西門子6ES7223-1HF22-0XA8代理商
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-- 該焊接車間主要生產桑塔納2000型轎車的車身。車間進料為沖壓車間的各種沖壓零件,經過焊接生產流水線,先把這些各種零件焊接拼裝各種車身部件,如汽車前圍、后圍、前底板等部件,再經過總拼把這些部件拼焊成整體車身,*后經過補焊、打磨形成*終的白車身,輸出到油漆車間噴漆。該焊接車間按照沖壓零件-部件-總拼的焊接加工過程,建立了六條生產流水線,分別為前圍線、后圍線、前底板線、底板線、總拼線和補焊線。這六條生產流水線按照生產工藝相互剛性連接。在這些生產流水線上的各個工位主要配備的是焊接機械手、焊接機械人、多點焊機、拉桿傳輸和空中輸送車等自動化設備組成。由44臺西門子公司的PLC分別控制這些生產流水線上的各種加工設備,使其相互協調地、連續地、自動地運行,使車間達到每56秒鐘生產一部白車身的的生產節拍的能力。
---- 但是該車間生產流水線投入運行時,存在兩個主要的問題:
當設備上某處出現故障時,由于不能很快地排除,經常造成整條生產線停機,或者整個車間停產,嚴重影響車間產量和生產節拍。
會發生某些焊點的焊接質量不穩定,不能保證白車身質量。
---- 經過調查研究和具體分析,發生上述問題的主要原因是:
生產線上設備比較多,設備比較復雜,生產線之間又是剛性連接,如果某一部位發生機械、液壓或電氣故障會造成某條生產線停機,維修人員要經過一定時間的分析查找過程,才能找到故障點,才能排除故障。在故障的分析查找和排除的時間內,由于生產線之間無緩沖,前面的生產線立即停機,后面生產線造成空工位,這個時間過長,還會造成后面生產線停機。而故障的分析查找和排除的時間中占主要的是分析查找時間。
該車間共有兩千多把電焊槍在同時工作,容易造成供電壓波動。如果一部分電焊槍正趕在電壓低谷通電焊接,容易發生該焊點焊接不實,質量不好。
---- 所以,為了快速分析查找故障和保證正常電壓通電焊接,解=決上述兩個問題,我們為車間建立這套設備故障自動診斷及焊機**系統。
二. 系統的硬件和軟件結構
1 設備層
全車間六條生產線上共有PLC 44 臺,由 S5-115U、S5-135U和S5-55U構成。這些PLC可向系統提供分析設備運行狀態和分析出發生的故障點的相關信息。但這些PLC是分散的,診斷能力。所以,我們的系統在車間建立了兩段現場工業總線Profibus 網,分別把這些PLC連接起來。使系統能夠通過現場PLC采集和匯總生產線上設備狀態信息,自動分析診斷故障。設備并網的具體做法是,每臺PLC 上都插入Profibus網卡CP5431,并連接在其中一段現場工業總線上。(參見附圖)
2 現場工程師站
現場工程師站設置在車間現場,是由六臺工控機組成,分別對應著車間現場六條生產線。這六臺工控機上都分別插有 Profibus 網卡CP5412,并通過該卡連接在 Profibus 的網上。通過現場工程師站可以監控對應的生產流水線。(參見附圖)
3 信息交換中心
信息交換中心是由一臺 S5-155U 構成,也稱為系統的主PLC。一方面通過車間現場工業總線 Profibus 網,連接生產線上 44臺 PLC,采集匯總分析生產線上設備的故障信息;另一方面通過工業以太網 H1 與系統的管理層連接,把分析診斷結果送到辦公室計算機上,同時又通過車間現場工業總線 Profibus 網把其分析診斷結果送回現場工程師站。(參見附圖)
4 管理層
系統的管理包括車間主任辦公室和維修辦公室的計算機,通過工業以太網H1信息交換中心連接,使管理層可以實時地從信息交換中心獲得目前分析結果,并對此分類歸檔,形成各種報表。(參見附圖)
5 焊機**裝置
設置一臺高靈敏的電壓監測儀, 實時監測車間電焊機工作時供電電壓的變化,并把結果送入信息交換中心,通過S5-155U的中斷程序處理焊機**信息,經過Prifibus-DP方式,把控制信號高速地傳送到生產線上 的PLC,使相應焊機的通電動作得以控制。
6 系統配置的軟件
Coros LSB/Win是系統主要的軟件,主要運行在管理層和現場工程師站的計算機上,是系統主要開發平臺。COM5431 和COM143系統軟件是為了管理現場工業總線 Profibus 和工業以太網 H1。
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