【《广汽乘用车领域电气自动化的应用研究》14000字】

目录I广汽乘用车领域电气自动化的应用研究摘要伴随着国民经济总量的不断增长和全面建成小康社会的目标的实现，居民收入的不断提高将会促进消费结构的升级，汽车销售量将进一步增长。汽车制造作为自动化程度最高的行业之一，有效利用自动化技术能极大提升汽车生产制造水平。作为自动化的核心技术的PLC技术包含了数据传送运算转换排序等各种功能，在数据的采集和分析处理上，以互联网和物联网技术为代表的PLC通信和智能设备运行技术，在工业自动化网络系统中发挥了重要的作用。将可编程控制器用于汽车生产，将集散控制和过程控制等多种任务总体控制模式引入到汽车制造业中，实现了当前汽车制造业的人机接口数字运算和网络应用。本文通过自动化技术在广汽乘用车汽车制造中的应用，分析自动化技术中的PLC技术的优势、相关产品。首先通过文献研究的方法收集相关的书籍、文献，整理和梳理相关的材料，了解汽车制造行业发展情况、发展方向、发展重点，汽车制造领域相关的研究方向和成果，以及汽车生产流程及相关工艺。梳理自动化技术在广汽乘用车汽车制造中的应用，PLC技术在分析自动化技术中的优越性，深入研究PLC技术在广汽乘用车汽车制造用的应用，同时对PLC技术在汽车制造领域未来发展的趋势和方向，为今后PLC技术在汽车制造领域进一步应用提供一些研究方向支撑。关键词：PLC技术；汽车制造；自动化技术目录TOC\o"1-3"\h\u21447摘要 I1979ABSTRACT II4581第一章绪论 178141.1汽车制造行业研究背景与意义 1245011.2汽车制造自动化技术发展现状 1280661.2.1汽车自动化技术的应用优势 2315821.2.2自动化技术在汽车制造中的应用 2265821.3PLC技术发展现状 3278641.4本文研究的主要内容和意义 47230第二章广汽乘用车生产流程及发展方向 5147742.1广汽乘用车生产流程 5270122.1.1冲压工艺 5245542.1.2焊装工艺 5204682.1.3涂装工艺 661622.1.4总装工艺 63072.2汽车制造发展方向 689152.2.1产业链创新体系加速构建 66662.2.2新能源汽车加速发展 6169602.2.3产品技术研发加速迭代 780732.2.4服务生态快速呈现 718286第三章PLC技术在广汽乘用车制造中的应用 849083.1PLC技术及优势 875793.1.1可靠性高，抗干扰能力强 8198463.1.2配套完全，功用完善，适用性强 8183203.1.3编程语言易学易用 855693.1.4保护作业量小，修理方便 9105433.1.5体积小，分量轻，能耗低 971883.2PLC产品类型及优势 916073.2.1西门子PLC 9245093.2.2三菱PLC 10105263.2.3欧姆龙PLC 11127673.2.4施耐德PLC 12303033.3PLC技术在广汽乘用车制造中的应用 1392873.3.1在汽车制造检测中的应用 1385153.3.2在汽车喷漆系统的应用 13274943.3.3在汽车内饰产品检验平台上的应用 1426033.3.4在汽车安全系统中的应用 1413566第四章PLC技术在汽车制造领域的发展趋势 15253644.1PLC技术发展趋势 15167234.1.1向更小，更快，更好方向发展 15206104.1.2向PLC和PAC的融合方向发展 15150794.1.3开发智能模块，加强联网通信能力 15130054.1.4增强外部故障的检测与处理能力 16268874.1.5编程语言多样化 16253514.2PLC技术在汽车领域的发展趋势 16316584.2.1环保绿色化 16183794.2.2集成智能化 17254664.2.3全球信息化 172477结束语 111317参考文献 2第一章绪论1.1汽车制造行业研究背景与意义汽车产业作为世界上最大的一个产业，其特征是：产业关联度高、涉及的领域广、技术要求高、综合性强、零部件数量众多、附加值高，因此，它对工业结构的升级以及相关的产业的发展都有很强的促进作用。2020年，中国的汽车生产达到了2523万，伴随着国民经济的不断增长和全面建设小康社会，居民收入的不断提高，将促进消费结构的升级，其中，汽车消费仍然起到了主导作用，以携带出行和自驾旅游为目标的购车，都将促进汽车产业的发展。