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 题目： PLCC在汽车车制造业业的应用用 专 业业： 电气工工程及其其自动化化 姓 名名： 姚志峰峰 指导导教师： 时间间： 20013 年 月 日 PLC在汽汽车制造造业的应应用1.摘要纵观中国的的经济，制制造行业业和软件件行业占占市场的的70%，而制制造行业业最突出出的就是是汽车行行业，相相较20008年年，国外外品牌在在中国乘乘用车市市场的占占有率突突破600%。相相比而言言国外汽汽车普遍遍制造工工艺以及及性能要要比国产产车好。汽车的制造造环节是是在整个个过程中中是最重重要的，汽汽车的性性能高低低、制造造工艺、外观、安全全性能都

2、都是取决决于工厂厂制造设设备的功功能以及及设备的的精度，而而在这些些设备仪器中最具具有发言言权的就就是自动动化设备备了。 汽汽车生产产线分为为冲压、焊焊 装、总总装和涂涂装(喷喷漆)四四大工序序。汽车车总装线线、就是总装由由车身储储存工段段、底盘盘装配 工段、车车门分装装输送工工段、最最终装配配工段、动力总成分分装、合合装工段段、前梁梁分装工工段、后后桥分装装工段、仪仪表板总总装工 段、发动机总装装工段等等构成。现在许多厂厂家开始始用性能能更好更更稳定的的西门子子PLCC了，西西门子的的PLCC在汽车车制造领领域有着着辉煌的的成就,西门子子PLCC应用于于汽车、RREIDD系统(电子标标签)用

3、用于生产过程中的的流程控控制与生生产信息息的控制制，实现现物流与与信息流流的同步步。PLLC可以以达到这些功能能，这些些功能必必须依靠靠工程师师的程序序编写才才能达到到这种效效果，熟熟悉的运运用PLC中中的指令令以及通通过各种种的丰富富的经验验来解决决各种的的技术性性问题。而而往往编编写程序是整整个过程程中最困困难的，一一套复杂杂的程序序需要一一个工程程师熟悉悉灵活的的运用编程指令，以以及客户户所想到到的任何何问题都都要考虑虑在内，最最重要的的就是这这台设备备的安全性稳定定性。 关键词词汽车制造行行业；工工业自动动化；西西门子PPLC附： 毕业业设计任任务书浙 江 工工 业 大 学学毕业设计（

4、论论文）任任务书专 业 电气工工程及自自动化 班班 级 12电电气 学生生姓名 姚志志峰 一设计（论论文）题题目： PLLC在汽汽车制造造业的应应用 二原始资资料： 各类参参考文献献； 软件设设计及硬硬件配置置方案及及可行性性报告 三设计（论论文）要要求： 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、设设计、制制作和调调试，完完成规定定的设计计内容和和任务。 四毕业设设计（论论文）内内容： 1设计（论论文）说说明书（根根据大纲纲要求） 符合学院发布的说明书写作规范 2 设计计（论文文）图纸纸 文献综综述（660000字以上上）、英英文翻译译（一篇篇，1.5-22万字符符

5、）、开开题报告告（10000字字以上）、完完整的说说明书（330页以以上） 3 具体任任务 从PLLC的使使用方法法及提高高其运行行效率角角度出发发，介绍绍PLCC的调节节方式，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，方方案实施施，运行行效果等等几方面面进一步步进行了了证明。 五毕业设设计（论论文）工工作期限限： 任务书发发给日期期 20113年 11 月 88 日 设计（论论文）工工作自 20013年年 111 月 8 日日 至至 220133 年 12 月 227 日日设计（论文文）指导导教师 学科（方向向）

6、负责责人 主主管院长长 目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc9404 1.摘要 PAGEREF _Toc9404 1 HYPERLINK l _Toc25298 2.引言 PAGEREF _Toc25298 4 HYPERLINK l _Toc23006 3.选题及及意义 PAGEREF _Toc23006 5 HYPERLINK l _Toc29059 3.1 关于WW inn ccc fllexiiblee： PAGEREF _Toc29059 5 HYPERLINK l _Toc16934 3.2 关于PPLC：6 HYPERLINK l _Toc8125

7、4.总体描描述7 HYPERLINK l _Toc5607 5.硬件设设计 PAGEREF _Toc5607 8 HYPERLINK l _Toc20046 5.1西门门子4000介绍绍9 HYPERLINK l _Toc15704 5.2 传传输系统统概览 PAGEREF _Toc15704 9 HYPERLINK l _Toc11434 5.2.11操作台台标准配配置（信信号灯） PAGEREF _Toc11434 11 HYPERLINK l _Toc22991 5.2.22棍床 PAGEREF _Toc22991 12 HYPERLINK l _Toc4029 5.2.33 升降降机系

