MP920伺服系統在汽車(chē)柔性焊接生產(chǎn)線(xiàn)中的應用

　0 引言

　　在汽車(chē)制造企業(yè)中，車(chē)身焊接生產(chǎn)線(xiàn)是一條關(guān)鍵的生產(chǎn)線(xiàn)，這條生產(chǎn)線(xiàn)決定車(chē)身焊接車(chē)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(chē)有限公司年產(chǎn)24萬(wàn)轎車(chē)的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線(xiàn)是一條貫通式流水線(xiàn)，全線(xiàn)5個(gè)全自動(dòng)工位：車(chē)身地板搬送工位、車(chē)身部件預裝配工位、自動(dòng)焊接工位、車(chē)身卸載工位和車(chē)身夾具切換工位。該自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)全面采用了日本安川公司的MP920伺服系統，極大地提高了工裝夾具的定位精度和生產(chǎn)線(xiàn)的柔性化程度。

　　本文從MP920伺服系統的硬件體系結構、控制原理、控制程序設計以及系統調試等幾方面介紹該生產(chǎn)線(xiàn)中的伺服系統，研究柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中伺服控制系統的應用。

　　1 伺服系統硬件配置

　　考慮系統的信息處理量大，為了降低PLC的信息處理負擔，提高控制器之問(wèn)的獨立性，系統采用了分層的體系結構，第一層為主控PLC，第二層為伺服控制器，兩個(gè)控制層之間采用現場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行通信。整個(gè)系統硬件配置如圖1所示。

　　主控PLC是整條生產(chǎn)線(xiàn)的邏輯處理中心，它一方面協(xié)調控制現場(chǎng)各種設備按照工藝順序要求工作，另一方面向上層監控設備實(shí)時(shí)發(fā)送生產(chǎn)和設備狀態(tài)信息。主控PLC選用OMRON公司的CS1H．CPU65型PLC系統。伺服系統采用日本安川電機公司的MP920伺服系統，該伺服系統由伺服控制器，伺服驅動(dòng)器和伺服電機組成，其中伺服控制器是整條生產(chǎn)線(xiàn)的運動(dòng)控制核心，控制伺服電機按照工藝要求精確運動(dòng)，同時(shí)還通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)DeviceNet將伺服系統的狀態(tài)信息反饋給主控PLC。伺服控制器選用MP920可編程控制器專(zhuān)門(mén)用于控制直線(xiàn)型伺服電機系統。伺服驅動(dòng)器選用Σ系列SGDB型伺服驅動(dòng)器，伺服電機選用Σ系列SGM型伺服電機。在車(chē)身自動(dòng)焊接生產(chǎn)線(xiàn)中使用了3套MP920系統來(lái)控制了18個(gè)伺服電機。

　　2 MP920控制器工作原理

　　2.1 MP920控制器構成

　　在MP920系統中，CPU模塊（MP920）主要起數據處理（邏輯處理和運動(dòng)處理）的作用，并向運動(dòng)控制單元（SVB一01）發(fā)送運動(dòng)指令，并根據反饋信息作進(jìn)一步處理。運動(dòng)控制單元主要進(jìn)行指令處理和運動(dòng)狀態(tài)處理，通過(guò)Mechatrolink總線(xiàn)每個(gè)單元最多能單獨控制l4個(gè)軸。此單元能預先進(jìn)行參數設定，根據CPU發(fā)送過(guò)來(lái)的指令進(jìn)行運動(dòng)控制，并將運動(dòng)過(guò)程中的各種參數反饋到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)行數據交換，進(jìn)行協(xié)同工作，完成整線(xiàn)的控制。