《中国制造2025》提出加快发展智能制造装备和产品，组织对具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备，以及智能化生产线进行研究，在新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置上取得突破，推动其工程化和产业化。加快机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织等工业装备的智能化，提高精密制造和灵活制造的能力。自动化技术在汽车制造中的应用，能够在无人的条件下，使制造设备按照预先设置的程序进行自动操作，大大提高了汽车生产制造的水平。随着自动化技术的不断发展和完善，它在汽车制造业中的地位越来越重要。对汽车制造中自动化技术的应用进行深入的研究，对于提高汽车制造领域工业化水平，提升汽车制造企业的经济实力，具有十分重要的现实意义。1.2汽车制造自动化技术发展现状在制造业的发展中，先进的工业控制技术是必不可少的，而先进的工业控制技术，则是在先进的自动化设备上进行应用，利用多个自动化设备之间的紧密联系，高效地进行操作，构建出一条具有综合性、连续性和灵活性的自动化生产线，从而提升公司的生产效率。在汽车生产领域，通过对电气自动化技术的高效运用，可以在提高汽车生产效率的同时，极大地提高汽车的品质和性能，并可以有效地保证汽车使用的稳定性和安全性。电力自动化技术将会大大推动汽车行业的快速发展，而后者的良性发展将会对电力自动化技术的进一步提升起到积极的推动作用。1.2.1汽车自动化技术的应用优势（1）提升车间生产效率随着自动化技术的引进，传统模式中一些需要人工操作的流程转变为机器作业，使车间的生产率得到了提升，错误率降低。自动化技术的应用，极大地降低了人力的投入，节约了资金，同时也推动了汽车制造行业向标准化、智能化发展发展。（2）提高车间员工的安全度在传统汽车生产过程中，人力是完成汽车制造的主要对象，其中有一些危险系数很高的工序需要员工来完成，工厂的工作人员在工作过程中，或多或少都要承担一些安全风险，也会对企业形象造成不利影响。自动化技术进入到汽车制造行业中，很多具有很大危险系数的操作都有机器来完成，车间员工只负责监督及操作机器工作，大大提升了车间员工的安全指数，这对于建立我国汽车业的良好形象、吸引优秀人才、促进我国汽车业的长期发展具有积极的作用。（3）维持设备使用的高效性随着自动化技术在汽车制造业中的广泛运用，使汽车的生产效率有了很大的提高，而在这过程中，在生产车间的工作人员也起到了很大的作用。在贯彻执行一整套管理体系的过程中，不仅保证了设备的功能，还保证了设备能够持续的使用，还避免了在传统的人工操作下造成的设备损坏，节省了企业的维修成本，还能很好地发挥出设备的效率，可以说是一箭双雕。1.2.2自动化技术在汽车制造中的应用（1）集成自动化技术汽车制造行业中集成自动化技术是一项极其重要的技术，这项技术主要是将原有的制造技术和信息技术进行糅合和改进，从而使汽车制造的过程更加趋于完善。另一方面，集成自动化技术连接了自动化生产涉及到的一切相关信息，进一步提升了汽车生产制造和更高标准研发，从而极大地提升了汽车制造生产率。（2）柔性自动化技术柔性自动化技术是当今世界上最先进的一种自动化技术，它的应用主要是利用计算机网络技术，来实现对汽车生产装备的智能运行和管理。将柔性自动化技术运用到汽车制造中，可以有效地改进传统汽车制造装备中的不足，使汽车制造装备更加趋向智能化和科学化，从而显著地提高了汽车制造整体的自动化水平。目前，在汽车生产过程中，柔性自动化技术得到了越来越多的应用，并且得到了众多汽车生产企业的认同，并且在未来将会越来越显著。（3）机械组装自动化技术传统的汽车生产方式，主要依靠汽车生产设备，通过人工劳动完成生产和装配，这种生产方式，不但生产效率低下，还容易因为工人的失误，导致大量的经济损失，严重的还会给工人的生命财产安全带来极大的危险。利用机械组装自动化技术，可以将汽车的制造流程按照预先设置好的技术路线和要求进行，而且，经过对制造设备的不断调试和改进，可以形成一条自动化的生产制造的流水线。