8、统统 PAGEREF _Toc4029 13 HYPERLINK l _Toc27087 5.3 传传感器系系统 PAGEREF _Toc27087 15 HYPERLINK l _Toc3127 5.3.11 光栅栅 PAGEREF _Toc3127 15 HYPERLINK l _Toc26260 5.3.22 接近近开关 PAGEREF _Toc26260 16 HYPERLINK l _Toc22636 5.4 安安全操作作系统 PAGEREF _Toc22636 17 HYPERLINK l _Toc28424 5.5 INTTERBBUS网网络建立立 PAGEREF _Toc284

9、24 18 HYPERLINK l _Toc23035 6.软件设设计及硬硬件配置置20 HYPERLINK l _Toc29501 6.1升降降机流程程图及描描述20 HYPERLINK l _Toc9685 6.2 升升降机滚滚床位流流程图及及描述22 HYPERLINK l _Toc11493 6.3硬件件配置（PPLC）23 HYPERLINK l _Toc11614 7. 制作作和调试试30 HYPERLINK l _Toc21601 7.1 控控制组程程序30 HYPERLINK l _Toc27075 7.2 升升降机控控制程序序33 HYPERLINK l _Toc16211

10、8. 结论论34 HYPERLINK l _Toc7854 致 谢335 HYPERLINK l _Toc15592 参考文献36 HYPERLINK l _Toc22537 附录1 元元器件清清单 PAGEREF _Toc22537 36 HYPERLINK l _Toc25898 附录2 滑滑橇和升升降机实实物图 PAGEREF _Toc25898 382.引言近年来，中中国的汽汽车工业业发展飞飞速，汽汽车制造造业已经经成为我我国国民民经济的的支柱产产业，与与房地产产业并驾驾齐驱拉拉动我国国经济的的快速增增长。年金融融危机的的爆发对对国际汽汽车工业业的发展展有所限限制，但但我国汽汽车工业业

11、的发展展仍然如如火如荼荼，各大大汽车企企业陆续续推出了了新款的的车型来来刺激汽汽车消费费市场。单就近几年年市场上上的销售售量和国国家所出出台的一一系列政政策就可可见一斑斑。20009年年以来，为为应对国国际金融融危机的的影响，落落实党中中央、国国务院保保增长、扩扩内需、调调结构的的总体要要求，稳稳定汽车车消费，加加快结构构调整，增增强自主主创新能能力，推推动产业业升级，促促进我国国汽车产产业持续续、健康康、稳定定发展，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、开开展“汽车下下乡”、加快快老旧汽汽车报废废更新、清清理取消消限购汽汽车的不不合理规规定、促促进和规

12、规范汽车车消费信信贷、规规范和促促进二手手车市场场发展等等一系列列措施。2009年年3月113日，财财政部会会同国家家发展改改革委、工工业和信信息化部部、公安安部、商商务部、工工商总局局和质检检总局，根根据国国务院关关于印发发汽车产产业调整整和振兴兴规划的的通知（国国发2200995号号）、国国务院办办公厅关关于搞活活流通扩扩大消费费的意见见（国国办发200081134号号）及国国务院第第51次次常务会会议关于于摩托车车归入汽汽车下乡乡补贴渠渠道的决决定，发发布了汽汽车摩托托车下乡乡实施方方案（财财建2200991004号）。该该方案的的实施，既既是实现现惠农强强农目标标的需要要，也是是拉动汽

13、汽车消费费、带动动汽车生生产的一一项重要要措施。另一方面，在在技术如如何高效效率的生生产出各各种新款款车型是是摆在各各汽车生生产厂家家面前的的头等问问题。总总所周知知，汽车车的整车车生产能能力取决决于车身身的制造造，汽车车的更新新换代在在很大程程度上取取决于车车身技术术的发展展。在白白车身的的生产制制造准备备过程中中，在工工艺和装装备的设设计和制制造直至至投产的的整个周周期中，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。汽车车身工工程是目目前世界界汽车工工业中研研究最活活跃、发发展最迅迅速的一一个领域域。车身身的焊接接工艺也也是

14、各汽汽车企业业相互竞竞争的一一个平台台，车身身焊接被被国内汽汽车制造造企业视视为车辆辆制造的的四大工工艺之一一。白车车身是轿轿车的重重要组成成部分，是是车型变变化中的的主体部部分。它它是一个个复杂的的体系，作作为汽车车其他零零部件的的载体，它它是以“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，直直接关系系到广大大汽车消消费者的的人身安安全，精精确、合合格的白白车身焊焊接可以以最大限限度的减减小消费费者在汽汽车碰撞撞中对自自身所造造成的伤伤害。目目前，国国内各大大汽车生生产企业业的白车车身焊接接生

