PLC-5在總裝車間電氣控制系統(tǒng)中的應用研究-工業(yè)控制
汽車制造廠的輸送線和裝配線的控制系統(tǒng)非常復雜,它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔離開關、急停開關、接近開關、光電開關、傳送機、張緊器、提升機、舉升臺等許多執(zhí)行機構。在奇瑞公司二期工程總裝車間里,采用兩條裝配線實現(xiàn)了四種車型的混線生產(chǎn)。整個控制系統(tǒng)由中央控制室和四個遠程控制站組成了一個全廠工業(yè)局域網(wǎng),遠程控制柜PLC通過以太網(wǎng)將自己所控制區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)情況傳送至中央控制室的計算機系統(tǒng)。
一、系統(tǒng)選型及特點
在認真分析國際知名控制系統(tǒng)公司的產(chǎn)品基礎上,奇瑞公司根據(jù)自動化控制技術人員在產(chǎn)品實際應用上的經(jīng)驗,鑒于一期工程采用羅克韋爾A-B PLC產(chǎn)品的良好運行狀況,決定在二期工程中仍采用A-B PLC用來控制整個生產(chǎn)車間。
A-B PLC在全球工業(yè)界享有盛名,其PLC-5系列作為A-B品牌家族中旗艦產(chǎn)品擁有許多功能模塊,可以實現(xiàn)多種復雜的控制系統(tǒng)。此外,羅克韋爾的軟件眾多,功能強大,能夠給予A-B的產(chǎn)品廣泛的支持。
最終,奇瑞公司確定選用羅克韋爾的PLC-5可編程序控制器、RSLogix 5編程軟件、RSNetWork控制網(wǎng)組態(tài)軟件以及RSView監(jiān)控軟件組成的自控系統(tǒng)來實現(xiàn)對總裝車間的整個生產(chǎn)裝配線的控制。除此之外,奇瑞公司二期工程的焊裝輸送線和涂裝輸送線也采用了羅克韋爾的A-B PLC。
PLC-5/40E CPU的特點是內(nèi)存容量大、數(shù)據(jù)處理能力強、網(wǎng)絡功能強大,帶有以太網(wǎng)網(wǎng)口,不需要額外的以太網(wǎng)通訊模塊。PLC-5/40E CPU使用鑰匙開關改變處理器的操作模式:在運行模式下,用戶不能創(chuàng)建或刪除程序文件、創(chuàng)建或刪除數(shù)據(jù)文件、或通過編程軟件改變操作模式;在編程模式時,用軟件編程不能改變操作模式;通過編程軟件,在遠程編程、遠程測試、遠程運行模式之間改變。
RSLogix 5編程軟件具有可靠的通訊能力、強大的編程功能以及卓越的診斷能力、監(jiān)控能力、運行控制功能。運用RSLogix 5梯形邏輯編程軟件可以優(yōu)化系統(tǒng)性能,節(jié)省項目開發(fā)時間,提高生產(chǎn)率。
上位機監(jiān)控軟件RSView32是羅克韋爾自動化公司推出的組態(tài)軟件平臺,其特點是使用方便,可以構造靈活的界面和強大的功能,能夠開發(fā)出較強的組合畫面。利用上位機監(jiān)控軟件RSView32,坐在中央控制室就可對現(xiàn)場的生產(chǎn)情況一目了然,實現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)。
二、系統(tǒng)結構與配置
羅克韋爾的通訊網(wǎng)絡分為信息層、控制層和設備層。信息層應用以太網(wǎng)進行全廠的數(shù)據(jù)采集和程序維修;控制層應用控制網(wǎng)、DH+、DH485、遠程I/O網(wǎng)絡;設備層應用DeviceNet網(wǎng)絡進行底層設備的低成本、高效率信息集成。
羅克韋爾采用基于生產(chǎn)者/客戶模式的通訊技術控制網(wǎng),即傳送對時間有苛刻要求的控制信息也可同時傳送其他的信息,但對時間無苛求的信息不會影響對時間苛求信息的傳送。
該控制網(wǎng)具有以下特點:
連續(xù)性;
傳送與梯形邏輯程序的掃描異步;
以一個與用戶在I/O映象表中所設定的通訊速率相等或更快的速率傳送,充分保證了控制網(wǎng)中的數(shù)據(jù)準確、可靠、快速的發(fā)送、傳遞、接受和處理。
總裝車間控制系統(tǒng)是一個基于DeviceNet網(wǎng)絡的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)由一個中央控制柜和四個遠程控制柜組成,并與上位機和企業(yè)的以太網(wǎng)相連接。系統(tǒng)的最低層是設備控制層,主要實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的現(xiàn)場控制與監(jiān)控;控制網(wǎng)主要是通過上位機完成對全車間生產(chǎn)線的在線監(jiān)測,并向設備控制層下達控制指令;最上層是EtherNet網(wǎng)絡通過EtherNet網(wǎng)絡與公司的企業(yè)資源管理(ERP)系統(tǒng)連接,向ERP系統(tǒng)提供整個車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
1、中央控制室
中央控制室采用RSView32組態(tài)軟件。RSView32是高度集成、基于組件并用于監(jiān)視和控制自動化設備和過程的人機界面監(jiān)控軟件,通過開放的技術擴展用戶的視野,能夠實現(xiàn)與羅克韋爾其他軟件產(chǎn)品、微軟產(chǎn)品以及第三方應用程序的高度兼容。RSView32除了具備高質量人機界面監(jiān)控軟件的功能外,還能夠提供獨特的系列工具以最大限度地提升生產(chǎn)效率。
中央控制室承擔了數(shù)據(jù)管理、車間數(shù)據(jù)采集、報警、趨勢、數(shù)據(jù)記錄及中文報表等工作。在中央控制室設有操作員工作站,操作員通過操作終端詳細了解整個車間的生產(chǎn)運行情況,下達操作控制指令指揮整個車間的生產(chǎn),以實現(xiàn)車間自動化控制。
中央控制室主要實現(xiàn)以下功能:
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