DeviceNet現(xiàn)場總線在汽車焊裝生產(chǎn)線的應用
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隨著plc技術的發(fā)展和大量智能設備的涌現(xiàn)，機架式的集中控制和總線模式的離散式控制系統(tǒng)成為實時現(xiàn)場控制系統(tǒng)兩大模式。而總線模式的離散式控制系統(tǒng)憑借其配置靈活、工作穩(wěn)定、線路簡單等特點得到越來越廣泛的應用。devicenet現(xiàn)場總線是歐姆龍工業(yè)控制網(wǎng)絡技術——netlinx的底層網(wǎng)絡，具有開放、低價、可靠、高效的優(yōu)點，特別適合于高實時性要求的工業(yè)現(xiàn)場底層控制，得到廣泛應用。
2 應用優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比較，devicenet現(xiàn)場總線具有以下優(yōu)勢：利用信息技術及數(shù)字信號通信技術，有效提高了系統(tǒng)的測量和控制精度；應用網(wǎng)絡技術數(shù)據(jù)傳輸可靠、信息響應快速、抗干擾能力增強；具有自動診斷、故障顯示功能；更好地滿足控制系統(tǒng)信息集成的要求；總線節(jié)點具有良好的防護等級，可以直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場；系統(tǒng)設計調試更加靈活方便、控制性能大幅度提高；系統(tǒng)綜合成本大幅度減少。
3 應用方案簡介
以omron公司的自動化產(chǎn)品基于devicenet總線在我公司某車型生產(chǎn)線焊裝夾具中的改善實例，對devicenet總線的網(wǎng)絡組態(tài)和調試過程做一下介紹。
3.1 改善的原因和需要達到的目的
該生產(chǎn)線是一條以往復桿為主要傳輸工具的白車身手動焊接主線，是幾年前的設計產(chǎn)品，采用是傳統(tǒng)的plc集中控制(一個主機架和兩個擴展機架)，對主線所有的夾具實現(xiàn)手動和自動運行。所有的數(shù)字量i/o點均從plc柜內(nèi)接線，導線用量大、布線復雜、故障率高，給現(xiàn)場維護帶來了諸多不便，嚴重影響生產(chǎn)。特別是二號工位上的左右側圍，夾具氣缸非常多，i/o線路比較龐大，不但給反復運動的坦克鏈帶來很大的負荷，而且大量的線路因為這樣頻繁的往復運動很容易造成線路的損壞，給故障的處理帶來不便，甚至影響生產(chǎn)。
在分析、比較了各種不同的控制方案后，我們決定采用以devicenet為底層網(wǎng)絡的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)從根本上去解決這個問題。
經(jīng)過改造升級后，系統(tǒng)的自動化控制性能要得到很大的提高，而且系統(tǒng)可靠、故障率低、維護方便，能有效降低停臺時間、提高生產(chǎn)效率。
3.2 方案的規(guī)劃
在保證原系統(tǒng)能正常運行的前提下，只對二號位的左右側圍夾具進行控制模式的改善，構建一個集散式的控制系統(tǒng)，并且添加以態(tài)網(wǎng)通信卡用來和上位機的監(jiān)控系統(tǒng)進行實時的數(shù)據(jù)交換，上位機采用組態(tài)王軟件進行畫面組態(tài)模擬和現(xiàn)場生產(chǎn)狀態(tài)的監(jiān)控。針對二號位上的被控元件，總線上連接的輸入設備有按鈕、接近開關，輸出設備有電磁閥。二號位夾具的工作狀態(tài)、故障信息等均通過devicenet網(wǎng)絡傳送至上位機和控制器。
3.3 系統(tǒng)的構建及調試
(1)進行總體規(guī)劃，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行合理的線路的布局。以二號位的左右側圍夾具來說，兩側的氣缸呈對稱式分布，輸出電磁閥也基本對稱，總線從主plc出來先接入左側鄰近主控制柜的離散控制盒內(nèi)再經(jīng)坦克鏈接到右側的控制盒結束。圖1是總線部分的拓撲圖。
圖1 devicenet總線架構
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