PLC在汽车制造业的应用

1、浙江水利水电学院毕业设计2浙江水利水电学院毕业设计毕业论文文 题目： PPLC在在汽车制制造业的的应用 专 业：电气工工程及其其自动化化 姓 名：姚志峰峰 指指导教师师： 时时间： 20113年月日 PLC在在汽车制制造业的的应用1.摘要要纵观中国国的经济济，制造造行业和和软件行行业占市市场的770%，而制造造行业最最突出的的就是汽汽车行业业，相较较20008年，国外品品牌在中中国乘用用车市场场的占有有率突破破60%。相比比而言国国外汽车车普遍制制造工艺艺以及性性能要比比国产车车好。汽车的制制造环节节是在整整个过程程中是最最重要的的，汽车车的性能能高低、制造工工艺、外观、安安全性能能都是取取决

2、于工工厂制造造设备的的功能以以及设备备的精度度，而在在这些设设备仪器中最最具有发发言权的的就是自自动化设设备了。 汽车生生产线分分为冲压压、焊 装、总总装和涂涂装(喷喷漆)四四大工序序。汽车车总装线线、就是总装装由车身身储存工工段、底底盘装配配 工段段、车门门分装输输送工段段、最终终装配工工段、动力总成成分装、合装工工段、前前梁分装装工段、后桥分分装工段段、仪表表板总装装工 段段、发动机总总装工段段等构成成。现在许多多厂家开开始用性性能更好好更稳定定的西门门子PLLC了，西门子子的PLLC在汽汽车制造造领域有有着辉煌煌的成就就,西门门子PLLC应用用于汽车车、REEID系系统(电电子标签签)用

3、于于生产过程中中的流程程控制与与生产信信息的控控制，实实现物流流与信息息流的同同步。PPLC可可以达到这些功功能，这这些功能能必须依依靠工程程师的程程序编写写才能达达到这种种效果，熟悉的的运用PLCC中的指指令以及及通过各各种的丰丰富的经经验来解解决各种种的技术术性问题题。而往往往编写程序是是整个过过程中最最困难的的，一套套复杂的的程序需需要一个个工程师师熟悉灵灵活的运运用编程指令令，以及及客户所所想到的的任何问问题都要要考虑在在内，最最重要的的就是这这台设备备的安全性稳稳定性。 关键词词汽车制造造行业；工业自自动化；西门子子PLCC附： 毕毕业设计计任务书书浙 江 工 业业 大 学毕业设计计

4、（论文文）任务务书专 业 电气气工程及及自动化化 班 级 122电气 学学生姓名名 姚姚志峰 一设计计（论文文）题目目：PLLC在汽汽车制造造业的应应用二原始始资料：各类参参考文献献； 软件设计计及硬件件配置方方案及可可行性报报告三设计计（论文文）要求求：根据据西门子子PLCC的具体体使用方方法，对对课题进进行系统统分析、设计、制作和和调试，完成规规定的设设计内容容和任务务。四毕业业设计（论文）内容： 1设计计（论文文）说明明书（根根据大纲纲要求） 符合学学院发布布的说明明书写作作规范 2 设设计（论论文）图图纸 文献献综述（60000字以以上）、英文翻翻译（一一篇，11.5-2万字字符）、开

5、题报报告（110000字以上上）、完完整的说说明书（30页页以上） 3 具体体任务从从PLCC的使用用方法及及提高其其运行效效率角度度出发，介绍PPLC的的调节方方式，提提出P技技术的高高性价比比及实际际应用价价值。并并通过例例举PLLC技术术在汽车车制造业业中的应应用，从从可行性性分析，方案实实施，运运行效果果等几方方面进一一步进行行了证明明。 五毕业业设计（论文）工作期期限： 任务书书发给日日期 20013年年 111 月 8 日日 设计（论文）工作自自 220133年 111 月月 8 日 至 20113 年年 122 月 27 日设计（论论文）指指导教师师学科（方方向）负负责人 主管院

6、院长 目 录录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc9404 1.摘要要 PAGEREF _Toc9404 1 HYPERLINK l _Toc25298 2.引言言 PAGEREF _Toc25298 4 HYPERLINK l _Toc23006 3.选题题及意义义 PAGEREF _Toc23006 5 HYPERLINK l _Toc29059 3.1 关于于W iin ccc fflexxiblle： PAGEREF _Toc29059 5 HYPERLINK l _Toc16934 3.2 关于于PLCC：6 HYPERLINK l _Toc8125 4.总体

7、体描述7 HYPERLINK l _Toc5607 5.硬件件设计 PAGEREF _Toc5607 8 HYPERLINK l _Toc20046 5.1西西门子4400介介绍9 HYPERLINK l _Toc15704 5.2 传输系系统概览览 PAGEREF _Toc15704 9 HYPERLINK l _Toc11434 5.2.1操作作台标准准配置（信号灯灯） PAGEREF _Toc11434 11 HYPERLINK l _Toc22991 5.2.2棍床床 PAGEREF _Toc22991 12 HYPERLINK l _Toc4029 5.2.3 升升降机系系统 PAG

8、EREF _Toc4029 13 HYPERLINK l _Toc27087 5.3 传感器器系统 PAGEREF _Toc27087 15 HYPERLINK l _Toc3127 5.3.1 光光栅 PAGEREF _Toc3127 15 HYPERLINK l _Toc26260 5.3.2 接接近开关关 PAGEREF _Toc26260 16 HYPERLINK l _Toc22636 5.4 安全操操作系统统 PAGEREF _Toc22636 17 HYPERLINK l _Toc28424 5.5 INNTERRBUSS网络建建立 PAGEREF _Toc28424 18 HY

