隨著(zhù)國內外汽車(chē)行業(yè)大規模集約化生產(chǎn)的需要,各種類(lèi)型的自動(dòng)化控制輸送方案層出不窮,單軌自行小車(chē)控制輸送系統(EMS)就是一種先進(jìn)的機電一體化輸送控制系統,是融合了機械、電氣、計算機、自動(dòng)控制等技術(shù),集倉儲、運輸、裝卸、工藝操作四大物流環(huán)節為一體的柔性生產(chǎn)系統,在汽車(chē)行業(yè)的物料輸送領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用;該系統有著(zhù)非常明顯的優(yōu)點(diǎn)——故障率低,現場(chǎng)維護簡(jiǎn)單易行,能根據不同的需要實(shí)現不同的運行速度和動(dòng)作,可以大大提高生產(chǎn)效率,實(shí)現柔性化生產(chǎn)的擴展,還可以實(shí)現在同一工位根據車(chē)型的不同而變化操作內容,大大降低了未來(lái)并入新車(chē)型的改造費用。
一汽大眾CP4 焊裝側圍EHB 輸送系統項目是宜科為一汽大眾佛山四廠(chǎng)焊裝車(chē)間設計的側圍至主焊工位全自動(dòng)化單軌自行小車(chē)輸送系統,可以實(shí)現5種車(chē)型的自動(dòng)匹配,從側圍上件工位至主焊下件工位全程自動(dòng)運行,自動(dòng)按車(chē)型進(jìn)入儲備區,根據底板和主線(xiàn)機械化所需車(chē)型發(fā)出側圍,無(wú)需人工干預。系統生產(chǎn)節拍60JPH,其先進(jìn)的結構形式和控制方式目前在國內外同類(lèi)設備中處于領(lǐng)先水平。
PLC 控制系統的電氣總結構
主控制器:CPU采用西門(mén)子安全產(chǎn)品319F,具有“集成安全”的特點(diǎn),是一種從數據采集、分析到響應,以及從傳感器到控制器再到驅動(dòng)系統,獨特、全面、集成的安全保護程序。符合相關(guān)工業(yè)安全標準,包括 TüV、BGIA、 NFPA 和 UL,并根據當前安全標準進(jìn)行認證??蔁o(wú)縫集成到標準的自動(dòng)化系統和驅動(dòng)系統內,使其更為靈活和經(jīng)濟。不但加快了工程組態(tài)的速度,而且提高了工廠(chǎng)的可用性,使機器運行可靠,穩定。
網(wǎng)絡(luò ):采用PROFIsafe ,PROFIsafe是符合IEC 61508標準要求且用于PROFIBUS和PROFINET的行規,PROFIsafe符合以下安全等級:
- 安全完整性等級SIL 3(IEC 61508,EN 62061)
- Cat. 4 (EN 954-1) - 性能等級 PLe (EN ISO 13849 -1: 2006)
PROFIsafe 采用了創(chuàng )新的安全保護理念,例如通過(guò) IWLAN 和 PROFINET 進(jìn)行無(wú)線(xiàn)故障安全通信,設備可以使用具有集成安全功能的“SIMATIC移動(dòng)面板 277F IWLAN”。
遠程IO:采用ET200S及ELCO現場(chǎng)級IP67模塊。
變頻器:采用SEW品牌的MOVIDRIVE 61B系列產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)及IO線(xiàn):均采用ELCO的預注線(xiàn)纜,這樣就大大減少了安裝成本和后期的維修成本。
EHB小車(chē)控制配置
1、小車(chē)控制器:LJU 790系列產(chǎn)品
2、PCM脈沖信號發(fā)生器:可發(fā)生190多種脈沖信號,PROFINET接口
3、傳感器:ELCO激光測距開(kāi)關(guān),用于小車(chē)定位及防撞