15、产线线都使用用进行控控制，以以期达到到更高的的生产效效率。本课题的主主要目的的就是研研究汽车车制造过过程中，白白车身焊焊装生产产线中运运用PLLC进行行控制的的部分以以及其在在现实生生产中的的应用，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.选题及及意义PLC是一一种专门门为在工工业环境境下应用用而设计计的数字字逻辑操操作的电电子装置置，具有有可靠性性高，抗抗干扰能能力强，功功能完善善，实用用性强，体体积小等等特点。本课题主要要介绍运运用PLLC为控控制器系系统的设设计，所所以产品品的开发发都要讲讲究实用用。本课课题开发发的产品品对许多多场合都都能实用用，

16、而且且能够简简单化。不不论对于于产品还还是使用用者来说说都是最最好的。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。本本系统的的设计既既需要综综合电气气专业所所学过的的多门学学科知识识，还探探讨新技技术的应应用，同同时对于于实用电电气设计计进行一一次良好好的尝试试。3.1 关于WW inn ccc fllexiiblee：1.Winn CC fleexibble， HYPERLINK /view/3762.htm 德国西门子（SIE

17、MENS）公司工业全集成自动化（TIA）的子产品，是一款面向机器的自动化概念的HMI HYPERLINK /view/37.htm 软件。Win CC flexible 用于 HYPERLINK /view/194580.htm 组态用户界面以操作和监视机器与设备，提供了对面向解决方案概念的组态任务的支持。Win CC flexible与Win CC十分类似，都是 HYPERLINK /view/380099.htm 组态软件，而前者基于触摸屏，后者基于 HYPERLINK /view/281406.htm 工控机。通用的应用用程序，适适合所有有工业领领域的解解决方案案；多语语言支持持，全球球

18、通用 ；可以以集成到到所有自自动化解解决方案案内；内内置所有有操作和和管理功功能，可可简单、有有效地进进行组态态；可基基于Weeb持续续延展，采采用开放放性标准准，集成成简便；集成的的Hisstorriann 系统统作为IIT 和和商务集集成的平平台；可可用选件件和附加加件进行行扩展 ；“全全集成自自动化” 的组成成部分，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PPLC：3.2.11可靠性性高，抗抗干扰能能力强3.2.22配套齐齐全，功功能完善善，适用用性强3.2.33易学易易用，深深受工程程技术人人员欢迎迎3.2.44系统的的设计、建建造工作作量小，维维护方便便，容易易改

19、造3.2.55体积小小，重量量轻，能能耗低3.2.66开关量量的逻辑辑控制3.2.77模拟量量控制；运动控控制；过过程控制制3.2.88据处理理3.2.99通信及及联网通过毕业设设计，进进一步融融会所学学的专业业知识，增增强了对对本专业业应用技技术和领领域的了了解，可可以培养养毕业生生分析问问题、解解决问题题的能力力，进而而提高设设计创新新、综合合应用能能力。同同时，因因为毕业业设计是是在毕业业生在顶顶岗实习习过程中中完成的的，故毕毕业设计计融合了了毕业生生在工业业现场、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，实践践是验证证理论的的重要

20、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系系统的设设计初期期首先要要明确此此系统所所要完成成的功能能，在此此目标的的前提下下才能很很好的对对系统进进行设计计开发。如如图4-1所示示系统的的任务是是完成汽汽车白车车身的焊焊接生产产的流水水线作业业，此条条生产线线是属于于汽车焊焊接生产产线的其其中一部部分，由由于汽车车生产线线都是流流水线作作业，相相互之间间需要很很好的配配合才能能保证整整体生产产的不间间断性，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用就是传传输白

21、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，在在汽车生生产线中中已经广广泛的应应用技术术来实现现自动化化控制功功能来达达到生产产工艺所所要求的的准确性性和安全全性，这这也是目目前的控控制技术术中的最最佳选择择。系统统中使用用西门子子以及总线线建立一一个控制制网络。网网络中还还包括其其他设备备如安全全光栅、通通信模块块、安全全门等设设备。图4-1 系统生生产流程程系统对滚床床的控制制本质上上就是对对电机的的控制，滚滚床的前前后运动动是由电电机带动动皮带来来控制的的，电机机的正转转滚床向向前运动动，电机机的反转转滚床向向后运动动。最终终由对滚滚床进行行直接控控制。在在滚床的的

22、两侧分分别设置置传感器器来对现现场情况况进行检检测，每每个工位位设置了了传感器器。在滚滚床的最最前端放放置传感感器用来来判断工工件是否否到位，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，此此传感器器的功能能是判断断工件是是否占用用此位，当当此工位位的前一一个工位位需要将将工件输输送到此此工位时时，系统统将此传传感器的的信号作作为判断断的条件件之一，如如果此传传感器有有信号，表表示此工工位占用用，不能能再把工