9、PERLINK l _Toc23035 6.软件件设计及及硬件配配置20 HYPERLINK l _Toc29501 6.1升升降机流流程图及及描述20 HYPERLINK l _Toc9685 6.2 升降机机滚床位位流程图图及描述述22 HYPERLINK l _Toc11493 6.3硬硬件配置置（PLLC）23 HYPERLINK l _Toc11614 7. 制制作和调调试30 HYPERLINK l _Toc21601 7.1 控制组组程序30 HYPERLINK l _Toc27075 7.2 升降机机控制程程序33 HYPERLINK l _Toc16211 8. 结结论34

10、HYPERLINK l _Toc7854 致 谢35 HYPERLINK l _Toc15592 参考文献献36 HYPERLINK l _Toc22537 附录1 元器件件清单 PAGEREF _Toc22537 36 HYPERLINK l _Toc25898 附录2 滑橇和和升降机机实物图图 PAGEREF _Toc25898 382.引言言近年来，中国的的汽车工工业发展展飞速，汽车制制造业已已经成为为我国国国民经济济的支柱柱产业，与房地地产业并并驾齐驱驱拉动我我国经济济的快速速增长。年金金融危机机的爆发发对国际际汽车工工业的发发展有所所限制，但我国国汽车工工业的发发展仍然然如火如如荼，

11、各各大汽车车企业陆陆续推出出了新款款的车型型来刺激激汽车消消费市场场。单就近几几年市场场上的销销售量和和国家所所出台的的一系列列政策就就可见一一斑。220099年以来来，为应应对国际际金融危危机的影影响，落落实党中中央、国国务院保保增长、扩内需需、调结结构的总总体要求求，稳定定汽车消消费，加加快结构构调整，增强自自主创新新能力，推动产产业升级级，促进进我国汽汽车产业业持续、健康、稳定发发展，国国家出台台汽车车产业调调整和振振兴规划划，提提出包括括减征乘乘用车购购置税、开展“汽车下下乡”、加快快老旧汽汽车报废废更新、清理取取消限购购汽车的的不合理理规定、促进和和规范汽汽车消费费信贷、规范和和促进

12、二二手车市市场发展展等一系系列措施施。20099年3月月13日日，财政政部会同同国家发发展改革革委、工工业和信信息化部部、公安安部、商商务部、工商总总局和质质检总局局，根据据国务务院关于于印发汽汽车产业业调整和和振兴规规划的通通知（国发2000955号）、国务院院办公厅厅关于于搞活流流通扩大大消费的的意见（国办办发2200881334号）及国务务院第551次常常务会议议关于摩摩托车归归入汽车车下乡补补贴渠道道的决定定，发布布了汽汽车摩托托车下乡乡实施方方案（财建200091104号号）。该该方案的的实施，既是实实现惠农农强农目目标的需需要，也也是拉动动汽车消消费、带带动汽车车生产的的一项重重要

13、措施施。另一方面面，在技技术如何何高效率率的生产产出各种种新款车车型是摆摆在各汽汽车生产产厂家面面前的头头等问题题。总所所周知，汽车的的整车生生产能力力取决于于车身的的制造，汽车的的更新换换代在很很大程度度上取决决于车身身技术的的发展。在白车车身的生生产制造造准备过过程中，在工艺艺和装备备的设计计和制造造直至投投产的整整个周期期中，工工艺和装装备的设设计和制制造占有有三分之之二的时时间，成成为汽车车外形改改型换代代的主要要制约因因素之一一。汽车车身身工程是是目前世世界汽车车工业中中研究最最活跃、发展最最迅速的的一个领领域。车车身的焊焊接工艺艺也是各各汽车企企业相互互竞争的的一个平平台，车车身焊

14、接接被国内内汽车制制造企业业视为车车辆制造造的四大大工艺之之一。白白车身是是轿车的的重要组组成部分分，是车车型变化化中的主主体部分分。它是是一个复复杂的体体系，作作为汽车车其他零零部件的的载体，它是以以“钢结构构”为主的的支撑部部件。白白车身焊焊接质量量的优劣劣对整车车质量起起着决定定性作用用，自车车身的焊焊接工艺艺直接决决定着汽汽车的安安全性，直接关关系到广广大汽车车消费者者的人身身安全，精确、合格的的白车身身焊接可可以最大大限度的的减小消消费者在在汽车碰碰撞中对对自身所所造成的的伤害。目前，国内各各大汽车车生产企企业的白白车身焊焊接生产产线都使使用进行行控制，以期达达到更高高的生产产效率。

15、本课题的的主要目目的就是是研究汽汽车制造造过程中中，白车车身焊装装生产线线中运用用PLCC进行控控制的部部分以及及其在现现实生产产中的应应用，使使其可以以保证整整条生产产线可以以更加稳稳定、高高效、安安全的进进行生产产。3.选题题及意义义PLC是是一种专专门为在在工业环环境下应应用而设设计的数数字逻辑辑操作的的电子装装置，具具有可靠靠性高，抗干扰扰能力强强，功能能完善，实用性性强，体体积小等等特点。本课题主主要介绍绍运用PPLC为为控制器器系统的的设计，所以产产品的开开发都要要讲究实实用。本本课题开开发的产产品对许许多场合合都能实实用，而而且能够够简单化化。不论论对于产产品还是是使用者者来说都