机械自动化技术的运用，不仅可以将汽车生产线上的工人从劳力中解放出来，还可以保护他们的生命和财产，同时还可以在确保汽车生产效率的前提下，使生产效率得到提升。（4）检测自动化技术在高科技的持续发展和进步下，很多新的部件、新材料在汽车制造领域中被逐步的引进，而汽车制造企业所生产出来的汽车也呈现出了一种更加精细、更加高端的发展趋势。因此，以经验检测为主导的传统模式已经不能满足当今社会和市场发展的现实需求，这就对汽车制造企业在实际的汽车制造过程中运用了一种检测自动挂机技术，这对于利用具有较高自动化程度的检测设备和仪器来实现对汽车质量的检测是非常有利的。（5）安全自动化技术在汽车生产中，需要进行焊接、冲压、涂装等作业，各个作业环节都会产生不同程度的风险，而在整个生产流程中，汽车冲压车间的风险系数是最大的，因此，在汽车生产流程中引入安全自动化技术显得尤为重要。就拿汽车冲压车间来说，由于其工作方式较为复杂，所以在满足工作功能的同时，需要采用一种更加科学、更加合理的方法来提升整体的安全性，从而更好地保护工作人员的生命安全。当前，大部分都是使用了保护式安全门，以及在冲压设备进行危险操作的时候，保护门可以阻止工作人员进入危险区域，而紧急停止技术则可以对常规控制装置的安全性进行全面提升，并可以对意外起动的设备进行有效的控制。1.3PLC技术发展现状可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，简称PLC)，它是一种拥有微处理器的数字电子装置，被用来进行自动化控制的数字逻辑控制器，它可以随时将控制指令加载到存储器中，并进行存储与运行。可编程控制器是由内部CPU，指令及数据存储器、输入输出单元、电源模块、数字模拟等单元所模块化组合而成的。PLC可接收（输入）和发送（输出）各种电学或电学信号，并用它们来控制或监管几乎各种类型的机械和电气系统。PLC是多数工业控制和工厂自动化系统的核心组成部分，通常被称为工厂的“大脑”，可编程控制器可以从传感装置和机械中获取大量的信息，并根据信息对外部装置进行控制和刹车。可编程控制器在逻辑控制，数据处理，工业控制等领域有着广泛的应用。汽车制造因产业规模达，自动化水平要求高，汽车生产的全过程大部分工序都会使用PLC进行控制，所以，它是最有可能在可编程控制器上使用的工业。1.4本文研究的主要内容和意义本文通过文献研究的方法收集相关的书籍、文献，整理和梳理相关的材料，了解汽车制造行业发展情况、发展方向、发展重点，汽车制造领域相关的研究方向和成果，以及汽车生产流程及相关工艺。梳理自动化技术在广汽乘用车制造中的应用，分析自动化技术中的PLC技术的优势、相关产品，深入研究PLC技术在广汽乘用车制造用的应用，与此同时，还对PLC技术在汽车制造领域未来发展的趋势和方向进行了分析，为PLC技术在汽车制造领域的进一步应用提供了一些研究方向的支持。第二章广汽乘用车生产流程及发展方向2.1广汽乘用车生产流程广汽乘用车制造流程是汽车整车生产的流程，主要包括四大工艺，分别是冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺和总装工艺。2.1.1冲压工艺汽车零部件的设计依赖于冲压工艺来制造，要保证制造工艺的质量，就必须要有完善的模具结构设计。冲压是一种基于金属塑性变形理论，通过对板材进行挤压，将板材进行塑性变形或者剥离，获得一定形状、尺寸和性能的工件（冲压件）。在冲压过程中，材料、模具、装备是三个主要因素。要得到高质量、低成本的冲压件，就需要有高质量的板材，高质量的模具，高质量的冲压设备。在冲裁过程中，为了达到冲裁零件的形状，尺寸，精度，以及原材料的性能，必须采取相应的工艺措施。冲孔、弯曲、拉伸和局部成形是冲孔的基本工艺。冲孔过程，在冲孔过程中，金属板可以被分开。将板材按规定的弧度或角度进行弯曲的一种冲压工艺。拉制过程，指把板材按照模具的外形，把它做成中空零件或者把中空零件进行进一步的冲压过程。部分成型过程，利用冲压设备对冲模上的零部件进行局部校平、翻边等成形工序称为局部成形工艺。2.1.2焊装工艺焊装的目的就是用焊接工艺，将不同的车身冲压零件组合在一起，从而构成一个完整的车身。焊接是一种利用加热或加压，添加或不添加填料，使两个及上分离的金属表面，实现原子间的结合，从而构成永久性连接的一种工艺方法。