PLC-5在總裝車(chē)間電氣控制系統中的應用研究

汽車(chē)制造廠(chǎng)的輸送線(xiàn)和裝配線(xiàn)的控制系統非常復雜，它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔離開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳送機、張緊器、提升機、舉升臺等許多執行機構。在奇瑞公司二期工程總裝車(chē)間里，采用兩條裝配線(xiàn)實(shí)現了四種車(chē)型的混線(xiàn)生產(chǎn)。整個(gè)控制系統由中央控制室和四個(gè)遠程控制站組成了一個(gè)全廠(chǎng)工業(yè)局域網(wǎng)，遠程控制柜PLC通過(guò)以太網(wǎng)將自己所控制區域內的生產(chǎn)情況傳送至中央控制室的計算機系統。

一、系統選型及特點(diǎn)

在認真分析國際知名控制系統公司的產(chǎn)品基礎上，奇瑞公司根據自動(dòng)化控制技術(shù)人員在產(chǎn)品實(shí)際應用上的經(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(lái)控制整個(gè)生產(chǎn)車(chē)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(shí)現多種復雜的控制系統。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監控軟件組成的自控系統來(lái)實(shí)現對總裝車(chē)間的整個(gè)生產(chǎn)裝配線(xiàn)的控制。除此之外，奇瑞公司二期工程的焊裝輸送線(xiàn)和涂裝輸送線(xiàn)也采用了羅克韋爾的A-B PLC。

PLC-5/40E CPU的特點(diǎn)是內存容量大、數據處理能力強、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(kāi)關(guān)改變處理器的操作模式：在運行模式下，用戶(hù)不能創(chuàng )建或刪除程序文件、創(chuàng )建或刪除數據文件、或通過(guò)編程軟件改變操作模式；在編程模式時(shí)，用軟件編程不能改變操作模式；通過(guò)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、監控能力、運行控制功能。運用RSLogix 5梯形邏輯編程軟件可以?xún)?yōu)化系統性能，節省項目開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。

上位機監控軟件RSView32是羅克韋爾自動(dòng)化公司推出的組態(tài)軟件平臺，其特點(diǎn)是使用方便，可以構造靈活的界面和強大的功能，能夠開(kāi)發(fā)出較強的組合畫(huà)面。利用上位機監控軟件RSView32，坐在中央控制室就可對現場(chǎng)的生產(chǎn)情況一目了然，實(shí)現監控生產(chǎn)。

二、系統結構與配置

羅克韋爾的通訊網(wǎng)絡(luò )分為信息層、控制層和設備層。信息層應用以太網(wǎng)進(jìn)行全廠(chǎng)的數據采集和程序維修；控制層應用控制網(wǎng)、DH+、DH485、遠程I/O網(wǎng)絡(luò )；設備層應用DeviceNet網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行底層設備的低成本、高效率信息集成。

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

該控制網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：

連續性；
傳送與梯形邏輯程序的掃描異步；
以一個(gè)與用戶(hù)在I/O映象表中所設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)中的數據準確、可靠、快速的發(fā)送、傳遞、接受和處理。
總裝車(chē)間控制系統是一個(gè)基于DeviceNet網(wǎng)絡(luò )的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統?？刂葡到y由一個(gè)中央控制柜和四個(gè)遠程控制柜組成，并與上位機和企業(yè)的以太網(wǎng)相連接。系統的最低層是設備控制層，主要實(shí)現對生產(chǎn)設備的現場(chǎng)控制與監控；控制網(wǎng)主要是通過(guò)上位機完成對全車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)的在線(xiàn)監測，并向設備控制層下達控制指令；最上層是EtherNet網(wǎng)絡(luò )通過(guò)EtherNet網(wǎng)絡(luò )與公司的企業(yè)資源管理（ERP）系統連接，向ERP系統提供整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)數據。

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、基于組件并用于監視和控制自動(dòng)化設備和過(guò)程的人機界面監控軟件，通過(guò)開(kāi)放的技術(shù)擴展用戶(hù)的視野，能夠實(shí)現與羅克韋爾其他軟件產(chǎn)品、微軟產(chǎn)品以及第三方應用程序的高度兼容。RSView32除了具備高質(zhì)量人機界面監控軟件的功能外，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。

中央控制室承擔了數據管理、車(chē)間數據采集、報警、趨勢、數據記錄及中文報表等工作。在中央控制室設有操作員工作站，操作員通過(guò)操作終端詳細了解整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)運行情況，下達操作控制指令指揮整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)，以實(shí)現車(chē)間自動(dòng)化控制。