4、軌道檢測開(kāi)關(guān):ELCO方形接近開(kāi)關(guān),用于確定小車(chē)位置并反饋給PLC
自行小車(chē)的組成及功能
自行小車(chē)傳送電源和信號的組件主要是由電刷及滑觸線(xiàn)組成,通過(guò)電刷和安裝在導軌上的電排接觸,使每臺小車(chē)的控制器獲得電源和速度信號以及實(shí)現小車(chē)控制器與中央控制柜的通訊。小車(chē)的控制器是小車(chē)運行的大腦,用來(lái)向小車(chē)的驅動(dòng)系統發(fā)送信號,并實(shí)現每臺小車(chē)和整個(gè)自動(dòng)導軌系統中央控制柜的通訊,同樣在小車(chē)上的電器元件用來(lái)監控每臺小車(chē)的運行狀態(tài),并傳送回小車(chē)的控制器,然后由小車(chē)控制器反饋給中央控制柜。
輸送線(xiàn)由軌道、安裝在軌道上的電排和沿線(xiàn)的感應開(kāi)關(guān)或感應片組成。以功能來(lái)區分,由輸送段、工位段和診斷、維修段組成。
電排安裝在小車(chē)運行的軌道上。電排一般有6根,其中三根為電源排L1、L2和L3,一根為接地排PE,一根用于中央控制柜向小車(chē)控制器傳送信號的S1排,一根用于小車(chē)向中央控制柜反饋信號的M1排。
車(chē)型匹配
每臺小車(chē)均裝有RFID載碼體,用于存儲小車(chē)所掛側圍的車(chē)型信息。在上件升降機上件的同時(shí)由機器人寫(xiě)入車(chē)型信息。在儲備區入口道岔前設置RFID讀寫(xiě)頭,對側圍車(chē)型信息進(jìn)行識別,小車(chē)會(huì )根據該信息自動(dòng)進(jìn)入相應的儲備區。在儲備區的出口位置也設置RFID讀寫(xiě)頭對所發(fā)出的側圍進(jìn)行二次確認,這樣就可以確保所匹配車(chē)型的準確性。
運行狀態(tài)監控
由小車(chē)控制器對小車(chē)上的設備及運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控(包括控制器工作是否正常、電機過(guò)熱、傳感器故障及短線(xiàn)檢測等),一旦小車(chē)在運行中發(fā)生故障,將由小車(chē)上的控制器S2端口發(fā)出一個(gè)故障脈沖,并把小車(chē)的狀態(tài)傳送到中央控制柜的PLC中,這樣就能在中央控制柜上顯示出小車(chē)在哪個(gè)區域發(fā)生了故障。維修人員就能很快找到小車(chē)發(fā)生故障的區域,同時(shí),小車(chē)上的控制器依靠?jì)戎玫碾娫春皖A先設定在控制器上顯示故障代碼,以便維修人員方便地知道具體的故障原因,快速排除故障。
維修診斷功能
為了最大限度地保證自行小車(chē)的每個(gè)部件正常運行,宜科在項目設計中特別設置了維修診斷區,當小車(chē)下件完成后,空載的小車(chē)將進(jìn)入自動(dòng)診斷區,進(jìn)行剎車(chē)性能、激光防撞傳感器工作狀態(tài),小車(chē)的接地系統是否完好及電刷磨損情況等檢測,如果檢測所有功能為正常,則自動(dòng)進(jìn)入下一工位的運行,如果不正常,則自動(dòng)進(jìn)入維修段并發(fā)出報警反饋給中控室,及時(shí)提醒維修人員過(guò)來(lái)進(jìn)行相應的維修檢測。檢修完成后通過(guò)操作箱控制小車(chē)再次通過(guò)檢測區,再一次進(jìn)行自動(dòng)檢測確認。經(jīng)過(guò)該過(guò)程就大大降低了故障隱患,保證了輸送線(xiàn)的正常運行。
由于EHB輸送控制系統的特點(diǎn)和靈活性,現在已廣泛應用于汽車(chē)及汽車(chē)零部件、煙草等行業(yè),可以很好的促進(jìn)這些企業(yè)向智能制造的方向邁進(jìn)。