在流程上，德国和美国的焊接流程一般都要比日本的更长一些，但是焊接的过程却是大同小异。德国和美国的焊接工艺一般包括两条底部焊线，两条底部焊接线，两条底部修补线，四条到七条，一条到两条调整线，两条到两条之间还有一条缓冲线，根据样品的要求，生产时间一般都很短。日本制造的汽车，一般都是德国制造的汽车，只有德国制造的汽车，或者是美国制造的汽车，只有底部与主焊区，以及主焊区与调整区之间的汽车缓存区，而不是所有的汽车都有缓存区，所以日本制造的汽车，也比德国制造的汽车多。2.1.3涂装工艺车漆是在车体表面涂布并通过干燥形成薄膜的过程。车辆的涂料一般由多个层次组成，一般可分为电泳底漆、中间漆、面漆和清漆。涂料的生产过程包括预处理、电泳、电泳烘干、PVC、UBS烘干、打磨及返修、中漆、中漆烘干、中漆打磨及返修、面漆、面漆烘干、面漆打磨及返修、注蜡、抛光等。然后就是对车身进行防腐处理，这是最基础的一步，中间漆、面漆、打蜡、打磨都是为了更好的防腐处理，但更多的是为了美化车身。在涂料生产全流程中，化学药剂用量多，工艺条件要求严格。2.1.4总装工艺而最终装配则是将车身、底盘、内饰等部件进行拼装，从而构成一个具有完备结构和功能的最终产品。汽车总装生产流程一般包括内饰线，底盘线，精整线，电测线，车门分装线，底盘分装线，前部分装线，引擎分装线。总装车间是流水线的最后一个工艺车间，它是一个零部件组装的过程，它把各种零部件，按照规定的精度标准和技术要求，将成分总成、总成、整车进行组合，并经过严格的检测程序，对其进行检验，以确定其是否合格的整个工艺过程。2.2汽车制造发展方向在经济社会继续高速发展的同时，人们对汽车消费的刚性需求也在不断增长。我国乘用车保有量继续呈快速增长趋势。乘用车制造将向着大力发展新能源汽车、加快构建产业链创新体系、加强产品技术研发、强化服务生态等方面的发展。2.2.1产业链创新体系加速构建随着“汽车新四化”的深入，以工业互联网、无人驾驶技术、车用芯片、操作系统、软件服务和计算平台等为核心，以中国庞大的市场为驱动力，加快了与传统产业链的整合，形成了一套完整的区域性产业链，促进了“双循环”的顺畅。在产业逐渐走向成熟的过程中，产业整体的分工逐渐细化，通过比较优势和集约化等方式，使产业整体的生产成本不断下降，进而提升利润。2.2.2新能源汽车加速发展发展新能源乘用汽车，是我们国家从一个“汽车大国”变成一个“车强国”的必然选择，也是我们应对气候变化，推进绿色发展的重要战略选择。近日，中国共产党政治局召开了一次会议，提出要大力发展新能源汽车。随着新能源汽车产业的快速发展和新的绿色消费要求的不断提高，中国的新能源汽车已经进入了快速发展的时期。未来5-8年，一批IV及以下排放标准的汽车将会逐渐被替代，为电动汽车市场提供了广阔的发展空间。2.2.3产品技术研发加速迭代电动化、智能化推动了产品核心技术的不断扩展，软件和整车电子架构已经变成了研发的主要内容，汽车产品的研发也呈现出了软硬件协同和持续快速迭代的态势。2.2.4服务生态快速呈现从传统的交通工具，到算力、能量、数据终端，已逐步成为智慧交通、智慧城市建设的重要基础，形成了以车为核心的新的服务生态体系。第三章PLC技术在广汽乘用车制造中的应用3.1PLC技术及优势当前，PLC技术已经被广泛地应用在冶金、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、运输、环保和文化娱乐等诸多领域。其中汽车制造领域是PLC技术运用的第二大领域，仅次于冶金行业。PLC技术主要应用在了开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信及联网等方面，它具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、动能完善、适用性强、编程语言易学易用、保护作业量小、修理方便体积小、重量轻、能耗低等优点。3.1.1可靠性高，抗干扰能力强电气设备的重要功能之一是可靠性。在plc的设计和制作过程中，由于采用了现代大规划集成电路技能和严格的生产工艺来制作内部电路，PLC拥有先进的抗干扰能力，使用PLC的平均无故障时间一般在20000小时以上，这是普通的其它电气设备不能做到的。