīng)用

　0 引言

　　在汽車制造企業(yè)中，車身焊接生產(chǎn)線是一條關(guān)鍵的生產(chǎn)線，這條生產(chǎn)線決定車身焊接車間乃至整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的多樣化。廣州本田汽車有限公司年產(chǎn)24萬(wàn)轎車的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線是一條貫通式流水線，全線5個(gè)全自動(dòng)工位：車身地板搬送工位、車身部件預(yù)裝配工位、自動(dòng)焊接工位、車身卸載工位和車身夾具切換工位。該自動(dòng)生產(chǎn)線全面采用了日本安川公司的MP920伺服系統(tǒng)，極大地提高了工裝夾具的定位精度和生產(chǎn)線的柔性化程度。

　　本文從MP920伺服系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)、控制原理、控制程序設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)調(diào)試等幾方面介紹該生產(chǎn)線中的伺服系統(tǒng)，研究柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線中伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　1 伺服系統(tǒng)硬件配置

　　考慮系統(tǒng)的信息處理量大，為了降低PLC的信息處理負(fù)擔(dān)，提高控制器之問(wèn)的獨(dú)立性，系統(tǒng)采用了分層的體系結(jié)構(gòu)，第一層為主控PLC，第二層為伺服控制器，兩個(gè)控制層之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信。整個(gè)系統(tǒng)硬件配置如圖1所示。

　　主控PLC是整條生產(chǎn)線的邏輯處理中心，它一方面協(xié)調(diào)控制現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備按照工藝順序要求工作，另一方面向上層監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)發(fā)送生產(chǎn)和設(shè)備狀態(tài)信息。主控PLC選用OMRON公司的CS1H．CPU65型PLC系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)采用日本安川電機(jī)公司的MP920伺服系統(tǒng)，該伺服系統(tǒng)由伺服控制器，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成，其中伺服控制器是整條生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)控制核心，控制伺服電機(jī)按照工藝要求精確運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線DeviceNet將伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息反饋給主控PLC。伺服控制器選用MP920可編程控制器專門用于控制直線型伺服電機(jī)系統(tǒng)。伺服驅(qū)動(dòng)器選用Σ系列SGDB型伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)選用Σ系列SGM型伺服電機(jī)。在車身自動(dòng)焊接生產(chǎn)線中使用了3套MP920系統(tǒng)來(lái)控制了18個(gè)伺服電機(jī)。

　　2 MP920控制器工作原理

　　2.1 MP920控制器構(gòu)成

　　在MP920系統(tǒng)中，CPU模塊（MP920）主要起數(shù)據(jù)處理（邏輯處理和運(yùn)動(dòng)處理）的作用，并向運(yùn)動(dòng)控制單元（SVB一01）發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令，并根據(jù)反饋信息作進(jìn)一步處理。運(yùn)動(dòng)控制單元主要進(jìn)行指令處理和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處理，通過(guò)Mechatrolink總線每個(gè)單元最多能單獨(dú)控制l4個(gè)軸。此單元能預(yù)先進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，根據(jù)CPU發(fā)送過(guò)來(lái)的指令進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，并將運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的各種參數(shù)反饋到CPU單元中去。DeviceNet通信單元（260IF）通過(guò)Device―Net協(xié)議與主控PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)行協(xié)同工作，完成整線的控制。