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总装车间的ControlLogix控制系统-方案应用

导读: 总装车间控制系统自动化程度较高,数据采集量大,控制站多,系统可靠性要求较高,采用先进的产品和技术,系统才能达到设计的要求。

  总装车间控制系统自动化程度较高,数据采集量大,控制站多,系统可靠性要求较高,采用先进的产品和技术,系统才能达到设计的要求。

  目前,在世界范围内,汽车制造业正面临着严峻的挑战。充分利用先进的自动化技术和管理方式,可以增强生产运行的高效性,满足市场需求,保持竞争的领先地位,并获得最大利润。

  湖南长丰汽车制造股份有限公司(以下简称长丰汽车)是全国最大的轻型越野汽车生产厂家,生产的猎豹汽车占据当前全国越野车40%以上的生产份额。在长丰汽车各车间控制系统中大量运用了罗克韦尔ControlLogix系列产品,ControlLogix的优异性能保证了生产线的准确,高效地运行。

  ControlLogix控制系统性能

  长丰汽车总装车间的输送线电控系统是一个非常复杂的系统,包括过廊线机运系统、发动机上线自行小车系统、车门机运线、EMS机运线、内饰线机运系统、发动机机运线、滑撬控制线、底盘机运线、淋雨线、终检线等多个控制系统。它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔离开关、急停开关、接近开关、光电开关、传送机、张紧器、提升机、举升台等许多执行机构。在这些设备中都应用了在自动化领域具有领先水平的罗克韦尔的ControlLogix控制系统,并且通过ControlLogix和Netlinx,将这些设备无缝地联系起来。

  ControlLogix产品

  代表自动化发展新趋势的新一代ControlLogix控制系统,从传统单纯的PLCDCS控制转为PLC和DCS融合发展的方式,是罗克韦尔自动化顺应这种发展潮流推出的新一代的控制平台,Logix控制器平台是将高速离散控制、过程控制、协调传动控制、运动控制、批次控制和安全控制融于一体的一个控制平台。允许混合使用多个处理器、多种网络和I/O。系统灵活性强、易于集成、模块化设计、开放式结构,特有的升级固件,使得系统在应用中功能强大、安全可靠。

  ControlLogix在长丰总装车间控制中应用的技术,具有下述特点:

  1、控制器:每台Logix5555控制器最大寻址量128000点DI/O,4000点AI/O及回路。ControlLogix平台通过背板提供了高速数据传输。各控制器能产生(广播)和使用(接收)系统标签,这种技术使得多个控制器共享输入信息和输出状态,非常实用。可选用户内存(3.5Mb)。

  2、1756系列智能I/O模块:I/O模块种类繁多,可拆卸端子,具有带电拔插、分变则报(COS)、自诊断、时间标记、模块标识、闪存升级、电子保险、单独隔离等功能。模块广播数据的速率可设定。1756-HSC高速计数模块(4通道)每2ms就能更新数据,效率高。

  3、网络设置:网络分层、分工明确、安全可靠。上层利用车间以太网网络对机运线控制器进行网络连接和通讯,通信速率高;设备网DevicelNet,是一种开放式的底层通用网络,基于标准的CAN技术,具有互操作性,成本及维护费用低。虽然网络从物理上看有两层网络,但是在应用过程中,和一层网络一样方便。

  4、罗克韦尔软件:是罗克韦尔自动化公司自行开发的产品,具有世界领先的水平。RSLogix5000梯形图编程软件包,有灵活易用的编辑功能、通用的操作画面、诊断和纠错工具。RSView是高度集成、基于组件的人机界面,发挥微软领先技术优势的监控软件,其开放性与第三方程序有高度兼容性。RSLinx为现场设备连接罗克韦尔自动化产品的通讯软件,界面友好、功能强大,支持不同网络上的设备通讯。

  系统结构

  在ControlLogix控制系统中配置了1756-ENBT以太网通讯模块,通过工业以太网(环网光纤)将各机运线的多个PLC和现场使用的各种设备(拧紧机、加注机等单机联网设备,均含有以太网接口)连接到一起,实现不同PLC之间的互相通信,完成整个系统的控制、故障报警、信息交换等功能,也能方便在以后增加设备或给新的生产信息系统提供设备的实时数据。

  通信介质及协议

  双绞线、光纤、粗的或细的同轴电缆为目前应用最广泛的介质,并且任何长度的都有。以太网(Ethernet/IP)拓扑 (或物理配置) 在目前安装以太网(Ethernet/IP)用得最普遍的为星形拓扑。新的技术产品,如高速开关技术能够在单一的冲撞领域可以处理大的数据量。在我方的设计方案中骨干网将采用百兆光纤介质,分支信息点采用百兆双绞线。

  A-B支持 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol),一个在以太网(Ethernet/IP)领域被广泛采用的协议,并且置入在 Windows 95/98/NT/2000/XP操作系统的每一个版本里。A-B通过支持TCP/IP 协议的以太网(Ethernet/IP)处理器或通讯模块,将带监控功能的控制系统和信息管理系统结合起来,使计算机能够访问使用SQL(Structured Query Language)的开放式数据库。

  机运线所有的PLC都带有设备网DeviceNET模块,现场的所有信号通过Devicenet网络实时传输到控制器,控制器的控制信号也是通过Devicenet网络传输到现场设备中。

  设备网(DeviceNet)通过一个开放的网络,将底层的设备直接和控制器相连,无需通过很多电缆将它们与I/O模块相连,其具有如下特点:

  •一个设备网(DeviceNet)可以有64个节点,允许用户用一根电缆去连接现场设备并远至ControlLogix,无需用很多电缆就可将所有的设备和I/O模块直接连接,减少布线费用,且易安装和维护。

  •采用生产者/消费者通讯技术,可采用巡检或逢变则报模式传输现场信息,大大减轻控制器工作量。

  •可通过网络对网上所有设备进行在/离线组态或诊断,大大缩短了系统调试时间。

  •国际标准的开放网络,网络标准为IEC17B,已有300多家控制产品供应厂商支持开放式设备网(DeviceNet)销售者协会(ODVA),用户可轻易将第三方产品集成入罗克韦尔控制系统。目前DeviceNet网络已被确立为现场总线中国国家标准。

  •设备网(DeviceNet)作为现场设备网络,可方便地实现罗克韦尔的MCC、SMC、DRIVE等产品与及其它第三方产品的连接。通过网上调试,可大大缩短工期, 并增强了系统的维护扩展能力。

  结束语

  总装车间控制系统自动化程度较高,数据采集量大,控制站多,系统可靠性要求较高。通过采用罗克韦尔自动化公司的产品和技术,系统基本达到设计要求,运行效果较好,运行稳定、可靠,具有较高的机电一体化水平。同时,该系统设计合理,安全可靠,减轻了工人的劳动强度,减少了设备运行的故障率,提高了生产效率。
 

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