ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 技术应用 ＞＞ Ｐ ＬＣ在汽车制造生产线的应用 ◆王淼王红 摘要：汽车发动机装配线，主要完成发动机的装配工作。根据系统控制要 求，本系统设计采用德国Ｓｉｅｍｅｎｓ公司的ＰＬＣ一３００系列控制器作为整个装配线的 主体控制器，采用专门为现场操作箱设计的ＥＴ２００ｓ远程Ｉ／ｏ系统作为现场操作箱 控制信号的采集系统，使装配线上在一定工位安装的转台，举升台，翻转机等设 备，自动完成将发动机进行旋转，举升，翻转、移动等操作。采用ＷｉｎＣＣＺ，￣机界 面软件和工控机组建成系统的操作监控站进行产品数量、生产节拍的监视。 关键词：发动机装配线；现场传感器；总线控制；非同步输送线 一、汽车发动机缸体装配线的工作流程 会 案。鉴于上述情况，如果将现场每个信号统一接入位于 发动机上线工位操作：［操作电动起重机将机加线加 工好的发动机缸体吊装到发动机生产线的托盘上，然后 发动机装配线自动通过滚道将托盘按顺时针方向输送到 下一安装工位上Ａ动停止在该工位上，该安装工位的操 作工依据该发动机的型号安装相应的零件到发动机缸体 上然后发出指令给装配线，发动机托盘自动的被传输到 主控柜内的控制系统中，采用一般的集中分布控制的方 式控制整个生产线，电缆的铺设成本太高显然不能满足 改造要求。故采用西门子提出的分布式总线控制系统的 方案，采用现场Ｉ／Ｏ控制模块ＥＴ２００Ｓ就近布置，采集到 的信号通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线传输ＮｃＰｕ中实现控制，省 去了控制电缆的铺设，节约了成本。西门子的ＥＴ２００Ｓ 远程Ｉ／Ｏ每个模板的接入信号的数量为４个且集成了端子 下一工位，下一Ｔ位的操作工依次安装相应的零件到发 动机上，依次类推。当发动机走到下线工位时该工位的 操作工通过电动起重设备将安装好的发动机吊离发动机 装配线完成发动机的生产。 连接可以直接接入控制信号，采用ＥＴ２００Ｓ作为远程Ｉ／０ 避免了控制信号接入点的浪费。 （２）现场传感器信号要求接入到高ＩＰ等级的Ｉ／Ｏ 系统中。安装于生产线上的光电开关信号由于接入控 制箱的距离太长故采用高ＩＰ等级的Ｉ／Ｏ系统ＥＴ２００ｅｃｏ。 ＥＴ２００ｅｃｏ的防护等级达到ＩＰ６７可以直接安装于生产线上 研发的发动机缸体生产输送线具有如下基本功能： １）所具有的输线功能有直线输送功能、转角（正反９０ 度，１８０度，２７０度。）输送功能、升降输送功能、翻 转等功能。在可实现上述功能的前提下，输送线还要 留下一些预留工位，给自动加工设备使用。２）工位可 分成：自动加工工位（如自动工位ａｐ６０）和其辅助工位 ｍ６０（自动加：【 ：Ｊ二位ａｐ６０的返修工位）。３）自动工位 设备加工不合格时，加工件在托盘上随托进入辅助 ｌ二位 ｍ６０（即手动工位）进行重新手动加工。如此手动加工 不需要安装电柜。现场的光电信号直接接入￣ｌＪＥＴ２００ｅｃｏ 通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ通讯网络传输到ｃＰｕ中，省去了铺设电 缆的麻烦，降低的工程成本。 （３）所有的控制站点大约可以分成四种动作，同 一种类的控制程序基本相同。发动机托盘一般在生产 合格，则允许放到下一个自动工位（￣Ｎａｐ８０）加工。如 不合格就要通过转台Ｄ０２和ｍ６０返修杠去下线维修，在 生产线下修好后，再通过转台Ｄ０２和ｍ６０返修杠反转， 返回输送主干线。然后进入以后过程的加工。 线上主要完成停止，旋转，举升，翻转四个动作，控制 程序必须自动完成上述的每一个动作，并且在上述动作 执行的过程中操作工随时可以干预动作的执行。 （４）现场每个电机必须采用直流２４Ｖ的接触器控 二、系统配置与功能实现 由于一台发动机从缸体加工完成到装配完毕要经 过上百道工序，安装上百个零件。每个工序上至少有一 个操作工安装相应的零件，要设置一个的站点接受 该操作工的控制指令。每个站点的控制信号又相对比较 制保证操作安全。由于装配线上的设备众多，当出现短 路时可能会严重的影响到其他设备的运行，因此生产线 上的所有控制信号都采用直流２４Ｖ供电，保证了装配线 上各种设备的安全。 （５）每条装配线设置一台工控机显示当前线上 所有设备的动作情况。