Indústria automobilística
Estudo de caso
Sistema de controle de linha de montagem de automóveis com base no barramento de campo DeviceNet

Resumo: bus de campo DeviceNet A Rockwell Automation introduziu, é um, de baixo custo aberta, rede de controle industrial subjacente confiável e eficiente pode ser amplamente utilizado em vários campos, tornou-se o padrão internacional, europeu e chinês Padrões Nacionais. De acordo com o plano de desenvolvimento da China First Automobile Group, projetou o sistema de controle de linha de montagem de automóveis com base no fieldbus DeviceNet, descreve a estrutura do sistema e seus recursos poderosos. O sistema compreende uma rede DeviceNet 12, a pluralidade de nodos 200, um comprimento de barramento de 3000m. A tecnologia global do sistema atingiu o nível avançado internacional. Operação e prática, os sistemas e melhorar a produtividade de negócios para as empresas a criar benefícios econômicos significativos.
Palavras-chave: linha de produção de automóveis DeviceNet PLC sistema de controle

I. Introdução
DeviceNet fieldbus é um provedor de soluções de informação de classe mundial de controle de automação e - Rockwell Automation (Rockwell Automation) apresentou a melhor tecnologia de rede de controle industrial --NetLinx rede subjacente. DeviceNet tendo um, de baixo custo aberta, a eficiência fiável e alta, especialmente adequado para controlo de alto nível requisitos de tempo real do campo industrial.

DeviceNet se tornou o padrão IEC62026-3 (2000-07) Comutadores de tensão e controle de equipamentos internacional - interface do dispositivo, também tem sido identificado como o EN50325 norma europeia - Controller. Além disso, o DeviceNet é, na verdade, um padrão de rede de dispositivos para a Ásia e as Américas. DeviceNet é suportado pelo público e mais fabricantes ao redor do mundo foram registrados em linha com especificação DeviceNet vários milhares de produtos, a aplicação prática do dispositivo de nó DeviceNet alcançou milhões. Na América do Norte e Japão, DeviceNet ocupar a maior quota de mercado em produtos similares no resto do mundo também está mostrando um forte impulso de desenvolvimento.

DeviceNet entrar no país, embora tarde, mas por causa de suas vantagens proeminentes e altamente valorizado departamentos e unidades relevantes da China. 2002 8 de outubro de DeviceNet foi aprovado como China padrão nacional GB / T18858.3-2002, e começou em 01 de abril de 2003, de modo a promover ainda mais a tecnologia bus de campo DeviceNet popularização e aplicação na China.

DeviceNet pode ser amplamente utilizada em várias indústrias para a indústria automobilística da China, por exemplo, DeviceNet foi aplicada ao FAW - AUDI A6 Volkswagen Automobile Co., Ltd., BORA A4, JETTA as linhas de produção de solda, linha de montagem, Zhangjiagang Peony soldagem fábrica de automóveis linhas de produção, as linhas de montagem, fábrica de automóveis em linha de revestimento Qingdao Yizhong, linha de revestimento bogies Changchun fábrica autocarro, Hafei Motor fábrica soldadura linha de produção, o revestimento de linhas de produção, as linhas de montagem, e assim por diante. Este artigo descreve o DeviceNet FAW - linha de produção de montagem de aplicativos Volkswagen BORA A4.

Em segundo lugar, as metas de design da linha de montagem
FAW - Volkswagen BORA A4 linha de montagem design é baseado na China First Automobile Group Corporation planejamento do desenvolvimento, equipamentos e controle de sistema da linha de montagem original projeto de transformação tecnológica, projetado para atender JETTA BORA A4 e linha de produção mista de dois modelos Requisitos para atingir capacidade de produção de 90s / veículo, com uma produção anual de 150.000. design de processo de montagem de tecnologia avançada na tecnologia de montagem modular mundo a tecnologia e modelos de linha de produção mais flexíveis misturados linha de produção, e com eficiente, confiável, fácil de manter o controle do sistema para melhorar a qualidade de montagem de veículos.

BORA A4 processo de linha de produção por área de memória, a área de montagem da peça de trabalho, área de levantamento, a área de acesso, a zona de detecção, a zona de enrolamento. sistema de linha de produção mecanizada inclui um conjunto de veículo (cadeia processo, accionado por motores múltiplos), a linha de transporte de corpo de veículo (para libertação do produto de cadeia), a linha de reserva (de libertação do produto de cadeia), elevadores e similares. Em que a rolha 22, impulsor 10, o interruptor 6; unidade de controlo do motor e que requer o controlo de frequência, o número de dispositivos de campo e controlado com um elevado grau de dispersão: ponto de E / S de cerca de 2600, um comprimento Até 3000 m.

