基于DeviceNet總線的汽車生產(chǎn)系統(tǒng)

　　2.1控制系統(tǒng)

　　在分析比較了各種不同的控制方案后，決定采用以DeviceNet為底層網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，如圖1所示。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上連接的輸入設(shè)備有按鈕、急停開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等，輸出設(shè)備有指示燈、控制閥、變頻器等。系統(tǒng)通過(guò)ControlNet實(shí)現(xiàn)不同PLC之間的互相通信,完成在中央控制室的監(jiān)視、控制、故障報(bào)警、管理信息交換等功能。

　　圖2為系統(tǒng)中所用的羅克韋爾自動(dòng)化公司的可編程控制器PLC-5/80C的硬件配置（其自身有內(nèi)置的遠(yuǎn)程I/O（RIO）和ControlNet接口）。由于系統(tǒng)中控制的點(diǎn)數(shù)多、線路長(zhǎng)，因此用了6個(gè)1771-SDN掃描器，共12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò)與被控設(shè)備相連。12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò)分別命名為1DN1、1DN2、2DN1、2DN2、3DN1、3DN2、4DN1、4DN2、5DN1、5DN2、6DN1、6DN2。其中，1DN1控制生產(chǎn)線上的所有14臺(tái)變頻器；1DN2控制生產(chǎn)線上的所有FlexI/O節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)lexI/O所連接的大部分設(shè)備是原總裝生產(chǎn)線上不能直接連接到DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備；2DN1控制車身輸送線（積放鏈）；2DN2控制儲(chǔ)備線（積放鏈）；3DN1和3DN2控制另一條儲(chǔ)備線（積放鏈）；4DN1至6DN2控制整車裝配線（工藝鏈）。整車裝配線的工藝非常復(fù)雜，由153個(gè)工位組成，主要控制功能有工藝急停、與其它設(shè)備連鎖等；主要設(shè)備有底盤(pán)打號(hào)機(jī)、天窗裝配機(jī)械手、涂膠機(jī)械手、裝配機(jī)械手、風(fēng)擋玻璃涂膠機(jī)器人、駕駛系統(tǒng)控制模塊、動(dòng)力總成、檢測(cè)裝置等。系統(tǒng)共有200多個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　所有現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、故障信息等均通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)傳送至位于中控室的控制器；控制器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施的各種控制也是通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。系統(tǒng)中連接到EtherNet上的監(jiān)視計(jì)算機(jī)應(yīng)用組態(tài)軟件RSView32，以豐富的文字、形象的圖形顯示各生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、自動(dòng)彈出故障報(bào)警畫(huà)面、記錄故障點(diǎn)、調(diào)出相關(guān)的控制程序及電控圖紙，也可進(jìn)行生產(chǎn)信息的自動(dòng)記錄、統(tǒng)計(jì)管理等，并可將報(bào)警信息（故障點(diǎn)、故障原因、故障時(shí)間等）傳送至維修部門(mén)的遠(yuǎn)程終端上，而且可通過(guò)連接到EtherNet上的控制器控制生產(chǎn)線的起停、改變控制參數(shù)等。系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程I/O在控制柜上安裝了人機(jī)接口HMI，用于顯示生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、調(diào)節(jié)控制參數(shù)等。系統(tǒng)具有完善的PLC故障自動(dòng)診斷程序和HMI報(bào)警系統(tǒng)，使設(shè)備故障的查詢極其快速、方便、準(zhǔn)確。系統(tǒng)采用電流閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)解決了單鏈多驅(qū)動(dòng)同步控制的技術(shù)難題，保證了生產(chǎn)線的正常、安全運(yùn)行。系統(tǒng)控制層采用冗余的ControlNet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與車門(mén)分裝線、升降機(jī)控制系統(tǒng)、儀表盤(pán)安裝系統(tǒng)等的PLC處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制信息交換。