ControlLogix控制系統在汽車(chē)總裝車(chē)間的應用

　　總裝車(chē)間控制系統自動(dòng)化程度較高，數據采集量大，控制站多，系統可靠性要求較高，采用先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù)，系統才能達到設計的要求。

　　目前，在世界范圍內，汽車(chē)制造業(yè)正面臨著(zhù)嚴峻的挑戰。充分利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和管理方式，可以增強生產(chǎn)運行的高效性，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，保持競爭的領(lǐng)先地位，并獲得最大利潤。

　　湖南長(cháng)豐汽車(chē)制造股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(cháng)豐汽車(chē)）是全國最大的輕型越野汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家，生產(chǎn)的獵豹汽車(chē)占據當前全國越野車(chē)40％以上的生產(chǎn)份額。在長(cháng)豐汽車(chē)各車(chē)間控制系統中大量運用了羅克韋爾ControlLogix系列產(chǎn)品，ControlLogix的優(yōu)異性能保證了生產(chǎn)線(xiàn)的準確，高效地運行。

　　ControlLogix控制系統性能

　　長(cháng)豐汽車(chē)總裝車(chē)間的輸送線(xiàn)電控系統是一個(gè)非常復雜的系統，包括過(guò)廊線(xiàn)機運系統、發(fā)動(dòng)機上線(xiàn)自行小車(chē)系統、車(chē)門(mén)機運線(xiàn)、EMS機運線(xiàn)、內飾線(xiàn)機運系統、發(fā)動(dòng)機機運線(xiàn)、滑撬控制線(xiàn)、底盤(pán)機運線(xiàn)、淋雨線(xiàn)、終檢線(xiàn)等多個(gè)控制系統。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。在這些設備中都應用了在自動(dòng)化領(lǐng)域具有領(lǐng)先水平的羅克韋爾的ControlLogix控制系統，并且通過(guò)ControlLogix和Netlinx,將這些設備無(wú)縫地聯(lián)系起來(lái)。

　ControlLogix產(chǎn)品

　　代表自動(dòng)化發(fā)展新趨勢的新一代ControlLogix控制系統，從傳統單純的PLC和DCS控制轉為PLC和DCS融合發(fā)展的方式，是羅克韋爾自動(dòng)化順應這種發(fā)展潮流推出的新一代的控制平臺，Logix控制器平臺是將高速離散控制、過(guò)程控制、協(xié)調傳動(dòng)控制、運動(dòng)控制、批次控制和安全控制融于一體的一個(gè)控制平臺。允許混合使用多個(gè)處理器、多種網(wǎng)絡(luò )和I/O。系統靈活性強、易于集成、模塊化設計、開(kāi)放式結構，特有的升級固件，使得系統在應用中功能強大、安全可靠。

　　ControlLogix在長(cháng)豐總裝車(chē)間控制中應用的技術(shù)，具有下述特點(diǎn)：

　　1、控制器：每臺Logix5555控制器最大尋址量128000點(diǎn)DI/O，4000點(diǎn)AI/O及回路。ControlLogix平臺通過(guò)背板提供了高速數據傳輸。各控制器能產(chǎn)生（廣播）和使用（接收）系統標簽，這種技術(shù)使得多個(gè)控制器共享輸入信息和輸出狀態(tài)，非常實(shí)用?？蛇x用戶(hù)內存（3.5Mb）。

　　2、1756系列智能I/O模塊：I/O模塊種類(lèi)繁多，可拆卸端子，具有帶電拔插、分變則報（COS）、自診斷、時(shí)間標記、模塊標識、閃存升級、電子保險、單獨隔離等功能。模塊廣播數據的速率可設定。1756-HSC高速計數模塊（4通道）每2ms就能更新數據，效率高。

　　3、網(wǎng)絡(luò )設置：網(wǎng)絡(luò )分層、分工明確、安全可靠。上層利用車(chē)間以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )對機運線(xiàn)控制器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )連接和通訊，通信速率高；設備網(wǎng)DevicelNet，是一種開(kāi)放式的底層通用網(wǎng)絡(luò )，基于標準的CAN技術(shù)，具有互操作性，成本及維護費用低。雖然網(wǎng)絡(luò )從物理上看有兩層網(wǎng)絡(luò )，但是在應用過(guò)程中，和一層網(wǎng)絡(luò )一樣方便。

　　4、羅克韋爾軟件：是羅克韋爾自動(dòng)化公司自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，具有世界領(lǐng)先的水平。RSLogix5000梯形圖編程軟件包，有靈活易用的編輯功能、通用的操作畫(huà)面、診斷和糾錯工具。RSView是高度集成、基于組件的人機界面，發(fā)揮微軟領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢的監控軟件，其開(kāi)放性與第三方程序有高度兼容性。RSLinx為現場(chǎng)設備連接羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品的通訊軟件，界面友好、功能強大，支持不同網(wǎng)絡(luò )上的設備通訊。