A fim de atender aos requisitos de projeto da linha de produção e as possíveis economias de custos, sob a premissa de uma plena utilização dos equipamentos e fiação dos sistemas de distribuição originais do re-arranjo mais razoável existente; em linhas transgênicas são instalados entre as respectivas linhas empurrador evitadas falhas de linha de transferência; o equilíbrio trilho utilizando o novo sistema, de modo que o bom funcionamento da linha de produção, fiabilidade, reduzir a intensidade do trabalho, a linha de montagem de automóveis carne da calha para levantar da linha de montagem, o aumento da linha de montagem de automóveis para o inteiro Duas estações, uma estação de montagem de robô adicional.

sistema de controle de linha de produção original é primeiro concebido utilizando um sistema de controle PLC centralizada tradicional e precisão de controle de baixa manobra, todos digitais e analógicos I / pontos de conexão O são do gabinete PLC, uma grande quantidade de chumbo, complexidade de fiação, alta taxa de falhas, manutenção do site para uma série de transtornos, afetou seriamente a produção, não mais adequados às necessidades de produção da empresa moderna. Portanto, necessário para projetar um novo sistema de controle de alta performance, que é a chave para a linha de produção para atingir um objetivo de desenho predeterminado.

2.1 sistema de controle
Após a análise e comparação de uma variedade de diferentes esquemas de controlo de campo DeviceNet sistema de controlo de bus decididas para a rede subjacente, como mostrado na FIG. dispositivos de entrada ligado ao botão de pressão, de rede DeviceNet interruptores de paragem de emergência, sensores de proximidade, interruptores fotoeléctricos, interruptores de limite, etc., tem um dispositivo de luz de saída, uma válvula de controlo, a unidade e semelhantes. sistema de comunicação ControlNet implementado por outro entre diferentes PLC, para completar a central de monitoramento sala de controle, controle, alarme de falha, as funções de troca de informação de gestão.

Figura 1 Sistema de controle Fieldbus com assemblyNet como a rede subjacente

Figura 2 Configuração de hardware do PLC-5 / 80C

A figura 2 é um sistema de Rockwell Automation usado no controlador programável de configuração de hardware / 80C-5 PLC (que por si só tem um embutido remoto I / O (RIO) e interface de ControlNet). Uma vez que o sistema multi-ponto de controlo, a linha longa, de modo que com seis scanner de 1771-SDN, ligado a um total de 12 de rede DeviceNet e o dispositivo controlado. rede DeviceNet 12 são nomeados 1DN1,1DN2,2DN1,2DN2,3DN1,3DN2,4DN1,4DN2, 5DN1,5DN2,6DN1,6DN2. Em que, 14 1DN1 controla toda a linha de produção do inversor; mais controle flexi 1DN2 todos os dispositivos nos nós linha de produção de E / S, flexi E / S está ligado à linha de montagem original não pode ser ligado directamente a um dispositivo de uma rede DeviceNet; 2DN1 controle a linha de transporte de corpo (cadeia volume de descarga); 2DN2 linha de controlo de reserva (cadeia de libertação do produto); 3DN1 3DN2 controlo e um outro de reserva (cadeia de libertação do produto); 4DN1 6DN2 para o controlo de montagem do veículo (cadeia de processo). processo de montagem do veículo é muito complexa, consiste de 153 estações de composição, o ponto de controlo de processo em função primária, e outra cadeia de equipamento; equipamento principal do chassis da máquina de marcação, robô de montagem tecto de abrir, o revestimento de robô, o robô de montagem, pára-brisas Robô de revestimento de vidro, módulo de controle do sistema de acionamento, powertrain, dispositivo de detecção, etc. O sistema tem mais de 200 nós.

