立體倉(cāng)庫(kù)物料運(yùn)輸線無(wú)線通訊應(yīng)用

一、應(yīng)用背景

此次項(xiàng)目地在比亞迪的西安工廠，需要實(shí)現(xiàn)PLC無(wú)線通訊的地方是汽車廠的立體倉(cāng)庫(kù)物料運(yùn)輸線。生產(chǎn)物流擔(dān)負(fù)運(yùn)輸、存儲(chǔ)、裝卸物料等任務(wù)。汽車制造業(yè)是典型的多工種、多工藝、多物料的大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程，因此原材料與零部件必需及時(shí)準(zhǔn)確送至工位，庫(kù)存與物料供應(yīng)也必需協(xié)作裝配進(jìn)度。為了完成規(guī)定的任務(wù)，各系統(tǒng)之間、各設(shè)備之間要進(jìn)行大量的信息交換。

二、項(xiàng)目背景

立體倉(cāng)庫(kù)主要通過(guò)檢測(cè)、信息識(shí)別、控制、通信、監(jiān)控調(diào)度、大屏顯示及計(jì)算機(jī)管理等裝置組成。將操作指示信息(零配件信息、車種信息、指示信息、程序等)存儲(chǔ)在運(yùn)送的目標(biāo)托盤中（目標(biāo)托盤具有識(shí)別或感應(yīng)功能），結(jié)合以太網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線可以構(gòu)成自動(dòng)掌握系統(tǒng)，將需要的零部件、動(dòng)力總成運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的工位或倉(cāng)儲(chǔ)位，配合裝配，可以有效提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度。完成設(shè)備連接無(wú)線化，大幅減少網(wǎng)線布防成本，縮短生產(chǎn)線調(diào)度時(shí)間，實(shí)現(xiàn)汽車裝配生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)，提高汽車裝配生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

?

三、用戶需求

比亞迪西安二廠裝配車間的立庫(kù)分為樓上樓下2個(gè)生產(chǎn)物流區(qū)，通過(guò)一條傳送帶由下往上運(yùn)送物料，傳送帶上有17個(gè)托盤，每個(gè)托盤分別帶有識(shí)別感應(yīng)開(kāi)關(guān)，分揀物料由人工來(lái)完成。由于傳送帶運(yùn)送物料為持續(xù)移動(dòng)裝置，不方便布線，因此采用無(wú)線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)就地控制柜與傳輸皮帶上17個(gè)托盤之間的在線通訊要求，實(shí)現(xiàn)物料入庫(kù)分揀可視化的柔性運(yùn)輸流程，從而提高工廠的物料出入庫(kù)效率。

設(shè)計(jì)要求：

1.托盤是隨傳送帶運(yùn)動(dòng)的一體化裝置，每個(gè)托盤分別裝有一塊ET200S西門子I/O模塊及傳感器，用來(lái)判斷托盤在特定位置的狀態(tài)。

2.控制柜端S7-1500PLC控制傳送帶運(yùn)行。

3.控制柜端S7-1500PLC可以分別和17個(gè)目標(biāo)托盤實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各托盤狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)1主17從組網(wǎng)無(wú)線通訊。

4.當(dāng)托盤上的感應(yīng)裝置檢測(cè)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域位置時(shí)，打開(kāi)托盤，檢測(cè)到人工取走物料后關(guān)閉托盤。

5.當(dāng)托盤感應(yīng)裝置檢測(cè)到異常情況，隨即將信號(hào)發(fā)送給控制柜S7-1500PLC，從而控制傳送帶停止運(yùn)行。

6.控制柜、傳送帶托盤距離50米-100米左右不等的距離，中間有料架或工位等隔檔物。

四、無(wú)線解決方案

為保障各個(gè)托盤不論移動(dòng)到哪里，都能夠與距離100米左右的控制柜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定交互，且控制柜的指令處理能力及速度，不受從站設(shè)備數(shù)量增減的影響。以及在多臺(tái)無(wú)線設(shè)備同時(shí)同區(qū)域工作時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)互相干擾的情況?？紤]上述因素，可以使用18塊西門子PLC無(wú)線通訊終端DTD418MB，通過(guò)Rj45接口在Profinet協(xié)議下，完成控制柜內(nèi)S7-1500 PLC與傳送帶托盤ET200S的無(wú)線數(shù)據(jù)交互工作。在控制柜S7-1500PLC及17個(gè)托盤的ET200S西門子I/O模塊端分別安裝一塊西門子PLC無(wú)線通訊終端DTD418MB，即可以實(shí)現(xiàn)控制柜與17個(gè)托盤之間物料運(yùn)送信息無(wú)線傳輸，控制柜1500PLC實(shí)時(shí)檢測(cè)接收到17個(gè)托盤中每個(gè)托盤在特定位置是否開(kāi)關(guān)托盤，人工取走物料，完成送料任務(wù)；當(dāng)托盤檢測(cè)到異常信息發(fā)送給控制柜，控制柜根據(jù)異常情況判斷是否繼續(xù)進(jìn)行送料或立即執(zhí)行停止傳送帶運(yùn)行。

無(wú)線通訊方案示意圖 ▼

五、無(wú)線解決方案的優(yōu)勢(shì)

1. 物料運(yùn)送可視化，提高生產(chǎn)效率

實(shí)時(shí)監(jiān)控物料運(yùn)送狀態(tài)、優(yōu)化物料流程，提升整體物料運(yùn)送入庫(kù)作業(yè)效率。

多個(gè)無(wú)線通訊終端同時(shí)使用，互不干擾

無(wú)線通訊終端的內(nèi)部程序已將主、從設(shè)備區(qū)別開(kāi)。從站設(shè)備之間地址不同，相同頻段下也不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備互相干擾的狀況。

3. 高速方案設(shè)定，自動(dòng)化指令響應(yīng)

采用Profinet高速協(xié)議，系統(tǒng)設(shè)定邏輯自動(dòng)判定，迅速響應(yīng)處理不同從站指令。

4. 安裝簡(jiǎn)便，接線即用

可以直接代替有線以太網(wǎng)線，兼容主流PLC通訊協(xié)議。通電接線即可使用，不需要編程，電工就可以安裝。

5. 獨(dú)立組網(wǎng)，無(wú)運(yùn)行費(fèi)用

該設(shè)備采用的是達(dá)泰全數(shù)字無(wú)線加密傳輸方式，不依賴云平臺(tái)或廠區(qū)局域網(wǎng)搭建，屬于無(wú)線自組網(wǎng)通訊方式，后期無(wú)運(yùn)行費(fèi)用。

審核編輯?黃宇