23、工件输送送到此工工位，如如果此传传感器没没信号，表表示此工工位为空空，系统统再判断断其他的的条件是是否满足足，如果果满足便便可将工工件输送送到此工工位。整整条生产产线中的的各个工工位除了了空工位位外所配配置的都都是可升升降滚床床（滚床床与升降降机结合合在一起起）。空空工位不不需要对对白车身身进行焊焊接操作作所以不不需要安安装可升升降滚床床。滚床床的上升升下降也也是由电电机进行行控制，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，顶顶部有个个传感器器当滚床床到达顶顶部时此此传感器器有信号号，当滚滚床到达达

24、底部时时底部的的传感器器有信号号，这两两个传感感器的信信号是相相互制约约的，因因为滚床床不可能能同时达达到两种种状态。当当白车身身被输送送到操作作工位，此此时滚床床下降带带着白车车身整体体下降，下下降到底底部。如如图4-1所示示是系统统的生产产流程本本系统主主要负责责的是AAFO1160与与AFOO1700之间的的滑橇传传输与升升降机的的传输，当当AFOO1600机器人人将白车车焊接完完成后就就将白车车用滑橇橇体传入入到升降降机再由由升降机机将白车车上升至至上面的的工位，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.硬件设设计硬件的设计计是本系系统最重重要的部部分所以以在做

25、课课题之前前对于涉涉及到本本系统所所需的硬硬件都是是查了许许多的资资料，对对于系统统的各个个部分如如它的工工作流程程和和工工作方式式都在课课题之前前了解过过了。本本系统硬硬件设计计分为PPLC控控制系统统、滑橇橇系统、传传感器系系统和安安全防护护系统，各各系统以以PLCC为控制制核心，以以传感器器为辅助助来控制制滑橇及及升降机机的传输输和升降降，外围围的安全全保护随随系统的的运行而而运行。5.1西门门子4000介绍绍S7-4000 CCPU 均具有有两种类类型的存存储器。工工作存储储器的细细分可将将性能提提高一倍倍。当一一个标准准处理器器需要访访问其 RAMM 至少少两次时时，S77-4000

26、 专专用处理理器可在在一个循循环周期期中同时时访问代代码存储储器和数数据存储储器。因因此，数数据总线线和代码码总线也也是独立立的。工工作存储储器的容容量取决决于从精精细分级级的 CCPU 系列中中所选取取的适合合的 CCPU。对对于小型型和中等等程序，集集成式负负载内存存 (RRAM) 就足足够了。对对于较大大的程序序，可通通过插入入内存卡卡来增加加装载内内存。插插入式闪闪存卡可可用于在在不使用用电池的的情况下下进行永永久性存存储。图5-1 4400型型PLCCSIMATTIC S7-4000 PLLC 是是用于中中、高档档性能范范围的 HYPERLINK /view/1173336.htm

27、可可编程序序控制器器。 SS7-4400 PLCC采用模模块化无无风扇的的设计，可可靠耐用用，同时时可以选选用多种种级别（功功能逐步步升级）的的CPUU，并配配有多种种通用功功能的模模板，这这使用户户能根据据需要组组合成不不同的专专用系统统。当控控制系统统规模扩扩大或升升级时，只只要适当当地增加加一些模模板，便便能使系系统升级级和充分分满足需需要。SS7-4400广广泛应用用于以下下领域： 钢铁铁工业、汽汽车工业业、电力力及能源源配送、化化学和石石油化学学工业、机机械工程程，包括括专用设设备制造造、立体体仓库、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、市市政工程程，(例

28、例如供水水排水，地地铁)等等场合。 本系统采采用的是是4166-2 DP型型CPUU 其特特点是灵灵活扩展展：最高高 13310772 个个数字量量以及 819932 个模拟拟量输入入/输出出。通过过 MPPI协议议可将最最多 332 个个站连成成简单网网络，数数据传输输速率高高达 112 MM biit/ss。CPPU 可可与通讯讯总线（CC 总线线）和 MPII 的站站之间建建立最多多 322 个连连接。最最后的故故障和中中断事件件保存在在一个环环形缓冲冲器中，用用于进行行诊断。 可以对对输入数数目进行行设定。它它的实时时时钟日日期和时时间附加加在 CCPU 的诊断断消息后后面其存存储卡用

29、用于扩展展内置的的装载存存储器。 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，因因此需要要存储卡卡。 可可使用 RAMM 和 FEPPROMM 卡。PPROFFIBUUS-DDP 接接口和组组合的MMPI/DP 接口：通过 PROOFIBBUS DP 主站接接口，可可以实现现分布式式自动化化组态，从从而提高高了速度度，便于于使用。 对用户户来说,分布式式I/OO单元可可作为一一个集中中式单元元来处理理(相同同的组态态、编址址和编程程).组组合式配配置： SIMMATI