16、都是最好好的。此此系统的的设计即即满足了了汽车制制造流水水线上的的基本操操作要求求，还可可以满足足对于车车子的工工艺要求求。研究究本课题题意味着着产品成成本的下下降，效效益的提提高，因因此是一一个比较较实用且且经济的的产品。本系统统的设计计既需要要综合电电气专业业所学过过的多门门学科知知识，还还探讨新新技术的的应用，同时对对于实用用电气设设计进行行一次良良好的尝尝试。3.1 关于于W iin ccc fflexxiblle：1.WiinCCC fllexiiblee， HYPERLINK /view/3762.htm 德国国西门子子（SIIEMEENS）公司工工业全集集成自动动化（TTIA）的

17、子产产品，是是一款面面向机器器的自动动化概念念的HMMI HYPERLINK /view/37.htm 软件件。WiinCCC fllexiiblee 用于于 HYPERLINK /view/194580.htm 组态用户户界面以以操作和和监视机机器与设设备，提提供了对对面向解解决方案案概念的的组态任任务的支支持。WWinCCC fflexxiblle与WWinCCC十分分类似，都是 HYPERLINK /view/380099.htm 组组态软件件，而前前者基于于触摸屏屏，后者者基于 HYPERLINK /view/281406.htm 工工控机。通用的应应用程序序，适合合所有工工业领域域的

18、解决决方案；多语言言支持，全球通通用 ；可以集集成到所所有自动动化解决决方案内内；内置置所有操操作和管管理功能能，可简简单、有有效地进进行组态态；可基基于Weeb持续续延展，采用开开放性标标准，集集成简便便；集成成的Hiistooriaan 系系统作为为IT 和商务务集成的的平台；可用选选件和附附加件进进行扩展展 ；“全集成成自动化化” 的的组成部部分，适适用于所所有工业业和技术术领域的的解决方方案。3.2 关于于PLCC：3.2.1可靠靠性高，抗干扰扰能力强强3.2.2配套套齐全，功能完完善，适适用性强强3.2.3易学学易用，深受工工程技术术人员欢欢迎3.2.4系统统的设计计、建造造工作量量

19、小，维维护方便便，容易易改造3.2.5体积积小，重重量轻，能耗低低3.2.6开关关量的逻逻辑控制制3.2.7模拟拟量控制制；运动动控制；过程控控制3.2.8据处处理3.2.9通信信及联网网通过毕业业设计，进一步步融会所所学的专专业知识识，增强强了对本本专业应应用技术术和领域域的了解解，可以以培养毕毕业生分分析问题题、解决决问题的的能力，进而提提高设计计创新、综合应应用能力力。同时时，因为为毕业设设计是在在毕业生生在顶岗岗实习过过程中完完成的，故毕业业设计融融合了毕毕业生在在工业现现场、具具体的工工作岗位位所学到到的知识识和自己己学校所所学到知知识，充充分发挥挥了“理论源源于实践践，实践践是验证

20、证理论的的重要途途径”的积极极性，为为毕业后后从事专专业技术术工作打打下一个个扎实的的基础。4.总体体描述整个控制制系统的的设计初初期首先先要明确确此系统统所要完完成的功功能，在在此目标标的前提提下才能能很好的的对系统统进行设设计开发发。如图图4-11所示系系统的任任务是完完成汽车车白车身身的焊接接生产的的流水线线作业，此条生生产线是是属于汽汽车焊接接生产线线的其中中一部分分，由于于汽车生生产线都都是流水水线作业业，相互互之间需需要很好好的配合合才能保保证整体体生产的的不间断断性，所所以本控控制系统统对整个个白车身身的焊接接生产线线有着一一定的影影响，其其重要性性不言而而喻。系系统的主主要作用

21、用就是传传输白车车至每个个工位中中等待加加工。随随着自动动化控制制技术的的发展，在汽车车生产线线中已经经广泛的的应用技技术来实实现自动动化控制制功能来来达到生生产工艺艺所要求求的准确确性和安安全性，这也是是目前的的控制技技术中的的最佳选选择。系系统中使使用西门门子以及及总总线建立立一个控控制网络络。网络络中还包包括其他他设备如如安全光光栅、通通信模块块、安全全门等设设备。图4-11 系统统生产流流程系统对滚滚床的控控制本质质上就是是对电机机的控制制，滚床床的前后后运动是是由电机机带动皮皮带来控控制的，电机的的正转滚滚床向前前运动，电机的的反转滚滚床向后后运动。最终由由对滚床床进行直直接控制制。

22、在滚滚床的两两侧分别别设置传传感器来来对现场场情况进进行检测测，每个个工位设设置了传传感器。在滚床床的最前前端放置置传感器器用来判判断工件件是否到到位，在在靠近滚滚床前端端的位置置处放置置了一个个传感器器，在每每个工位位的最初初设计时时，在滚滚床的前前端专门门设计了了一个停停止气缸缸，当工工件到位位时此停停止气缸缸伸出阻阻止工件件继续向向前运动动。在滚滚床的后后方放置置一个传传感器，此传感感器的功功能是判判断工件件是否占占用此位位，当此此工位的的前一个个工位需需要将工工件输送送到此工工位时，系统将将此传感感器的信信号作为为判断的的条件之之一，如如果此传传感器有有信号，表示此此工位占占用，不不能

23、再把把工件输输送到此此工位，如果此此传感器器没信号号，表示示此工位位为空，系统再再判断其其他的条条件是否否满足，如果满满足便可可将工件件输送到到此工位位。整条条生产线线中的各各个工位位除了空空工位外外所配置置的都是是可升降降滚床（滚床与与升降机机结合在在一起）。空工工位不需需要对白白车身进进行焊接接操作所所以不需需要安装装可升降降滚床。滚床的的上升下下降也是是由电机机进行控控制，可可升降滚滚床进行行上下运运动而且且最终保保持在顶顶部位置置或是底底部位置置。可升升降滚床床使用两两个传感感器来判判断滚床床所处的的位置，顶部有有个传感感器当滚滚床到达达顶部时时此传感感器有信信号，当当滚床到到达底部部

