福特車身裝配線上的安全技術

特吉龍車身裝配工廠的機器人采用了帶有Simatic故障安全PLC以及PROFIsafe功能的安全系統(tǒng)。通過有效地使用Profibus分布式配件，最大限度地減少了離散部件和配線，并使故障診斷變得更容易。正在開發(fā)的設備采用了最新的分布式安全CPU，該CPU帶有用梯形圖語言編寫的安全邏輯配置。

真正澳洲制造

Falcon（獵鷹牌）汽車完全由澳洲人自己設計，旨在占領本土市場。

由于新近推出了Falcon（獵鷹牌）汽車，澳洲福特不僅榮獲了大量贊譽和業(yè)界大獎，更收到了大量訂單。BA Falcon于2002年十月推出，裝配六缸發(fā)動機，是一款大型家用車。該車完全由福特設在維多利亞的工廠自行設計和生產(chǎn)。

車身部件總裝生產(chǎn)線設在墨爾本西南部的吉龍。過去吉龍工廠大量使用PLC，而為新型汽車所設計的設備從一開始就選擇了面向未來的新型自動化技術和平臺。福特過去一直致力于尋找這樣一個平臺：靈活，簡便，易于電氣技師管理和發(fā)現(xiàn)問題，并且能很好地與包括機器人和閥組在內(nèi)的第三方部件在 “現(xiàn)場總線”上進行整合.

西門子Simatic通過大量的深入調(diào)查研究，總裝線的工程師

們最終選擇了西門子Simatic系列產(chǎn)品。接下來，他們需要選擇安全系統(tǒng)。福特過去一直依賴傳統(tǒng)的綜合硬件安全技術，但現(xiàn)在決定用新型的具有故障安全功能的S7-400F PLC替代以往復雜的安全電路系統(tǒng)。西門子當?shù)胤桨柑峁┥蘄CT、澳洲西門子以及一位來自德國西門子自動化認證中心的專家?guī)椭Ｌ毓餐瓿闪诉@一創(chuàng)新概念的設計。

最終的設計方案非常出色，可整齊劃一地應用于待建的六個單元。不但如此，電流接觸器、繼電器、復雜的布線系統(tǒng)也大大減少。與先前的單元相比，安全性能得到了改善，并且增加了更多安全設施和自動檢查功能。這些設施可以維護系統(tǒng)并更安全簡便地設定操作。觸摸板為操作者提供了更詳細的檢測信息，使診斷工作更加清晰簡便。

機器人焊接單元

車身總裝單元對機器人焊接而言至關重要。通常，沖壓金屬部件在操作平臺上被點焊，有時還被機器人送到其他設備接受進一步處理。福特工程師們運用Simatic HMI以及Profibus分布式輸入輸出技術最大限度地發(fā)揮單元設計的優(yōu)勢。機器人界面直接通過Profibus進行傳送，使得數(shù)據(jù)交換變得快捷方便。與設備相連的電磁閥和接近開關通過Profibus上的Festo閥組進行連接。通常操作站使用PP17操作面板實現(xiàn)清晰而穩(wěn)定的操作者互動，并通過可觸摸面板提供產(chǎn)量數(shù)據(jù)和診斷信息。在較大的單元中，MP370觸摸面板在中心位置提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)和診斷信息。觸摸面板能輸出優(yōu)質圖像，可以顯示出鉗夾和接近開關的動態(tài)狀況。這樣一來就為操作者提供了清晰的診斷信息。

Intuitive operating screens on the Simatic TP 27 Touch Panels

來自焊接裝置上的MP370觸摸面板的菜單顯示

單元的自動化系統(tǒng)受控于標準（非故障安全）S7-400F內(nèi)的梯形圖語言代碼，并與機器人內(nèi)嵌的程序緊密互動。福特根據(jù)進程需要對機器人進行編程，并與負責監(jiān)控的PLC設備保持緊密聯(lián)系。通過與福特的通力合作，ICT已經(jīng)為大多數(shù)場合設計了標準的控制代碼。福特的工作人員已經(jīng)在內(nèi)部實現(xiàn)了這些操作代碼。

安全系統(tǒng)

安全系統(tǒng)對于所有單元而言至關重要。一般來講，每個單元都有圍墻保護。人工裝載部件的操作臺都有輕型防護裝置，此外還有一個雙手控制裝置，可以在操作之前把部件夾緊。與此同時，輕型防護裝置會保護操作區(qū)內(nèi)的操作者。機器人底部開關監(jiān)控機器人的動向，以確保當機器人在某處工作時能順利操作另一處設備。防護裝置還可以保護升降機，確保成型部件都通過升降機卸載到托盤上。

系統(tǒng)會根據(jù)防護裝置、出入門和緊急停止設備發(fā)出的信號在機器人，設備電磁閥，伺服轉盤驅動以及螺線空氣排放閥門等處采取安全互鎖定操作。出入門上的電氣鎖也由PLC控制。

所有這些安全功能均由具有故障安全功能的PLC，S7-400F實現(xiàn)。使用相關軟件簡化了系統(tǒng)配線，并使安全邏輯更加出色。同時，過去在硬件系統(tǒng)上無法實現(xiàn)的一些新維護功能現(xiàn)在也已變?yōu)楝F(xiàn)實。觸摸面板清楚地顯示安全系統(tǒng)的詳細信息和精確到點的診斷信息。這樣，不再需要操作員通過PLC檢查故障，維護工作大大簡化。ICT測試并完成了PLC上的“故障保護”代碼，福特也大力參與了系統(tǒng)配置和軟件結構的過程。

福特希望在確保安全功能的同時自由操作標準控制。這一點很重要，因為工藝過程是多變的，而安全功能卻一成不變。S7-400F實現(xiàn)了這個目標。有了它，福特技師們就可以在不影響故障安全功能的情況下修改標準碼。

分布式安全

最新推出的用梯形圖語言編程的分布式安全系統(tǒng)是由福特公司完成的。用梯形圖編寫的“故障保護”邏輯程序今后將被所有系統(tǒng)采納，就像用較早的S7-400F替代CFC一樣。福特相信S7315F PLC是一套成本低廉，功能強大的CPU。福特將會在那些僅需一兩個繼電器的小型安全輸入/輸出系統(tǒng)上使用它。目前正在為一款新車開發(fā)五個單元。新單元的安全系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)將采用S7-315F分布式安全技術.(end) 電容式接近開關相關文章:電容式接近開關原理