總裝車間的ControlLogix控制系統(tǒng)

總裝車間的ControlLogix控制系統(tǒng)

目前，在世界范圍內(nèi)，汽車制造業(yè)正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。充分利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和管理方式，可以增強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行的高效性，滿足市場需求，保持競爭的領(lǐng)先地位，并獲得最大利潤。

湖南長豐汽車制造股份有限公司（以下簡稱長豐汽車）是全國最大的輕型越野汽車生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的獵豹汽車占據(jù)當(dāng)前全國越野車40％以上的生產(chǎn)份額。在長豐汽車各車間控制系統(tǒng)中大量運(yùn)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)線的準(zhǔn)確，高效地運(yùn)行。

ControlLogix控制系統(tǒng)性能

長豐汽車總裝車間的輸送線電控系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，包括過廊線機(jī)運(yùn)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)上線自行小車系統(tǒng)、車門機(jī)運(yùn)線、EMS機(jī)運(yùn)線、內(nèi)飾線機(jī)運(yùn)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)運(yùn)線、滑撬控制線、底盤機(jī)運(yùn)線、淋雨線、終檢線等多個(gè)控制系統(tǒng)。它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔離開關(guān)、急停開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、傳送機(jī)、張緊器、提升機(jī)、舉升臺等許多執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在這些設(shè)備中都應(yīng)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(tǒng)，并且通過ControlLogix和Netlinx,將這些設(shè)備無縫地聯(lián)系起來。

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(tǒng)，從傳統(tǒng)單純的PLC和DCS控制轉(zhuǎn)為PLC和DCS融合發(fā)展的方式，是羅克韋爾自動(dòng)化順應(yīng)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、過程控制、協(xié)調(diào)傳動(dòng)控制、運(yùn)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(tǒng)靈活性強(qiáng)、易于集成、模塊化設(shè)計(jì)、開放式結(jié)構(gòu)，特有的升級固件，使得系統(tǒng)在應(yīng)用中功能強(qiáng)大、安全可靠。

ControlLogix在長豐總裝車間控制中應(yīng)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平臺通過背板提供了高速數(shù)據(jù)傳輸。各控制器能產(chǎn)生(廣播)和使用(接收)系統(tǒng)標(biāo)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用戶內(nèi)存(3.5Mb)。

2、1756系列智能I/O模塊：I/O模塊種類繁多，可拆卸端子，具有帶電拔插、分變則報(bào)(COS)、自診斷、時(shí)間標(biāo)記、模塊標(biāo)識、閃存升級、電子保險(xiǎn)、單獨(dú)隔離等功能。模塊廣播數(shù)據(jù)的速率可設(shè)定。1756-HSC高速計(jì)數(shù)模塊(4通道)每2ms就能更新數(shù)據(jù)，效率高。

3、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：網(wǎng)絡(luò)分層、分工明確、安全可靠。上層利用車間以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對機(jī)運(yùn)線控制器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和通訊，通信速率高；設(shè)備網(wǎng)DevicelNet，是一種開放式的底層通用網(wǎng)絡(luò)，基于標(biāo)準(zhǔn)的CAN技術(shù)，具有互操作性，成本及維護(hù)費(fèi)用低。雖然網(wǎng)絡(luò)從物理上看有兩層網(wǎng)絡(luò)，但是在應(yīng)用過程中，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、通用的操作畫面、診斷和糾錯(cuò)工具。RSView是高度集成、基于組件的人機(jī)界面，發(fā)揮微軟領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢的監(jiān)控軟件，其開放性與第三方程序有高度兼容性。RSLinx為現(xiàn)場設(shè)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(qiáng)大，支持不同網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備通訊。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在ControlLogix控制系統(tǒng)中配置了1756-ENBT以太網(wǎng)通訊模塊，通過工業(yè)以太網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)光纖）將各機(jī)運(yùn)線的多個(gè)PLC和現(xiàn)場使用的各種設(shè)備（擰緊機(jī)、加注機(jī)等單機(jī)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，均含有以太網(wǎng)接口）連接到一起，實(shí)現(xiàn)不同PLC之間的互相通信，完成整個(gè)系統(tǒng)的控制、故障報(bào)警、信息交換等功能，也能方便在以后增加設(shè)備或給新的生產(chǎn)信息系統(tǒng)提供設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

通信介質(zhì)及協(xié)議

雙絞線、光纖、粗的或細(xì)的同軸電纜為目前應(yīng)用最廣泛的介質(zhì),并且任何長度的都有。以太網(wǎng)（Ethernet/IP）拓?fù)?(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?fù)?。新的技術(shù)產(chǎn)品，如高速開關(guān)技術(shù)能夠在單一的沖撞領(lǐng)域可以處理大的數(shù)據(jù)量。在我方的設(shè)計(jì)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。

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(tǒng)的每一個(gè)版本里。A-B通過支持TCP/IP 協(xié)議的以太網(wǎng)（Ethernet/IP）處理器或通訊模塊，將帶監(jiān)控功能的控制系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)結(jié)合起來，使計(jì)算機(jī)能夠訪問使用SQL（Structured Query Language）的開放式數(shù)據(jù)庫。

機(jī)運(yùn)線所有的PLC都帶有設(shè)備網(wǎng)DeviceNET模塊，現(xiàn)場的所有信號通過Devicenet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鞯目刂菩盘栆彩峭ㄟ^Devicenet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浆F(xiàn)場設(shè)備中。

設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)通過一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)，將底層的設(shè)備直接和控制器相連，無需通過很多電纜將它們與I/O模塊相連,其具有如下特點(diǎn)：

□ 一個(gè)設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)可以有64個(gè)節(jié)點(diǎn)，允許用戶用一根電纜去連接現(xiàn)場設(shè)備并遠(yuǎn)至ControlLogix，無需用很多電纜就可將所有的設(shè)備和I/O模塊直接連接，減少布線費(fèi)用，且易安裝和維護(hù)。

□ 采用生產(chǎn)者／消費(fèi)者通訊技術(shù),可采用巡檢或逢變則報(bào)模式傳輸現(xiàn)場信息，大大減輕控制器工作量。

□ 可通過網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)上所有設(shè)備進(jìn)行在/離線組態(tài)或診斷，大大縮短了系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間。

□ 國際標(biāo)準(zhǔn)的開放網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為IEC17B，已有300多家控制產(chǎn)品供應(yīng)廠商支持開放式設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)銷售者協(xié)會(huì)(ODVA), 用戶可輕易將第三方產(chǎn)品集成入羅克韋爾控制系統(tǒng)。目前DeviceNet網(wǎng)絡(luò)已被確立為現(xiàn)場總線中國國家標(biāo)準(zhǔn)。

□ 設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)作為現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，可方便地實(shí)現(xiàn)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。通過網(wǎng)上調(diào)試, 可大大縮短工期, 并增強(qiáng)了系統(tǒng)的維護(hù)擴(kuò)展能力。

結(jié)束語

總裝車間控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高，數(shù)據(jù)采集量大，控制站多，系統(tǒng)可靠性要求較高。通過采用羅克韋爾自動(dòng)化公司的產(chǎn)品和技術(shù)，系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行效果較好，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，具有較高的機(jī)電一體化水平。同時(shí)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，安全可靠，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了設(shè)備運(yùn)行的故障率，提高了生產(chǎn)效率。