24、时底部部的传感感器有信信号，这这两个传传感器的的信号是是相互制制约的，因为滚滚床不可可能同时时达到两两种状态态。当白白车身被被输送到到操作工工位，此此时滚床床下降带带着白车车身整体体下降，下降到到底部。如图44-1所所示是系系统的生生产流程程本系统统主要负负责的是是AFOO1600与AFFO1770之间间的滑橇橇传输与与升降机机的传输输，当AAFO1160机机器人将将白车焊焊接完成成后就将将白车用用滑橇体体传入到到升降机机再由升升降机将将白车上上升至上上面的工工位，运运输完成成后升降降机在下下降至零零位等待待下一次次的传输输。5.硬件件设计硬件的设设计是本本系统最最重要的的部分所所以在做做课题

25、之之前对于于涉及到到本系统统所需的的硬件都都是查了了许多的的资料，对于系系统的各各个部分分如它的的工作流流程和和和工作方方式都在在课题之之前了解解过了。本系统统硬件设设计分为为PLCC控制系系统、滑滑橇系统统、传感感器系统统和安全全防护系系统，各各系统以以PLCC为控制制核心，以传感感器为辅辅助来控控制滑橇橇及升降降机的传传输和升升降，外外围的安安全保护护随系统统的运行行而运行行。5.1西西门子4400介介绍S7-4400 CPUU 均具具有两种种类型的的存储器器。工作作存储器器的细分分可将性性能提高高一倍。当一个个标准处处理器需需要访问问其 RRAM 至少两两次时，S7-4000 专用用处理

26、器器可在一一个循环环周期中中同时访访问代码码存储器器和数据据存储器器。因此此，数据据总线和和代码总总线也是是独立的的。工作作存储器器的容量量取决于于从精细细分级的的 CPPU 系系列中所所选取的的适合的的 CPPU。对对于小型型和中等等程序，集成式式负载内内存 (RAMM) 就就足够了了。对于于较大的的程序，可通过过插入内内存卡来来增加装装载内存存。插入入式闪存存卡可用用于在不不使用电电池的情情况下进进行永久久性存储储。图5-11 4000型PPLCSIMAATICC S77-4000 PPLC 是用于于中、高高档性能能范围的的 HYPERLINK /view/1173336.htm 可编程程

27、序控制制器。 S7-4000 PLLC采用用模块化化无风扇扇的设计计，可靠靠耐用，同时可可以选用用多种级级别（功功能逐步步升级）的CPPU，并并配有多多种通用用功能的的模板，这使用用户能根根据需要要组合成成不同的的专用系系统。当当控制系系统规模模扩大或或升级时时，只要要适当地地增加一一些模板板，便能能使系统统升级和和充分满满足需要要。S77-4000广泛泛应用于于以下领领域： 钢铁工工业、汽汽车工业业、电力力及能源源配送、化学和和石油化化学工业业、机械械工程，包括专专用设备备制造、立体仓仓库、建建筑业系系统自动动化、造造纸和印印刷工业业、食品品和饮料料工业、市政工工程，(例如供供水排水水，地铁

28、铁)等场场合。 本系统统采用的的是4116-22 DPP型CPPU 其其特点是是灵活扩扩展：最最高 11310072 个数字字量以及及 8119322 个模模拟量输输入/输输出。通通过 MMPI协协议可将将最多 32 个站连连成简单单网络，数据传传输速率率高达 12 M bbit/s。CCPU 可与通通讯总线线（C 总线）和 MMPI 的站之之间建立立最多 32 个连接接。最后后的故障障和中断断事件保保存在一一个环形形缓冲器器中，用用于进行行诊断。 可以以对输入入数目进进行设定定。它的的实时时时钟日期期和时间间附加在在 CPPU 的的诊断消消息后面面其存储储卡用于于扩展内内置的装装载存储储器。

29、 存储在在装载存存储器中中的信息息包括SS7-4400参参数数据据以及程程序，因因此需要要2倍的的存储空空间。 其结果果是内置置的装载载存储器器不能满满足大程程序量的的要求，因此需需要存储储卡。 可使用用 RAAM 和和 FEEPROOM 卡卡。PRROFIIBUSS-DPP 接口口和组合合的MPPI/DDP 接接口：通通过 PPROFFIBUUS DDP 主主站接口口，可以以实现分分布式自自动化组组态，从从而提高高了速度度，便于于使用。 对用用户来说说,分布布式I/O单元元可作为为一个集集中式单单元来处处理(相相同的组组态、编编址和编编程).组合式式配置： SIIMATTIC S5和和SIM

30、MATIIC SS7可以以作为PPROFFIBUUS主站站符合EEN 550 1170规规范。CCPU 4166-3 和 CCPU 4166-3 PN/DP 还包括括：附加加模块插插槽：可可用IFF 9664-DDP 接接口子模模板进行行连接到到PROOFIBBUS DP主主站系统统中。CCPU 4144-3 PN/DP 另外包包括：PPROFFINEET 接接口，带带 2 个端口口（交换换机）：PRROFIINETT I/O，可可连接 2566 个 IO 设备PPROFFINEET CCBA。CP 4443-1 是是SIMMATIIC SS7-4400用用于工业业以太网网总线系系统的通通讯处