estado de funcionamento de todos os equipamentos de campo, os parâmetros de funcionamento, etc. informações transmitidas através da rede DeviceNet para controlar sala localizada no controlador falha, e um controlador para controlar uma variedade de equipamentos de campo é implementado via DeviceNet. sistema de computador conectado ao aplicativo de monitoramento no software de configuração EtherNet RSView32, rich text, gráfico status de cada dispositivo de produção de exibição de imagem, os parâmetros de funcionamento, a tela pop-up automático de alarme de falha, a gravação do ponto de falha, chamar o programa de controlo pertinente e desenhos de controle eletrônico, também pode ser produzido automaticamente registram a informação, gestão de estatísticas e informações de alarme (o ponto de falha, causa do mau funcionamento, o tempo da falha, etc.) para o departamento de manutenção terminal remoto, e pode ser conectado à rede Ethernet O controlador controla o início e o fim da linha de produção, altera os parâmetros de controle e assim por diante. Sistema através do remoto de I / O está montado no quadro de comando da interface homem-máquina HMI, para a indicação do estado de funcionamento do equipamento de produção, os parâmetros de funcionamento, e outros parâmetros de controlo são ajustados. O sistema tem um sistema completo PLC diagnóstico de falhas automáticas e alarme de HMI, para que a falha do dispositivo de consulta é extremamente rápido, conveniente e preciso. sistema de controle automático de circuito fechado usando a tecnologia atual para resolver os problemas técnicos de controle síncrono de cadeia única da unidade, para garantir a operação normal e segura da linha de produção. O sistema usa camada de controlo redundante ControlNet linha de redes de distribuição da porta, o sistema de controlo de elevador, tal como o sistema de montagem de painel de instrumentos processador PLC para troca em tempo real de informações de controlo.

2.2 Construção e Depuração do Sistema
O campo de todos os sinais de transmissão em tempo real para o controlador de rede DeviceNet que controlam sinais são transmitidos através da rede DeviceNet para os dispositivos de campo, assim rede DeviceNet é a fundação para construir um sistema de controle que é construída seguindo os passos:

Execute o planejamento geral e a fiação razoável;

Conecte o dispositivo do nó da rede DeviceNet à rede;

RSLinx software de comunicação instalado e ferramentas de configuração de rede RSNetWorx para DeviceNet ou DeviceNet Manager;

Para ser adicionado a cada endereço do nó de distribuição do dispositivo em uma rede DeviceNet e definir a taxa de transmissão de comunicação correcta porque a taxa de transmissão de comunicações de cada segmento em uma rede DeviceNet todos os nós deve ser uniforme e não permitir que o dispositivo endereço do nó duplicado ;

O terminal de programação (um computador ou um dispositivo de programação dedicado) ligado à rede (através de um cartão de comunicação de computador ou módulo de comunicação externa) e estabelecer uma comunicação, isto é configurado condutor DeviceNet sob RSLinx: DeviceNet driver (1784-PCD / PCIDS, 1770- KFD, driver SDNPT) (Esta operação só pode ser executada no modo online);

dispositivo de configuração DeviceNet através de um parâmetro de funcionamento da rede (DeviceNet ou a rede de camada superior ControlNet, Ethernet), tal como o dispositivo de I / disparador de dados S, o dispositivo de I / tamanho O pacote e os parâmetros de funcionamento do dispositivo em si (por exemplo, o modo de arranque da unidade, o máximo Freqüência e outros parâmetros operacionais);

Os parâmetros de configuração do dispositivo baixado para o dispositivo de nó e um Scanner DeviceNet (1791-SDN) e salve o arquivo de configuração ferramenta de configuração de rede (para visualização offline as mesmas informações de configuração de rede ou de rede).

Configuração de hardware e software fiação da rede DeviceNet é muito simples, assim ciclo do sistema de instalação é bastante reduzido.

Preste atenção à instalação e depuração do hardware de rede DeviceNet:

A utilização recomendada. Rockwell Automation DeviceNet empresas de autocarros, tais como conjunto de cabos e conectores (que pode simplificar grandemente a instalação de hardware, e melhorar a fiabilidade);

b) A fonte de alimentação de cada segmento de rede só pode ser aterrada em um ponto;

c. a fim de rede da resistência de terminação de bus deve ser correctamente instalado (a 120 ohms, Rockwell padrão opcional resistência de terminação com o sistema e outras companhias), não é medida quando a rede do sistema eléctrico pode-H e CAN-L A resistência entre os valores deve estar entre 50 e 70 Ω.

Em segundo lugar, a conclusão
Controle baseado na linha de montagem de automóveis sistema de bus de campo DeviceNet, comprimento ônibus (3000m), o número de nós (mais de 200), e por isso são a maioria do país, a tecnologia global do sistema atingiu o nível avançado internacional. sistema em execução prática de três anos mostram que o sistema é poderoso, seguro, confiável, operação flexível, FAW - Volkswagen criando benefícios econômicos significativos, e melhorando significativamente a eficiência de produção, automação e nível de gestão, de modo que as empresas do feroz Posição de liderança na competição de mercado.

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