30、IC SS5和SSIMAATICC S77可以作作为PRROFIIBUSS主站符符合ENN 500 1770规范范。CPPU 4416-3 和和 CPPU 4416-3 PPN/DDP 还还包括：附加模模块插槽槽：可用用IF 9644-DPP 接口口子模板板进行连连接到PPROFFIBUUS DDP主站站系统中中。CPPU 4414-3 PPN/DDP 另另外包括括：PRROFIINETT 接口口，带 2 个个端口（交交换机机）：PPROFFINEET II/O，可可连接 2566 个 IO 设备PPROFFINEET CCBA。CP 4443-11 是SSIMAATICC S77-4000用

31、于于工业以以太网总总线系统统的通讯讯处理器器。它只只有自己己的微处处理器，因因而能减减轻CPPU 的的通讯任任务和进进一步的的扩展连连接。通通过CPP 4443-11，S77-4000 可可以实现现下通讯讯：编程程设备，计计算机，HHMI设设备。其其它SIIMATTIC 其它SSIMAATICCS7 系统、 SIMMATIIC SS5 可可编程控控CP 4433-1 通讯处处理器具具有SIIMATTIC S7-4000 系统统设计的的所有优优点：紧紧凑的设设计；坚坚固的塑塑料外壳壳的前面面装有以以下部件件：155 针SSub-D 插插座可在在AUII 和双双绞线接接口间自自动切换换；带有有自适

32、应应的自动动传输速速率保护护；用于于快速连连接到以以太网的的RJ 45 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。模模板更换换不需要要编程设设备的帮帮助。CCP 4443-1 用用于将SSIMAATICC S77-4000连接接到以太太网上其其10/1000M bbit/s 自自适应全全双工连连接，可可自动切切换，可可用于IITP、RRJ455 和AAUI 的全球球连接带带有ISSO 和和TCPP/IPP 传输输协议的的多协议议方式。CCP 4443-1 通通讯服务务有ISSO 和和

33、TCPP/IPP 传输输协议PPG/OOP 通通讯、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。通通过网络络进行远远程编程程和调试试。5.2 传传输系统统概览传输系统主主要是包包括升降降系统与与棍床系系统和控控制系统统信号灯灯组成，利利用滑橇橇来相互互传送白白车从当当前工位位到另外外工位作作业的流流水线。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。5.2.11操作台台标准配配置（信信号灯）如图5-22所示是是输送线线上面的的运转情情况显示示的信号号灯，它它的主要要作用在在输送线线中起到到了很大大的作用用，信号号灯或按按钮的分分布图，其其中紧停

34、停按键主主要是针针对特殊殊情况下下设计的的紧停按按键，如如果按键键按下后后系统就就会停止止运行，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5-2 信号灯灯0 紧停按按键； 11 操作作方式预预选择，钥钥匙开关关E9（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（操操作方式式）预选选； 9 单单步运动动，仅与与预选

35、开开关（11）相连连用时可可以操作作； 100 自动动操作，仅仅与预选选开关（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；5.2.22棍床传输系统是是滚床和和撬体相相结合，雪雪撬是主主要是运运送白车车而滚床床主要是是运送雪雪撬，本本条生产产线中使使用了22台滚床床，传输输系统是是将各工工位的滚滚床之间间构成了了一个连连续、自自动的车车身输送送线。每每个工位位一台滚滚床，车车身放置置在滑撬撬上，滑滑撬位于于滚床上上，滚床床传送带带

36、动滑撬撬，如图图3-33所示从从而输送送车身。系系统要求求有手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，车车身被自自动输送送到下一一工位。本本系统采采用的是是自动工工位上面面的生产产线所以以只是采采用两个个滚床位位。本条条生产线线中每个个工位都都有滚床床，对滚滚床的控控制是系系统的重重要部分分。各工工位中滚滚床的功功能是将将自车身身从一个个工位输输送的另另一个工工位，本本系统当当机器人人在此工工位完成成焊接工工作

37、后，系系统进行行判断，直直到确保保下一个个工位的的准备工工作已经经完成后后，系统统便将白白车身通通过滚床床输送到到升降机机。图5-3 雪橇输输送 系统对滚滚床的控控制分为为两种方方式：一一种是联联动方式式，也是是全自动动化方式式，各个个工位之之间系统统化的运运作，自自车身在在一个工工位焊接接完成，机机器人焊焊接完成成后，系系统将判判断下一一个工位位的状况况，如果果下一个个工位已已经准备备就绪，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