31、理理器。它它只有自自己的微微处理器器，因而而能减轻轻CPUU 的通通讯任务务和进一一步的扩扩展连接接。通过过CP 4433-1，S7-4000 可以以实现下下通讯：编程设设备，计计算机，HMII设备。其它SSIMAATICC 其它它SIMMATIICS77 系统统、 SSIMAATICC S55 可编编程控CCP 4443-1 通通讯处理理器具有有SIMMATIIC SS7-4400 系统设设计的所所有优点点：紧凑凑的设计计；坚固固的塑料料外壳的的前面装装有以下下部件：15 针Suub-DD 插座座可在AAUI 和双绞绞线接口口间自动动切换；带有自自适应的的自动传传输速率率保护；用于快快速连接

32、接到以太太网的RRJ 445 插插座。连连接简单单CP 4433-1 安装在在S7-4000的子机机架上并并通过背背板总线线与S77-4000 的的其它模模板相连连。不存存在槽位位规则。模板更更换不需需要编程程设备的的帮助。CP 4433-1 用于将将SIMMATIIC SS7-4400连连接到以以太网上上其100/1000M bitt/s 自适应应全双工工连接，可自动动切换，可用于于ITPP、RJJ45 和AUUI 的的全球连连接带有有ISOO 和TTCP/IP 传输协协议的多多协议方方式。CCP 4443-1 通通讯服务务有ISSO 和和TCPP/IPP 传输输协议PPG/OOP 通通讯、

33、SS7 通通讯和SS5 兼兼容的通通讯利用用S7路路由的网网络间的的PG/OP 通讯。通过网网络进行行远程编编程和调调试。5.2 传输系系统概览览传输系统统主要是是包括升升降系统统与棍床床系统和和控制系系统信号号灯组成成，利用用滑橇来来相互传传送白车车从当前前工位到到另外工工位作业业的流水水线。其其外围是是用信号号灯按钮钮来控制制其输入入和输出出。5.2.1操作作台标准准配置（信号灯灯）如图5-2所示示是输送送线上面面的运转转情况显显示的信信号灯，它的主主要作用用在输送送线中起起到了很很大的作作用，信信号灯或或按钮的的分布图图，其中中紧停按按键主要要是针对对特殊情情况下设设计的紧紧停按键键，如

34、果果按键按按下后系系统就会会停止运运行，操操作方式式的预选选择主要要是升降降机的控控制箱的的上层和和底层切切换使用用以及系系统的自自动和手手动的切切换，整整体的操操作都是是利用这这块控制制箱来控控制。图5-22 信号号灯0 紧停停按键； 1 操操作方式式预选择择，钥匙匙开关EE9（输输送平面面）或EE7（00m 平平面）； 2 激激活删除除故障功功能，钥钥匙开关关E9； 3 删除故故障； 44 删除除节奏控控制； 55 操作作台预选选； 6 灯光测测试； 77 紧停停显示灯灯； 8 关闭（操作方方式）预预选； 9 单步运运动，仅仅与预选选开关（1）相相连用时时可以操操作； 110 自自动操作作

35、，仅与与预选开开关（11）相连连用时可可以操作作； 111 预选选择输出出； 122 信息息检查； 113 起起动关闭闭； 144 起动动打开； 15 下一模模块的驱驱动； 116 预预选择； 17 预选择择； 188 驱动动开关；5.2.2棍床床传输系统统是滚床床和撬体体相结合合，雪撬撬是主要要是运送送白车而而滚床主主要是运运送雪撬撬，本条条生产线线中使用用了2台台滚床，传输系系统是将将各工位位的滚床床之间构构成了一一个连续续、自动动的车身身输送线线。每个个工位一一台滚床床，车身身放置在在滑撬上上，滑撬撬位于滚滚床上，滚床传传送带动动滑撬，如图33-3所所示从而而输送车车身。系系统要求求有手

36、动动和自动动两种工工作模式式。手动动状态下下，现场场焊接操操作人员员根据工工艺要求求正确操操作各种种夹具设设备，完完成工作作后输送送白车身身；自动动状态下下，夹具具在车身身到位后后自动动动作，自自动工位位机器人人完成焊焊接后，车身被被自动输输送到下下一工位位。本系系统采用用的是自自动工位位上面的的生产线线所以只只是采用用两个滚滚床位。本条生生产线中中每个工工位都有有滚床，对滚床床的控制制是系统统的重要要部分。各工位位中滚床床的功能能是将自自车身从从一个工工位输送送的另一一个工位位，本系系统当机机器人在在此工位位完成焊焊接工作作后，系系统进行行判断，直到确确保下一一个工位位的准备备工作已已经完成

37、成后，系系统便将将白车身身通过滚滚床输送送到升降降机。图5-33 雪橇橇输送 系统对对滚床的的控制分分为两种种方式：一种是是联动方方式，也也是全自自动化方方式，各各个工位位之间系系统化的的运作，自车身身在一个个工位焊焊接完成成，机器器人焊接接完成后后，系统统将判断断下一个个工位的的状况，如果下下一个工工位已经经准备就就绪，系系统将白白车身输输送到下下一个工工位，再再将前一一个工位位的白车车身送到到此工位位进行焊焊接工作作。另一一种方式式就是手手动方式式，手动动方式主主要应用用于单工工位的操操作，在在手动方方式下的的操作是是为了对对工位进进行调试试或者故故障检测测时使用用；当某某一个工工位在联联

38、动状态态下出现现问题时时，可以以通过手手动放。 5.2.3 升升降机系系统带棍床的的升降机机用于下下列场合合：雪撬撬必须要要移位至至不同高高度的输输送单元元上，同同样通过过棍床把把雪撬接接收/输输入到相相邻的输输送单元元上。升升降机处处于上终终端位置置或下终终端位置置时才能能输送雪雪撬。手手动闸门门操作是是个例外外，这时时升降机机升至某某一位置置（闸门门位置）。雪撬撬输送采采用快速速档，雪雪撬定位位采用慢慢速档。两个速速度可为为正向或或反向。同样通通过两个个速度档档实现升升降台的的上升和和下降。换到慢慢速档后后才可以以进行升升降机的的终端定定位。只只有在棍棍床空闲闲或雪撬撬正确定定位在升升降机

