在东风本田AE新工厂装配车间,其发动机积放式推杆链控制系统的自动化程度高,逻辑关系复杂,控制可靠性要求高。若采用传统的控制方法并行敷设电缆,不但会提高安装费用,还会降低控制系统的可靠性,显然已不能满足输送推杆链的工艺要求,而融合控制与信息处理的CC-Link总线能很好地处理推杆链电控设计中遇到的难题。
工艺概述
东风本田AE新工厂装配车间发动机积放式输送推杆链(工艺流程见图1)全线长620m,生产节拍为45s/台,年生产纲领为24万辆。推杆链由2个升降段、10个分流道岔、10个合流道岔、27个停止器、14台推车机、80台车组、4个驱动装置、4个张紧装置及其相关的牵引链条、轨道等组成。系统的上料升降段、下料升降段、快速输送链、低速装配链、库存链、空吊具返回链、空吊具储存链以及修理线等设备共同完成发动机的上线、下线、快速输送、慢速装配、修理、储存等任务。
发动机输送推杆链将发动机附件低速装配链组合于其中,装配部分的速度可以调节,以适应不同批量或产量的生产节拍;发动机整机输送推杆链中设有中间储存库,可以根据整车装配线的需求选择需要的发动机输送到整车装配线,以满足整车同步装配的需要。
上、下料升降段动作过程相同。小车驶入升降段内,升降段活动安全网打开,升降段高速下降,当接近下降到位时,减速下降,到位时停止。按动悬挂按钮盒上的“升/降”按钮,人工点动操作升降段升降,以便于工人对位上、下料。待上、下料完毕,工人按“升”按钮,升降段先慢速上升,然后自动快速上升(此时工人可放开按下的按钮)。当接近升到位时,升降段减速上升,上升到位时停止,此时活动安全网自动关闭。
控制方案的确定
发动机输送推杆链自动化程度高,逻辑关系复杂,控制可靠性要求高。在推杆链线路的合流、分流道岔附近分散地布置有大量的接近开关、行程开关等传感器,每个停止器都设置有手动操作按钮。若采用传统的控制方法并行敷设电缆,不但会提高安装费用,还会降低控制系统的可靠性,显然已不能满足输送推杆链的工艺要求,而融合控制与信息处理的CC-Link总线能很好地处理推杆链电控设计中碰到的难题。该总线是一种省配线、信息化的网络,具备有实时性、分散控制、与智能设备通信以及RAS等功能,同时它还具有以下明显的优点:
● 组态简单:仅需要在参数表中设置相关的参数便可以完成系统的组态工作以及数据映射关系的刷新;
● 接线简单:仅需要将三芯屏蔽电缆按照DA、DB、DG对应连接,另外接好屏蔽线和终端电阻,CC-Link系统接线便完成了;
● 设置简单:系统只需对每站的站号和通信速率及相关信息进行设置,接通电源后系统便开始数据链接;
● 维护简单:CC-Link卓越的性能和丰富的RAS功能为其维护方便和运行可靠提供了强有力的保证,其监视和自检测功能系统的维护和故障后的恢复也非常简单。
控制系统的硬件配置
该控制系统主要采用了三菱CC-Link总线模块QJ61BT11,CPU为Q02H,主基板上安装有1块QX40输入模块和7块QY50晶体管输出模块,主要用来控制上、下料点升降段的2台FR-A540-5.5CH变频器及1台慢速装配链的FR-A540-3.7CH变频器。安装于推杆链钢结构轨道沿线的CC-Link远程I/O站共有63个:30块AJ65SBTB1-8D、12块AJ65SBTB1-16D、4块AJ65SBTB1-32D、6块AJ65BTB2-16、10块AJ65SBTB1-8T、1块AJ65SBTB1-16T。CC-Link远程I/O站安装于现场控制箱或按钮站内,控制系统的硬件配置图见图2。
应用体会
该发动机输送推杆链系统自2003年1月调试成功一年多来,运行稳定可靠,达到了系统设计的生产纲领。以下是我们的一些应用体会:
1、 工厂电网电压昼夜波动较大,到了深夜电网的电压甚至高达420V,造成电机电流增大,发热严重,甚至被烧毁。利用三菱变频器Pr19的功能,将变频器的输出电压限定在380V,降低了电机的运行电流,同时有效地解决了电机的发热问题。
2、 为保证发动机输送推杆链的平稳运行,要求升降段输送机上升到位后能与悬链系统精确对位,三菱变频器Pr270的挡块定位功能能满足了这一要求,电机机械制动时,其输出恒转矩使负载与机械抱闸紧密接触可消除升降段输送机垂直运行时易发生的振动。
3、减小变频器运行时的PWM频率能有效降低变频器产生的噪音,也能有效地减小多台变频器同时工作时对控制系统的干扰。
4、全线CC-Link电缆长度超过600m,因此系统的传送速率设定为156Kbps。本系统仅包括主站和远程I/O站,因而系统采用远程I/O网络模式,在此模式中,系统执行高速循环传送,可以缩短链接扫描时间。
CC-Link总线系统作为一种廉价稳定的总线系统,必将越来越多地应用在汽车行业。
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