38、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动状态态下出现现问题时时，可以以通过手手动放。 5.2.33 升降降机系统统带棍床的升升降机用用于下列列场合：雪撬必必须要移移位至不不同高度度的输送送单元上上，同样样通过棍棍床把雪雪撬接收收/输入入到相邻邻的输送送单元上上。升降降机处于于上终端端位置或或下终端端位置时时才能输输送雪撬撬。手动动闸门操操作是个个例外，这这时升降降机升至至某一位位置（闸闸门位置置）。雪雪撬输送送采用快快速档，雪雪撬定位位采用慢慢速档。两两个速度度可为正正向或反反向。同同样通过过两个速速度档实实现升降降台的上上升和下下降。换换到慢速速档后才才可以

39、进进行升降降机的终终端定位位。只有有在棍床床空闲或或雪撬正正确定位位在升降降机上时时，升降降机才允允许上升升或下降降。在上上和下终终端位置置，电控控锁紧装装置（VVRG）自自动把升升降机锁锁定在固固定位置置。如果果雪撬应应移离其其位置（如如人工干干扰后，雪雪撬自动动移开），可可手工操操作升降降机降至至下终端端位置，并并把雪撬撬移至指指定位置置。控制制器（PPLC）通通过四个个起始器器判断：雪撬是是否在棍棍床上或或已经离离开，何何时转换换到慢速速档。另另外通过过这些起起始器询询问雪撬撬位置。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）。如如果情况况不符，会会产

40、生故故障信号号“ 位置置检查” （升升降机只只能手工工操作）。升升降机的的种类和和规格（如如棍柱的的规格，闸闸门位置置）可根根据实际际情况变变动。输输送装置置起动时时，棍床床上是否否有雪撬撬的信息息只有在在驱动装装置运行行和起始始器占用用情况下下才能存存储在PPLC-程序中中（占用用-标识识）。占占用-标标识只能能在雪撬撬完全输输送到下下一个输输送单元元时才能能删除。通通过两个个起始器器中止升升降机的的上升和和下降。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，超超过此位位置（上上端/下下端）时时在硬件件上切断断升降机机的运动动。图5-4 带式升升降机驱驱动部分分滑橇升降机机也用于

41、于实现不不同水平平高度输输送线路路之间的的滑橇过过渡。滑滑橇升降降机的升升降架上上安装一一标准的的滚床基基本单元元，采用用套筒皮皮带链条条，其技技术参数数如下：起升高高度可达达20米米提升速速度6mm/miin440m/米定位位速度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，并并一般用用两柱式式结构；高温升升降机由由于安装装于烘干干室的两两端，烘烘干室一一般

42、没有有供高温温升降机机上部安安装固定定的钢结结构，所所以高温温升降机机常采用用四柱结结构形式式，且其其升降架架上的滚滚床单元元需采用用高温滚滚床。 5.3 传传感器系系统5.3.11 光栅栅本系统采用用SICCK SS30000专业业型光栅栅（如图图5.33.1.1)它它是采用用光电元元件作为为检测元元件的传传感器。它它首先把把被测量量的变化化转换 HYPERLINK /view/232437.htm 成成光信号号的变化化，然后后借助光光电元件件进一步步将光信信号转换换成电信信号。光光电传感感器一般般由光源源、光学学通路和和光电元元件三部部分组成成。安全全光栅 S30000包包括一个个发射器器

43、和一个个接收器器。接收收器和发发射器上上各有77-段码码显示和和LEDD指示灯灯，用来来显示各各种状态态和自诊诊断信息息。图5-5 光栅SS30000实物物图S30000的主要要差在于于分辨度度、外壳壳尺寸和和可选择择的发射射器检测测距离。只只有满足足以下各各点，才才能保证证装置的的安全保保护功能能：外部部供电电电源必须须符合欧欧盟ENN 600 2004安全全条例的的要求，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 （SSiemmenss 6EEP1型型号），需需要注意意操作手手册中关关于电气气连接和和初始

44、启启动的各各点要求求，安全全装置的的电气信信号必须须能影响响到机器器或厂房房的控制制系统，必必须保证证在任何何时候都都可以停停止机器器的危险险动作，装装和使用用时，必必须遵守守有关的的安全法法律和条条例安全全装置安安装的位位置必须须满足：当至少少一条光光束被遮遮断后，在在到达危危险点前前，机器器的危险险动作必必须能被被停止。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，当当有人在在危险区区时，危危险动作作不能开开始。SS30000按其其结构可可分为专专业性、高高级型、标标准型、遥遥控型、专专业CMMS型、室室外人，其其各特点点如下表表所示：表

45、3-1 S30000的的类型S30000 专业型型最大可可设置88个可选选择保护护区域/报警区区域； 静态和和动态保保护区域域选择。S30000 的传感感器头决决定了扫扫描距离离范围为为4米，55.5米米或7米米，其最最大适用用性是对对想使用用的应用用场合有有最优先先的兼容容性，再再者就是是它的II/O模模块决定定。S30000 可切换换不同的的扫描区区域数量量为1个个，4个个或8个个，应用用的变换换或者简简单的升升级可以以通过更更换单元元实现和和简化了了备货，降降低了备备货成本本。S30000 的接线线以及参参数储存存的接线线以及参参数储存存其方便便现场更更换，无无需重新新设置参参数，直直接