39、上上时，升升降机才才允许上上升或下下降。在在上和下下终端位位置，电电控锁紧紧装置（VRGG）自动动把升降降机锁定定在固定定位置。如果雪雪撬应移移离其位位置（如如人工干干扰后，雪撬自自动移开开），可可手工操操作升降降机降至至下终端端位置，并把雪雪撬移至至指定位位置。控控制器（PLCC）通过过四个起起始器判判断：雪雪撬是否否在棍床床上或已已经离开开，何时时转换到到慢速档档。另外外通过这这些起始始器询问问雪撬位位置。通通过增加加的起始始器检查查雪撬的的行驶方方向（雪雪撬在棍棍床上的的正确站站位）。如果情情况不符符，会产产生故障障信号“ 位置置检查” （升升降机只只能手工工操作）。升降降机的种种类和规

40、规格（如如棍柱的的规格，闸门位位置）可可根据实实际情况况变动。输送装装置起动动时，棍棍床上是是否有雪雪撬的信信息只有有在驱动动装置运运行和起起始器占占用情况况下才能能存储在在PLCC-程序序中（占占用-标标识）。占用-标识只只能在雪雪撬完全全输送到到下一个个输送单单元时才才能删除除。通过过两个起起始器中中止升降降机的上上升和下下降。这这里还配配备一个个机械开开关作为为辅助安安全保险险装置，超过此此位置（上端/下端）时在硬硬件上切切断升降降机的运运动。图5-44 带式式升降机机驱动部部分滑橇升降降机也用用于实现现不同水水平高度度输送线线路之间间的滑橇橇过渡。滑橇升升降机的的升降架架上安装装一标准

41、准的滚床床基本单单元，采采用套筒筒皮带链链条，其其技术参参数如下下：起升升高度可可达200米提升升速度66m/mmin40mm/米定定位速度度6 米米/miin 承承载重量量：5000Kgg。滑橇橇升降机机根据使使用环境境分为常常温升降降机和高高温升降降机，其其区别为为常温升升降机使使用的环环境温度度不大于于60C，而而高温升升降机的的最高使使用环境境温度可可达2550C。常常温升降降机可采采用聚氨氨酯的滚滚轮和导导向轮，并一般般用两柱柱式结构构；高温温升降机机由于安安装于烘烘干室的的两端，烘干室室一般没没有供高高温升降降机上部部安装固固定的钢钢结构，所以高高温升降降机常采采用四柱柱结构形形式

42、，且且其升降降架上的的滚床单单元需采采用高温温滚床。5.3 传感器器系统5.3.1 光光栅本系统采采用SIICK S30000专专业型光光栅（如如图5.3.11.1)它是采采用光电电元件作作为检测测元件的的传感器器。它首首先把被被测量的的变化转转换 HYPERLINK /view/232437.htm 成光光信号的的变化，然后借借助光电电元件进进一步将将光信号号转换成成电信号号。光电电传感器器一般由由光源、光学通通路和光光电元件件三部分分组成。安全光光栅 SS30000包括括一个发发射器和和一个接接收器。接收器器和发射射器上各各有7-段码显显示和LLED指指示灯，用来显显示各种种状态和和自诊断

43、断信息。图5-55 光栅栅S30000实实物图S30000的主主要差在在于分辨辨度、外外壳尺寸寸和可选选择的发发射器检检测距离离。只有有满足以以下各点点，才能能保证装装置的安安全保护护功能：外部供供电电源源必须符符合欧盟盟EN 60 2044安全条条例的要要求，以以保证在在掉电的的情况下下， 仍能保保持主电电路接通通20mms。合合适的电电源供应应器可作作为附件件向SIICK 公司购购买 （Sieemenns 66EP11型号），需要要注意操操作手册册中关于于电气连连接和初初始启动动的各点点要求，安全装装置的电电气信号号必须能能影响到到机器或或厂房的的控制系系统，必必须保证证在任何何时候都都可

44、以停停止机器器的危险险动作，装和使使用时，必须遵遵守有关关的安全全法律和和条例安安全装置置安装的的位置必必须满足足：当至至少一条条光束被被遮断后后，在到到达危险险点前，机器的的危险动动作必须须能被停停止。这这就需要要按照欧欧盟prr ENN 9999的有有关条例例来规定定一个安安全距离离，必须须保证，当有人人在危险险区时，危险动动作不能能开始。S30000按按其结构构可分为为专业性性、高级级型、标标准型、遥控型型、专业业CMSS型、室室外人，其各特特点如下下表所示示：表3-11 S330000的类型型S30000 专业业型最大大可设置置8个可可选择保保护区域域/报警警区域； 静态态和动态态保护

45、区区域选择择。S30000 的传传感器头头决定了了扫描距距离范围围为4米米，5.5米或或7米，其最大大适用性性是对想想使用的的应用场场合有最最优先的的兼容性性，再者者就是它它的I/O模块块决定。S30000 可切切换不同同的扫描描区域数数量为11个，44个或88个，应应用的变变换或者者简单的的升级可可以通过过更换单单元实现现和简化化了备货货，降低低了备货货成本。S30000 的接接线以及及参数储储存的接接线以及及参数储储存其方方便现场场更换，无需重重新设置置参数，直接更更换传感感器头即即可。5.3.2接近近开关接近开关关又称无无触点电电子开关关，顾名名思义，开关的的通断状状态无需需靠机械械接触