在汽车发动机装配线中利用 信息系统工程ｉ ２０１３．３．２０ ９５ ＜ ＿ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 技术应用 ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＷｉｎＣＣ组态软件设计实现一个反映现 场时实情况的监控系统，对装配线的装配数量、变化趋 势等数据进行处理和显示。工段长可以在监控屏上看到 是连续运转的，但由于随行夹具浮动于装配线上，随行夹 具不连续输送，只有当前面没有夹具和工件时才前进。 非同步输送线工位问有不同程度储备，起缓冲作 用，非同步输送线可以布置两个或两个 上并联的，完 成同样工作内容的工位，来满足较快的生产节奏要 求。此外，由于有缓冲区，托盘输送时间几乎与操作时 间重叠，不占工时，小故障和异常情况不会影响全线生 生产线每个工作位上设备的动作情况，当某个设备出现 故障后，监控屏上就会非常直观地显示出来，用鼠标点 击该故障内容后就可以直接跳转Ｎｅｃｃ程序中的故障原 因处，现场维护人员可以非常直接地查找故障原因。 （６）安装ＭＯＢＹ识别系统。我们在发动机装配线 上每个托盘侧面安装了一个ＭＯＢＹ识别系统，它包括两 部分：移动数据存储器ＭＤＳ和读／写装置ＳＬＧ。ＳＬＧ负 产等原因，也使非同步线的生产效率得以提高。需要多 储存就可以多留积放区，工时过长，无法分解可布置相 同的的关联工位，需要返修的发动机也可以自动进 入返修岔道等待修理，因此可使工厂面积得到最大程度 的有效利用。 责感应通信并为ＭＤＳ提供电源及各种系统（ＰＣ，ＰＬＣ）上 的串行接口（ＲＳ２３２或ＲＳ４２２）。ＳＬＧ用于处理数据，包括 检查程序与管理用户存储器。ＭＤＳ与ＳＬＧ需面对面安 本论文设计的非同步装配线均由标准组件构成，适 应于多品种输送和适应产品更新。例如直线输送段、 装，ＳＬＧ需通过接口模块来执行读写命令。接口模块有 ＰＬＣ模块形式，也带有ＰＲＯＦＩＢＵＳ现场总线。信息系统 记载装配中不同型号产品相应的流程工艺，产品装配后 曲线输送段、回转转台、平行送进机构、升降台或升 降转台、各种停止器等，通过将这些组件合理组合来 组成完整的柔性装配线。同时更改电气系统的软件设 计，即可很方便地实现新的工艺流程，而绝不会使装 配线报废。 润 将装配记录存到信息系统，完成信息的记录和采集。自 动工位大量增加，并且很容易实现不同型号的产品混合 装配，有利于装配线柔性化生产的实现。 三、采用先进的汽车发动机非同步装 配线 设计的发动机装配线采用非同步装配线。其输送装置 （作者单位：长春汽车工业高等专科学校） （上接１２０页） 生产性服务业发展出发点一定是服务制造业，而不 能主次颠倒。处理好信息化内部关系就是将信息化的各 个工具都均衡发展，如网络建设、数据库建设和管理信 息系统综合应用。 一雌～ 一～ 一～一 一一一一～一～一～ 一 一 一～～一～参考文献 【１】程科新型电信诈骗： “钓鱼网站”初探Ｕ】．中国公共安 全．２０１１（３）：１０１ 【２Ｊ李京文，郑友敬，［日】小松崎清介，等主编．信息化与经济发展 【Ｍ］．北京：社会科学出版社，１９９４：２２—２３． ［３】周宏仁信息化理论体系基本框架的研究【Ｊ】．电子政务，２００９ （Ｚ１）：７—１３ ［４ Ｊ李健．两化融合和信息化相关概念及关系【Ｊ】．电信网技 术，２０１０（１ １）：６—９． 【５］ｃ．Ｅ．ＳＨＡＮＮＯＮ Ａ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ【刀 Ｔｈｅ Ｂｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍ ＴｅｃｈｎｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌ，１９４８（７）（１０）：３７９—４２３，６２３—６５６ 【６】（美）维纳著人有人的用处［Ｍ】陈步译北京：北京大学出版 社．２０１０：７２—１０６． 【７】靖继鹏应用信息经济学［Ｍ】．北京：科学出版社，２００２：６． Ｉ ８ｌ新帕尔格雷夫经济学大词典（中译本）【Ｍ］．北京：经济科学出版 ９６ 信息系统 程【２０１３．３．２０
