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[标题] 基于DeviceNet的汽车总装线控制系统 发表时间：2005-4-11 摘要： DeviceNet现场总线是一种开放、低价、可靠、高效的底层工业控制网络，可广泛应用于各个领域，现已成为国际标准、欧洲标准和中国国家标准。一汽集团根据发展规划设计了基于DeviceNet现场总线的一汽-大众BORA A4总装生产线控制系统，包含12条DeviceNet网络、200多个节点，总线长度达3000m，总体技术达到了国际先进水平，为企业创造了明显的经济效益 关键字：DeviceNet；汽车总装线；控制系统 DeviceNet现场总线是工业控制网络技术——NetLinx的底层网络，具有开放、低价、可靠、高效的优点，特别适合于高实时性要求的工业现场的底层控制。<br> DeviceNet可广泛应用于各行各业，以中国的汽车工业为例，DeviceNet已应用于一汽-大众汽车有限公司的AUDI A6、BORA A4、JETTA的焊装生产线、总装生产线，张家港牡丹汽车厂的焊装生产线、总装生产线，青岛颐中汽车厂的涂装生产线，长春客车厂转向架涂装线，哈飞汽车厂的焊装生产线、涂装生产线、总装生产线等等。本文介绍DeviceNet在一汽-大众BORA A4总装生产线的应用。 总装生产线设计目标<br> 一汽-大众BORA A4总装生产线的设计是根据一汽集团发展规划、对原总装生产线的设备及控制系统进行技术改造的项目，设计目标是满足BORA A4和JETTA两种车型混线生产的要求，以达到生产节拍90s/辆、年产十五万辆的生产能力。总装生产线工艺设计采用国际上先进的模块化工艺装配技术以及多种车型混线生产的柔性生产线技术，并配备高效、可靠、维护方便的控制系统，以提高整车装配质量。<br> BORA A4生产线工艺流程由存储区、工件装配区、升降区、检修区、检测区、下线区组成。机械化生产线系统包括整车装配线（工艺链,由多台电机驱动）、车身输送线（积放链）、储备线（积放链）、升降机等。其中，停止器22个、推车机10个、道岔6个；电机的驱动与控制均要求变频调速；现场被控设备数量多且具有高度的分散性：I/O点约2600 个、长度达3000m。<br> 为了满足生产线的设计要求并尽量节约成本，在充分利用原有设备及线路的前提下，我们对原有的输送系统重新进行了更为合理的布置；在各线之间的转线处均加装推车机，避免了转线故障；采用新型平衡轨系统，使生产线的运行平稳、可靠，减轻了工人的劳动强度；将轿车靠模轨下线改为升降机下线，为整个轿车装配线增加了两个工位；增加了机械手装配工位。<br> 生产线原控制系统是在多年前设计的，采用的是传统的PLC集中控制，系统控制精度低，操作不便；所有的数字量与模拟量I/O点均从PLC柜内接线，导线用量大、布线复杂、故障率高，给现场维护带来了诸多不便，严重地影响了生产，已不适应现代企业的生产要求，因此，必须设计一种性能优异的新型控制系统，这是保证生产线达到预定设计目标的关键。<br> 控制系统<br> 在分析比较了各种不同的控制方案后，我们决定采用以DeviceNet为底层网络的现场总线控制系统（如图1所示）。DeviceNet网络上连接的输入设备有按钮、急停开关、接近开关、光电开关、行程开关等，输出设备有指示灯、控制阀、变频器等。系统通过 ControlNet实现不同PLC之间的通信, 完成在中央控制室的监视、控制、故障报警、管理信息交换等功能。<br> 系统中所用的可编程控制器PLC-5/80C的硬件配置（其自身有内置的远程I/O（RIO）和ControlNet接口）。由于系统中控制的点数多、线路长，因此用了6个1771-SDN扫描器，共12条DeviceNet网络与被控设备相连。12条DeviceNet网络分别命名为1DN1、1DN2、2DN1、2DN2、3DN1、3DN2、4DN1、4DN2、5DN1、5DN2、6DN1、6DN2。其中，1DN1控制生产线上的所有14台变频器；1DN2控制生产线上的所有FlexI/O节点，FlexI/O所连接的大部分设备是原总装生产线上不能直接连接到DeviceNet网络上的设备；2DN1控制车身输送线（积放链）；2DN2控制储备线（积放链）；3DN1和3DN2控制另一条储备线（积放链）；4DN1至6DN2控制整车装配线（工艺链）。整车装配线的工艺非常复杂，由153个工位组成，主要控制功能有工艺急停、与其它设备连锁等；主要设备有底盘打号机、天窗装配机械手、涂胶机械手、装配机械手、风挡玻璃涂胶机器人、驾驶系统控制模块、动力总成、检测装置等，整个系统共有200多个节点。<br> 所有现场生产设备的工作状态、工作参数、故障信息等均通过DeviceNet网络传送至位于中控室的控制器；控制器对现场生产设备实施的各种控制也是通过DeviceNet网络进行的。系统中连接到EtherNet上的监视计算机应用组态软件RSView32，以丰富的文字、形象的图形显示各生产设备的运行状态、运行参数、自动弹出故障报警画面、记录故障点、调出相关的控制程序及电控图纸，也可进行生产信息的自动记录、统计管理等，并可将报警信息（故障点、故障原因、故障时间等）传送至维修部门的远程终端上，而且可通过连接到EtherNet上的控制器控制生产线的起停、改变控制参数等。系统通过远程I/O在控制柜上安装了人机接口HMI，用于显示生产设备的工作状态、工作参数、调节控制参数等。系统具有完善的PLC故障自动诊断程序和HMI报警系统，使设备故障的查询极其快速、方便和准确。系统采用电流闭环自动控制技术解决了单链多驱动同步控制的技术难题，保证了生产线的正常、安全运行。系统控制层采用冗余的ControlNet网络实现与车门分装线、升降机控制系统、仪表盘安装系统等的PLC处理器进行实时的控制信息交换。<br> 系统构建与调试<br> 现场的所有信号通过DeviceNet   相关案例 工业发酵自动控制的解决方案 PLC网络、变频控制器在转杯纺纱机电控系统的应用 JX-300X DCS控制系统在PVC密闭化生产中的应用 嵌入式智能平台在坦克火控系统当中的应用 PLC网络、变频控制器在转杯纺纱机电控系统的应用

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