46、来来实行。只要被被检测体体（如金金属等）靠近接接近开关关的感应应范围，即可触触发开关关状态翻翻转，由由“开”（OPPEN）转为“闭”（CLLOSEE），或或由“闭”转为“开”。接近近开关既既具有行行程开关关、微动动开关的的特性，同时也也具有传传感性能能，且动动作可靠靠、性能能稳定、频率响响应快、寿命长长、抗干干扰能力力强等，并具有有防水、防震、耐腐蚀蚀等特点点。接近近开关按按常用类类型分为为电感式式、电容容式、霍霍尔式及及交直流流式等，不同的的类型应应用于不不同的工工控领域域。近年年来随着着世界经经济的复复苏和发发展，各各地出现现了新一一轮的投投资热潮潮，作为为自动化化控制领领域不可可缺少的的

47、工控产产品也呈呈现出快快速增长长的态势势，据粗粗略统计计单单在在中国市市场每月月需求各各种接近近开关达达1200万只左左右。接接近开关关应用范范围非常常广泛，主要有有：（11）检测测距离：检测电电梯、升升降设备备的停止止、启动动、通过过位置；检测车车辆的位位置，防防止两物物体相撞撞检测；检测工工作机械械的设定定位置，移动机机器或部部件的极极限位置置；检测测阀门的的开或关关的位置置；检测测汽缸或或液压缸缸内的活活塞移动动位置。（2）转速与与速度控控制：控控制传送送带的速速度；控控制旋转转机械的的转速；与各种种脉冲发发生器一一起控制制转速和和转数。（3）计数及及控制：检测生生产线上上流过的的产品数

48、数量；高高速旋转转轴或盘盘的转数数计量；零部件件计数。（4）尺寸控控制：金金属板冲冲剪的尺尺寸控制制装置；自动选选择、鉴鉴别金属属件长度度；检测测自动装装卸时堆堆物高度度；检测测物品的的长、宽宽、高和和体积。（5）计量控控制：产产品或零零件的自自动计量量；检测测计量器器、仪表表的指针针范围进进而控制制数量或或流量；检测浮浮标控制制测量液液面高度度，流量量；检测测不锈钢钢桶中的的铁浮标标；仪表表量程上上限或下下限的控控制；流流量控制制，水平平面控制制。（66）检测测物体存存在与否否：检测测生产包包装线上上有无产产品包装装箱；检检测有无无产品零零件。（7）检检测异常常：检测测瓶盖有有无；产产品合格

49、格与不合合格判断断；检测测包装盒盒内的金金属制品品缺少与与否；区区分金属属与非金金属件；产品有有无标牌牌检测；起重机机危险区区报警；安全扶扶梯自动动启停。（8）识别对对象：根根据载体体上的码码识别是是与非。（9）信息传传送：AASI总总线连接接设备上上各个位位置上的的传感器器在生产产线（5501100mm）中的的数据往往返传送送等。 5.4 安全操操作系统统如图3-12所所示是工工位与升升降机之之间的防防护门，当汽车车焊接完完成后将将要将汽汽车传送送至升降降机时防防护门打打开后滑滑橇才会会被传送送至升降降机上面面，传送送完成后后防护门门有会关关闭。在在加工线线的举升升区域（加工平平面0mm）中

50、输输送单元元驶入和和驶出处处装有摆摆动护门门。在打打开该防防护装置置后，所所属的输输送单元元硬件保保护回路路中断。安全插插销被应应用于许许多的安安全设备备上，比比如保护护门，保保护窗之之类的。这些安安全插销销形成了了系统对对于保护护区域的的安全控控制。一一旦打开开维修门门，则电电气控制制柜会关关断在保保护区域域内的所所有运动动设备。如果相相邻的保保护区域域中的机机器人工工作在和和着个保保护区域域重叠的的部分，那么也也会停止止。有效范范围：防防护门（保护区区域）内内所有的的调节组组件（阀阀门，电电机和机机器人）每个自自动工位位都配备备有一个个至少由由一个电电器检测测控制保保护的防防护栏本设备备由

51、个个保护区区域启启动区域域组成如一个个保护区区域内的的一个防防护门被被打开，其他保保护区域域内的工工作程序序不会被被中断，因为在在此区域域内不存存在由于于防护门门被打开开而产生生的危险险.只允允许通过过防护门门进入一一个有防防护栏隔隔离的保保护区域域进入入时要先先打开防防护门上上的门锁锁后，方方可进入入防护门门的打开开不能作作为终止止设备的的程序和和中断设设备运行行来使用用(例如：休息)图5-66 防护护门在自动工工位中比比如在汽汽车焊接接时和传传输是周周围都有有安全光光栅进行行保护防防止人进进入范围围当中，除了光光栅外还还有安全全门的保保护，安安全门就就是将人人隔离在在机器运运行的外外面如图

52、图3-77所示是是安全插插梢的实实物图。图5-77 安全全插梢每个自动动工位上上面都有有这个安安全插梢梢，当它它被打开开时无论论是机器器人还是是滑橇输输送都会会被停止止，这个个安全插插梢的作作用是相相当于急急停的作作用，如如果在打打开后要要恢复自自动工位位的运行行必须将将插梢完完全闭合合后自动动工位才才会自动动运行。5.5 INNTERRBUSS网络建建立INTEERBUUS作为为IECC611158标标准之一一，广泛泛地应用用于制造造业和机机器加工工行业中中，用于于连接传传感器/执行器器的信号号到计算算机控制制站，是是一种开开放的串串行总线线系统。INNTERRBUSS HYPERLINK