46、更换换传感器器头即可可。 5.3.22 接近开开关接近开关又又称无触触点电子子开关，顾顾名思义义，开关关的通断断状态无无需靠机机械接触触来实行行。只要要被检测测体（如如金属等等）靠近近接近开开关的感感应范围围，即可可触发开开关状态态翻转，由由“开”（OPPEN）转转为“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，同同时也具具有传感感性能，且且动作可可靠、性性能稳定定、频率率响应快快、寿命命长、抗抗干扰能能力强等等，并具具有防水水、防震震、耐腐腐蚀等特特点。接接近开关关按常用用类型分分为电感感式、电电容式、霍霍尔式及及交直流流式等，不不同的

47、类类型应用用于不同同的工控控领域。近近年来随随着世界界经济的的复苏和和发展，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，主主要有：（1）检检测距离离：检测测电梯、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，移移动机器器或部件件的极限限位置；检测阀阀门的开开或关的的位置；检测汽汽缸或液液压缸内内的活塞塞移动位位置。（22）转速速与速度度

48、控制：控制传传送带的的速度；控制旋旋转机械械的转速速；与各各种脉冲冲发生器器一起控控制转速速和转数数。（33）计数数及控制制：检测测生产线线上流过过的产品品数量；高速旋旋转轴或或盘的转转数计量量；零部部件计数数。（44）尺寸寸控制：金属板板冲剪的的尺寸控控制装置置；自动动选择、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）计量控制：产品或零件的自动计量；检测计量器、仪表的指针范围进而控制数量或流量；检测浮标控制测量液面高度，流量；检测不锈钢桶中的铁浮标；仪表量程上限或下限的控制；流量控制，水平面控制。（6）检测物体存在与否：检测生产包装线上有无

49、产品包装箱；检测有无产品零件。（7）检测异常：检测瓶盖有无；产品合格与不合格判断；检测包装盒内的金属制品缺少与否；区分金属与非金属件；产品有无标牌检测；起重机危险区报警；安全扶梯自动启停。（8）识别对象：根据载体上的码识别是与非。（9）信息传送：ASI总线连接设备上各个位置上的传感器在生产线（50100m）中的数据往返传送等。 5.4 安安全操作作系统如图3-112所示示是工位位与升降降机之间间的防护护门，当当汽车焊焊接完成成后将要要将汽车车传送至至升降机机时防护护门打开开后滑橇橇才会被被传送至至升降机机上面，传传送完成成后防护护门有会会关闭。在在加工线线的举升升区域（加加工平面面0m）中中输

50、送单单元驶入入和驶出出处装有有摆动护护门。在在打开该该防护装装置后，所所属的输输送单元元硬件保保护回路路中断。安全插销被应用于许多的安全设备上，比如保护门，保护窗之类的。这些安全插销形成了系统对于保护区域的安全控制。一旦打开维修门，则电气控制柜会关断在保护区域内的所有运动设备。如果相邻的保护区域中的机器人工作在和着个保护区域重叠的部分，那么也会停止。 有效范范围：防防护门（保保护区域域）内所所有的调调节组件件（阀门门，电机机和机器器人） 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

51、开，其其他保护护区域内内的工作作程序不不会被中中断，因因为在此此区域内内不存在在由于防防护门被被打开而而产生的的危险. 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5-6 防护门门在自动工位位中比如如在汽车车焊接时时和传输输是周围围都有安安全光栅栅进行保保护防止止人进入入范围当当中，除除了光栅栅外还有有安全门门的保护护，安全全门就是是将人隔隔离在机机器运行行的外面面如图33-7所所示是安安全插梢梢的实物物图。图5-7 安全插插梢每个自

52、动工工位上面面都有这这个安全全插梢，当当它被打打开时无无论是机机器人还还是滑橇橇输送都都会被停停止，这这个安全全插梢的的作用是是相当于于急停的的作用，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 INTTERBBUS网网络建立立INTERRBUSS作为IIEC6611558标准准之一，广广泛地应应用于制制造业和和机器加加工行业业中，用用于连接接传感器器/执行行器的信信号到计计算机控控制站，是是一种开开放的串串行总线线系统。INTTERBBUS HYPERLINK /view/1389.htm 总总线包括括远程 HYPERLINK /v

53、iew/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。远远程 HYPERLINK /view/265345.htm 总线线网络用用于远距距离传送送数据,采用RRS-4485传传输，网网络本向向不供电电，远程程网络采采用全双双工方式式进行通通讯，通通讯速率率为5000k/s。本本地总线线网络连连接到远远程网络络上，网网络上的的总线 HYPERLINK /view/105503.htm 终终端BTT（BUUS TTermminaal)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

