前言
汽車制造行業(yè)是自動化系統(tǒng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，這點不僅表現(xiàn)在自動控制系統(tǒng)的規(guī)模上，更表現(xiàn)在新工藝新技術(shù)的應(yīng)用上，因此從一定程度上講，汽車制造行業(yè)的自動化水平引領(lǐng)著整個工業(yè)自動化行業(yè)。NCS機(jī)械化輸送項目的特點是設(shè)備分布范圍廣、設(shè)備數(shù)量眾多、可靠性要求高、節(jié)拍要求嚴(yán)格，針對上述特點，項目啟動之初，在強(qiáng)大的產(chǎn)品技術(shù)支持下，宜科的工程技術(shù)人員準(zhǔn)確地給出了一整套的系統(tǒng)解決方案，包括相關(guān)產(chǎn)品的選擇，為項目的成功實施打下了堅實的基礎(chǔ)。
1. 系統(tǒng)架構(gòu)模式
針對用戶需求以及汽車制造行業(yè)機(jī)械化輸送的特點，系統(tǒng)采用三級架構(gòu)模式，分別為中控室級服務(wù)器系統(tǒng)、車間級人機(jī)交互系統(tǒng)、設(shè)備級PLC控制系統(tǒng)。其中設(shè)備級的PLC控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)現(xiàn)場的運動控制，具體包括信號采集、數(shù)據(jù)傳輸、邏輯運算和控制命令的發(fā)出。車間級的人機(jī)交互系統(tǒng)由兩臺觸摸屏構(gòu)成，分別負(fù)責(zé)條碼信息采集和控制系統(tǒng)的故障診斷與控制參數(shù)設(shè)置，方便現(xiàn)場操作人員查找故障和設(shè)置控制參數(shù)。中控室級的服務(wù)器是整個控制系統(tǒng)中的最高級，面向車間其可以監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)和生產(chǎn)過程的實時情況，面向管理系統(tǒng)其可以為管理層提供現(xiàn)場設(shè)備的整體運行狀況以及生產(chǎn)任務(wù)的完成情況，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的無縫連接，即管控一體化，現(xiàn)場的系統(tǒng)配置如圖1所示，配備了工業(yè)攝像頭，可以更直觀地觀察現(xiàn)場的狀態(tài)。NCS項目于11月中旬驗收完成，總體項目按時完成既定的目標(biāo)，系統(tǒng)架構(gòu)模式獲得業(yè)主的認(rèn)可。
2. 產(chǎn)品創(chuàng)新以及完善的產(chǎn)品鏈
針對汽車制造行業(yè)，宜科電子有著完善的產(chǎn)品鏈。緊湊型遠(yuǎn)程I/O模塊FS200、接近開關(guān)、光幕、區(qū)域掃描、連接系統(tǒng)以及專為汽車制造行業(yè)設(shè)計的IP67模塊等構(gòu)成了服務(wù)于汽車制造行業(yè)的完整產(chǎn)品體系。更重要的是，橫向上，宜科產(chǎn)品的種類還在不斷地擴(kuò)充，縱向上，公司高度重視產(chǎn)品的創(chuàng)新，新產(chǎn)品新技術(shù)不斷地推出，從而為用戶提供了絕佳的產(chǎn)品應(yīng)用體驗。在NCS項目中，宜科公司最新推出的緊湊型遠(yuǎn)程I/O模塊FS200有著優(yōu)異的表現(xiàn)，如下圖所示：
FS200是FC200的升級產(chǎn)品，相對于FC200其具有如下優(yōu)點：
結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省安裝空間
階梯式接線底座，接線方便、美觀
插片式擴(kuò)展，提供背板通信及供電，安裝簡單、可靠
FS200模塊安裝于系統(tǒng)分柜中，作為Siemens300PLC的從站由Profibus-DP電纜連接到主站，負(fù)責(zé)接收負(fù)荷開關(guān)輔助觸點、斷路器輔助觸點、柜門按鈕等開關(guān)量信號，同時輸出開關(guān)量信號，驅(qū)動指示燈、柱燈等顯示狀態(tài)信息和故障信息，以此構(gòu)成主從的Profibus-DP控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝逦?，易于后期維護(hù)，適合汽車制造現(xiàn)場設(shè)備分布廣、檢測信號多的特點。
相對于傳統(tǒng)由I/O模塊的輸出點驅(qū)動繼電器，繼電器驅(qū)動接觸器的控制系統(tǒng)，電機(jī)啟動器的引入簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的自動化程度，具體表現(xiàn)在減少了大量的一次線、二次線，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加清晰。EU5C-SWD-DP網(wǎng)關(guān)是電機(jī)啟動器的核心，其在Profibus-DP系統(tǒng)中作為從站，將電機(jī)啟動器的狀態(tài)字傳送給主站PLC，同時接收主站PLC發(fā)出的控制字，經(jīng)轉(zhuǎn)換后由扁平電纜傳輸給功能模塊DIL，從而實現(xiàn)對電機(jī)啟動器狀態(tài)和動作的監(jiān)控。實用性方面，其穩(wěn)定性、易擴(kuò)展性、安裝調(diào)試的簡易性在NCS現(xiàn)場都有優(yōu)異的表現(xiàn)。
IP67分布式I/O模塊是將通訊部分和I/O部分整合的產(chǎn)品，作為Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)的從站使用，工藝上，內(nèi)部電路采用硅脂灌封，具有強(qiáng)大的抗電磁干擾能力，在大功率焊機(jī)頻繁動作的焊裝車間，具有良好的適應(yīng)性。IP67模塊安裝在現(xiàn)場輥床側(cè)面，由預(yù)鑄I/O電纜與接近開關(guān)連接，是現(xiàn)場分布分散、數(shù)量眾多的接近開關(guān)信號處理的最佳解決方案。
3. 電機(jī)驅(qū)動技術(shù)
NCS項目電機(jī)的驅(qū)動方式分為變頻和非變頻兩種，如下圖所示。傳統(tǒng)的變頻器通過硬件接線，采用中間繼電器實現(xiàn)變頻器的啟停和速度控制，二次線復(fù)雜，故障診斷困難，NCS項目中，通過選配變頻器的DP通信模塊，將變頻器掛接到Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)上，通過控制字實現(xiàn)對變頻器啟停、速度給定的控制，通過狀態(tài)字實現(xiàn)對變頻器的監(jiān)視和故障診斷。
4. 功能完善、界面友好的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
下圖為上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體畫面。系統(tǒng)畫面清晰簡潔，可識別性強(qiáng)，易于操作。
下圖為分區(qū)畫面，特點是信息量豐富、直觀。
下圖為輥床故障診斷畫面，除包含各種故障狀態(tài)外，還包含了輥床的占位信息、運行狀態(tài)和手自動狀態(tài)。在系統(tǒng)發(fā)生故障時，維護(hù)人員根據(jù)故障診斷信息可以快速準(zhǔn)確地確定故障位置和原因。
5. 結(jié)束語
目前，NCS項目已順利驗收，設(shè)備運行穩(wěn)定、可靠性高，充分滿足了現(xiàn)場工藝的要求，得到了業(yè)主的認(rèn)可。創(chuàng)新型的產(chǎn)品為用戶帶來的是絕佳的應(yīng)用體驗，一流的技術(shù)服務(wù)為業(yè)主帶來的是高質(zhì)量的系統(tǒng)解決方案，完善的項目管理體系為業(yè)主提供安全穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，宜科公司以上述理念為指導(dǎo)，兼顧創(chuàng)新性與實用性，源源不斷地為業(yè)主創(chuàng)造效益。