53、/view/1389.htm 总线包括括远程 HYPERLINK /view/265345.htm 总总线网络络和 HYPERLINK /view/404359.htm 本地总总线网络络，两种种网络传传送相同同的信号号但电平平不同。远程 HYPERLINK /view/265345.htm 总总线网络络用于远远距离传传送数据据,采用用RS-4855传输，网络本本向不供供电，远远程网络络采用全全双工方方式进行行通讯，通讯速速率为5500kk/s。本地总总线网络络连接到到远程网网络上，网络上上的总线线 HYPERLINK /view/105503.htm 终端BTT（BUUS TTermminaa

54、l)上上的BKK模块负负责将远远程网络络数据转转换为本本地网络络数据。INTTERBBUS总总线上的的主要设设备有总总线终端端BT（BUSS Teermiinall)上的的BK模模块、II/O模模块和安安装在PPC或PPLC等等上位主主设备中中的总线线控制板板。总线线控制板板是INNTERRBUSS总线上上的主设设备，用用于实现现协议的的控制、错误的的诊断、 HYPERLINK /view/194580.htm 组态的存存储等功功能。II/O模模块实现现在总线线控制板板和传感感器/执执行器之之间接收收和传输输数据，可处理理的数据据类型包包括机械械制造和和流程工工业的所所有标准准信号。图5-88

55、 PLLC实物物图INTEERBUUS作为为一种基基于现场场的 HYPERLINK /view/1389.htm 总线线系统，在I/O网络络中有十十分快的的通讯速速度：2256个个I/OO时，距距离122.8kkm时为为15mms，3300mm时为33ms。在信息息管理层层，INNTERRBUSS通过 HYPERLINK /view/848.htm 以以太网实实现互联联，I/O层（I/OO leevell)、现现场层（fieeld levvel)、控制制层(cconttroll leevell)使用用INTTERBBUS系系统，上上层管理理层（mmanaagemmentt leevell)通过

56、过以太网网相连接接并和iinteerneet相联联 。如如图5-8所示示为系统统中的IINTEERBUUS连接接，本系系统主要要是用IIO耦合合器来分分别控制制升降台台和升降降机分别别来与机机器人焊焊接工位位来经行行通讯连连接。6.软件件设计及及硬件配配置本系统是是由升降降机、棍棍床和升升降机上上面上的的滚床组组成的，升降机机主要作作用是因因为雪撬撬必须要要移位至至不同高高度的输输送单元元上，同同样通过过棍床的的作用是是把雪撬撬接收/输入到到相邻的的输送单单元上。而滚床床是放在在升降机机上面的的所以它它是由升升降机一一起动作作的。图6-11 总体体流程图图如图6-1所示示棍床是是安装在在工位上

57、上面的所所以当焊焊接完成成后棍床床传输滚滚床接收收将滑橇橇传输到到升降机机上面，再由升升降机将将滑橇传传输到另另一个工工位上面面，升降降机上升升到位后后再由滚滚床传输输由另一一工位接接收将滑滑橇传输输到另一一个工位位上面，传输完完成后升升降机在在下降至至零位，等待下下一次的的传输，整体的的工序都都是自主主的当棍棍床将滑滑橇传输输到滚床床将上一一道工序序的滑橇橇传输到到工位再再由机器器人焊接接。6.1升升降机流流程图及及描述图6-22 总体体流程图图如图6-2所示示为程序序的流程程图当运运行时是是等待滑滑橇的到到来，当当上一工工位的机机器人焊焊接完成成后滚床床将滑橇橇传送到到升降机机上面，升降机

58、机再将滑滑橇传输输到下一一工位，当整个个系统的的运行全全部是由由外部的的传感器器和光栅栅等来确确定滑橇橇的位置置，升降降机在收收到外部部的信号号后在确确定其是是否位置置到位才才会运行行。6.2 升降机机滚床位位流程图图及描述述图6-33升降机机滚床位位流程图图 如图66-3所所示为升升降机上上面的滚滚床流程程图，其其主要工工作是当当升降机机上升或或下降至至上限位位和下限限位时滚滚床位才才会工作作，将工工位里面面的滑橇橇传送到到升降机机上面，再由升升降机传传输。在在这一过过程中如如果上一一站中有有雪橇没没有被传传送走那那么这一一站将等等待上一一站传送送走后才才会继续续传送。工位棍棍床流程程图其控

59、控制是工工作在工工位上面面的滚床床所以其其传送的的时候是是当机器器人焊接接完成后后才能开开始传送送，滚床床位是将将雪撬传传送至升升降机的的。如果果升降机机上面有有雪撬和和升降机机没有到到零位的的话那么么则不予予传送，当传感感器有信信号传送送完成那那么滚床床则停止止传送等等上一站站有信号号是将雪雪撬传入入进工位位给机器器人焊接接。6.3硬硬件配置置（PLLC）6.3.1 PPLC由CPUU、通讯讯模块、电源模模块、DDI/DDO输入入和输出出模块等等等组成成；图6-44电源模模块示意意图图6-55 CPPU型号号示意图图图6-66 通讯讯模块示示意图图6-77 DII/DOO示意图图6.3.2

60、SSEW变变频器现场为一一台MOOVIFFIT-SC拖拖动两台台电机，所以SS10/2要拨拨为“on”S10/3拨为为“offf”，为输输入4000VAACS10/6拨为为“on”取消激激活软启启动。普通电机机用简易易模式即即可。图6-88 SEEW整体体示意图图图6-99 SEEW接线线端子示示意图6.3.3 EET2000S图6-110 电电源模块块示意图图图6-111电源源模块电电路示意意图ET2000S是是西门子子PLCC的一种种从站，西门子子PLCCS7-3000，S77-4000的从从站有EET2000M,ET2200SS,ETT2000B,EET2000L,ET2200XX等。E