　　系統結構

　　在ControlLogix控制系統中配置了1756-ENBT以太網(wǎng)通訊模塊，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)光纖）將各機運線(xiàn)的多個(gè)PLC和現場(chǎng)使用的各種設備（擰緊機、加注機等單機聯(lián)網(wǎng)設備，均含有以太網(wǎng)接口）連接到一起，實(shí)現不同PLC之間的互相通信，完成整個(gè)系統的控制、故障報警、信息交換等功能，也能方便在以后增加設備或給新的生產(chǎn)信息系統提供設備的實(shí)時(shí)數據。

　　通信介質(zhì)及協(xié)議

　　雙絞線(xiàn)、光纖、粗的或細的同軸電纜為目前應用最廣泛的介質(zhì),并且任何長(cháng)度的都有。以太網(wǎng)（Ethernet/IP）拓撲 （或物理配置） 在目前安裝以太網(wǎng)（Ethernet/IP）用得最普遍的為星形拓撲。新的技術(shù)產(chǎn)品，如高速開(kāi)關(guān)技術(shù)能夠在單一的沖撞領(lǐng)域可以處理大的數據量。在我方的設計方案中骨干網(wǎng)將采用百兆光纖介質(zhì)，分支信息點(diǎn)采用百兆雙絞線(xiàn)。

　　A-B支持 TCP/IP （Transmission Control Protocol/Internet Protocol）, 一個(gè)在以太網(wǎng)（Ethernet/IP）領(lǐng)域被廣泛采用的協(xié)議，并且置入在 Windows 95/98/NT/2000/XP操作系統的每一個(gè)版本里。A-B通過(guò)支持TCP/IP 協(xié)議的以太網(wǎng)（Ethernet/IP）處理器或通訊模塊，將帶監控功能的控制系統和信息管理系統結合起來(lái)，使計算機能夠訪(fǎng)問(wèn)使用SQL（Structured Query Language）的開(kāi)放式數據庫。

　　機運線(xiàn)所有的PLC都帶有設備網(wǎng)DeviceNET模塊，現場(chǎng)的所有信號通過(guò)Devicenet網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸到控制器，控制器的控制信號也是通過(guò)Devicenet網(wǎng)絡(luò )傳輸到現場(chǎng)設備中。

　　設備網(wǎng)（DeviceNet）通過(guò)一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )，將底層的設備直接和控制器相連，無(wú)需通過(guò)很多電纜將它們與I/O模塊相連,其具有如下特點(diǎn)：

　　·一個(gè)設備網(wǎng)（DeviceNet）可以有64個(gè)節點(diǎn)，允許用戶(hù)用一根電纜去連接現場(chǎng)設備并遠至ControlLogix，無(wú)需用很多電纜就可將所有的設備和I/O模塊直接連接，減少布線(xiàn)費用，且易安裝和維護。

　　·采用生產(chǎn)者／消費者通訊技術(shù),可采用巡檢或逢變則報模式傳輸現場(chǎng)信息，大大減輕控制器工作量。

　　·可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )對網(wǎng)上所有設備進(jìn)行在/離線(xiàn)組態(tài)或診斷，大大縮短了系統調試時(shí)間。

　　·國際標準的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )，網(wǎng)絡(luò )標準為IEC17B，已有300多家控制產(chǎn)品供應廠(chǎng)商支持開(kāi)放式設備網(wǎng)（DeviceNet）銷(xiāo)售者協(xié)會(huì )（ODVA）, 用戶(hù)可輕易將第三方產(chǎn)品集成入羅克韋爾控制系統。目前DeviceNet網(wǎng)絡(luò )已被確立為現場(chǎng)總線(xiàn)中國國家標準。

　　·設備網(wǎng)（DeviceNet）作為現場(chǎng)設備網(wǎng)絡(luò )，可方便地實(shí)現羅克韋爾的MCC、SMC、DRIVE等產(chǎn)品與及其它第三方產(chǎn)品的連接。通過(guò)網(wǎng)上調試, 可大大縮短工期, 并增強了系統的維護擴展能力。

　　結束語(yǔ)

　　總裝車(chē)間控制系統自動(dòng)化程度較高，數據采集量大，控制站多，系統可靠性要求較高。通過(guò)采用羅克韋爾自動(dòng)化公司的產(chǎn)品和技術(shù)，系統基本達到設計要求，運行效果較好，運行穩定、可靠，具有較高的機電一體化水平。同時(shí)，該系統設計合理，安全可靠，減輕了工人的勞動(dòng)強度，減少了設備運行的故障率，提高了生產(chǎn)效率。