基于DeviceNet總線(xiàn)的汽車(chē)生產(chǎn)系統

　　2.1控制系統

　　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 )的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統，如圖1所示。DeviceNet網(wǎng)絡(luò )上連接的輸入設備有按鈕、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，輸出設備有指示燈、控制閥、變頻器等。系統通過(guò)ControlNet實(shí)現不同PLC之間的互相通信,完成在中央控制室的監視、控制、故障報警、管理信息交換等功能。

　　圖2為系統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（其自身有內置的遠程I/O（RIO）和ControlNet接口）。由于系統中控制的點(diǎn)數多、線(xiàn)路長(cháng)，因此用了6個(gè)1771-SDN掃描器，共12條DeviceNet網(wǎng)絡(luò )與被控設備相連。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(xiàn)上的所有14臺變頻器；1DN2控制生產(chǎn)線(xiàn)上的所有FlexI/O節點(diǎn)，FlexI/O所連接的大部分設備是原總裝生產(chǎn)線(xiàn)上不能直接連接到DeviceNet網(wǎng)絡(luò )上的設備；2DN1控制車(chē)身輸送線(xiàn)（積放鏈）；2DN2控制儲備線(xiàn)（積放鏈）；3DN1和3DN2控制另一條儲備線(xiàn)（積放鏈）；4DN1至6DN2控制整車(chē)裝配線(xiàn)（工藝鏈）。整車(chē)裝配線(xiàn)的工藝非常復雜，由153個(gè)工位組成，主要控制功能有工藝急停、與其它設備連鎖等；主要設備有底盤(pán)打號機、天窗裝配機械手、涂膠機械手、裝配機械手、風(fēng)擋玻璃涂膠機器人、駕駛系統控制模塊、動(dòng)力總成、檢測裝置等。系統共有200多個(gè)節點(diǎn)。

　　所有現場(chǎng)生產(chǎn)設備的工作狀態(tài)、工作參數、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；控制器對現場(chǎng)生產(chǎn)設備實(shí)施的各種控制也是通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行的。系統中連接到EtherNet上的監視計算機應用組態(tài)軟件RSView32，以豐富的文字、形象的圖形顯示各生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)、運行參數、自動(dòng)彈出故障報警畫(huà)面、記錄故障點(diǎn)、調出相關(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、統計管理等，并可將報警信息（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(xiàn)的起停、改變控制參數等。系統通過(guò)遠程I/O在控制柜上安裝了人機接口HMI，用于顯示生產(chǎn)設備的工作狀態(tài)、工作參數、調節控制參數等。系統具有完善的PLC故障自動(dòng)診斷程序和HMI報警系統，使設備故障的查詢(xún)極其快速、方便、準確。系統采用電流閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)解決了單鏈多驅動(dòng)同步控制的技術(shù)難題，保證了生產(chǎn)線(xiàn)的正常、安全運行。系統控制層采用冗余的ControlNet網(wǎng)絡(luò )實(shí)現與車(chē)門(mén)分裝線(xiàn)、升降機控制系統、儀表盤(pán)安裝系統等的PLC處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制信息交換。