54、络数据。IINTEERBUUS总线线上的主主要设备备有总线线终端BBT（BBUS Terrminnal)上的BBK模块块、I/O模块块和安装装在PCC或PLLC等上上位主设设备中的的总线控控制板。总总线控制制板是IINTEERBUUS总线线上的主主设备，用用于实现现协议的的控制、错错误的诊诊断、 HYPERLINK /view/194580.htm 组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，可可处理的的数据类类型包括括机械制制造和流流程工业业的所有有标准信信号。 图5-8 PLCC实物图图INTERRBUSS作为一一种基于于现场的

55、的 HYPERLINK /view/1389.htm 总线系统统，在II/O网网络中有有十分快快的通讯讯速度：2566个I/O时，距距离122.8kkm时为为15mms，3300mm时为33ms。在在信息管管理层，IINTEERBUUS通过过 HYPERLINK /view/848.htm 以太网网实现互互联，II/O层层（I/O lleveel)、现现场层（ffielld lleveel)、控控制层(conntrool lleveel)使使用INNTERRBUSS系统，上上层管理理层（mmanaagemmentt leevell)通过过以太网网相连接接并和iinteerneet相联联 。如如

56、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.软件设设计及硬硬件配置置本系统是由由升降机机、棍床床和升降降机上面面上的滚滚床组成成的，升升降机主主要作用用是因为为雪撬必必须要移移位至不不同高度度的输送送单元上上，同样样通过棍棍床的作作用是把把雪撬接接收/输输入到相相邻的输输送单元元上。而而滚床是是放在升升降机上上面的所所以它是是由升降降机一起起动作的的。图6-1 总体流流程图如图6-11所示棍棍床是安安装在工工位上面面的所以以当焊接接完成后后棍床传传输滚床床接收将将滑

57、橇传传输到升升降机上上面，再再由升降降机将滑滑橇传输输到另一一个工位位上面，升升降机上上升到位位后再由由滚床传传输由另另一工位位接收将将滑橇传传输到另另一个工工位上面面，传输输完成后后升降机机在下降降至零位位，等待待下一次次的传输输，整体体的工序序都是自自主的当当棍床将将滑橇传传输到滚滚床将上上一道工工序的滑滑橇传输输到工位位再由机机器人焊焊接。6.1升降降机流程程图及描描述图6-2 总体流流程图如图6-22所示为为程序的的流程图图当运行行时是等等待滑橇橇的到来来，当上上一工位位的机器器人焊接接完成后后滚床将将滑橇传传送到升升降机上上面，升升降机再再将滑橇橇传输到到下一工工位，当当整个系系统的

58、运运行全部部是由外外部的传传感器和和光栅等等来确定定滑橇的的位置，升升降机在在收到外外部的信信号后在在确定其其是否位位置到位位才会运运行。6.2 升升降机滚滚床位流流程图及及描述图6-3升升降机滚滚床位流流程图 如图6-3所示示为升降降机上面面的滚床床流程图图，其主主要工作作是当升升降机上上升或下下降至上上限位和和下限位位时滚床床位才会会工作，将将工位里里面的滑滑橇传送送到升降降机上面面，再由由升降机机传输。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。工工位棍床床流程图图其控制制是工作作在工位位上面的的滚床所所以其传传送的时

59、时候是当当机器人人焊接完完成后才才能开始始传送，滚滚床位是是将雪撬撬传送至至升降机机的。如如果升降降机上面面有雪撬撬和升降降机没有有到零位位的话那那么则不不予传送送，当传传感器有有信号传传送完成成那么滚滚床则停停止传送送等上一一站有信信号是将将雪撬传传入进工工位给机机器人焊焊接。6.3硬件件配置（PPLC）6.3.11 PLLC由CPU、通通讯模块块、电源源模块、DDI/DDO输入入和输出出模块等等等组成成；图6-4电电源模块块示意图图图6-5 CPUU型号示示意图图6-6 通讯模模块示意意图图6-7 DI/DO示示意图6.3.22 SEEW变频频器现场为一台台MOVVIFIIT-SSC拖动动

60、两台电电机，所所以S110/22要拨为为“on”S10/33拨为“offf”，为输输入4000VAACS10/66拨为“on”取消激激活软启启动。普通电机用用简易模模式即可可。图6-8 SEWW整体示示意图图6-9 SEWW接线端端子示意意图6.3.33 ETT2000S图6-100 电源源模块示示意图图6-111电源模模块电路路示意图图ET2000S是西西门子PPLC的的一种从从站，西西门子PPLCSS7-3300，SS7-4400的的从站有有ET2200MM,ETT2000S,EET2000B,ET2200LL,ETT2000X等。ET200S也是接到PROFIBUS-DP现场总线上的一个