3.1.2配套完全，功用完善，适用性强虽然PLC的类型很多，但是由于其产品具有系列化、模块化、软件包完备等特点，使得用户可以灵活地组合出具有不同规划和要求的控制体系。现代可编程控制器除具备逻辑处理功能之外，多数还具备完备的资料操作能力，可以应用于多种操作。最近几年，PLC的功能单元不断出现，将PLC的应用拓展到了方位控制、温度控制、CNC等各种工业操控中。加上PLC通信才能的增强及人机界面技能的开展，使用PLC组成各种操控体系变得愈加简略。3.1.3编程语言易学易用PLC一般选用易于理解和掌握的梯形图语言及面向工业操控的简略指令编写程序，易于为工程技能人员所接受。梯形图语言的图形符号和表达方式都与继电器电路图保持着合适的距离，它只需要通过PLC的少量开关量逻辑操作指令，就能方便地实现继电器电路的功能，这给不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人提供了便利之处。3.1.4保护作业量小，修理方便PLC用存储逻辑替代接线逻辑，极大地降低了控制装置所需的外部线路。另外，它还拥有很强的自我诊断能力，可以在第一时间发现自身的故障，并且将故障的情况展示给技术人员，让技术人员可以快速的查看和判断故障的原因。如果问题出在PLC上，在修理时只需替换插入式模块及其它易损坏的部件即可，既便利又减少了影响生产的时间，使保护也变得简略起来。3.1.5体积小，分量轻，能耗低以超小型PLC为例，最新生产的产品，其基底直径不到100mm，重量不到150g，耗电只有几瓦。由于体积较小，可以直接安装在机器内，是一种理想的控制装置。3.2PLC产品类型及优势3.2.1西门子PLC西门子公司生产的PLC，在冶金，化工，印刷等行业得到了广泛的应用。西门子公司生产的PLC产品有：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400和博途系列。它的优势如下：（1）可靠性高，抗干扰能力强西门子plc的高可靠度是其重要的电控装置。西门子可编程控制器因其使用了现代化的LSI技术，并经过了严谨的制作过程，所以其内部线路均采用了最先进的抗电磁干扰技术，因而其运行稳定可靠。就西门子PLC的外部线路而言，与同样大小的继电器触发器系统相比较，采用西门子PLC组成的控制系统，其线路和开关接点都要少几百个，因此，故障也要少得多。另外，西门子PLC还具有自检的硬件缺陷，当发生错误时，可以及时的给出警告。（2）配套齐全，功能完善，适用性强西门子PLC已形成了一系列的大、中、小规模的系列。适用于多种尺度的工控环境。西门子PLC除具备一定的逻辑处理功能外，还具备较强的数据处理能力，可以应用在许多数控系统中。西门子可编程序控制器的应用范围已扩展至位置控制，温度控制，以及西门子可编程序控制器的应用领域。同时，由于西门子可编程控制器通讯功能的不断提高和人机接口技术的不断完善，使得利用西门子可编程控制器进行多种控制已经成为一件十分方便的事情。（3）易学易用，深受工程技术人员喜欢西门子PLC是一种适用于工矿企业的工控装置，是一种具有广泛应用前景的工控机。该方法使用方便，而且程序设计语言也很容易被工程师所接受。由于梯形图的图示与表示方法及继电线路的表示方法非常相近，因此，仅需西门子PLC极少的开关量，就能很容易地完成继电线路的各项功能。（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造西门子PLC采用记忆逻辑取代传统的接线逻辑，极大地降低了外接装置的数量，大大地缩短了系统的设计、施工时间，而且便于维修。而且，相同的装置可以通过不同的工序来实现不同的工序，适用于多品种，小批量的情况。3.2.2三菱PLC三菱PLC常用的系列有：FX1S、FX1N、FX2N、FX3U、FX2NC,、Q等产品系列。FX1S系列是一款集中在一起的小单位可编程控制器，并具备完备的性能及通信功能等扩展性。FX1N系列是由三菱电动机开发的一种功能很强的通用可编程逻辑控制器，它的特点是可扩充的输入、输出、模拟量控制以及通讯和连接功能，它是一种在普通程序控制中被普遍使用的产品。三菱PLCFX2N系列是FX系列中最为成熟的一款，它的特点是运算速度快，并且可以根据不同的需求进行扩充，从而使其在工业生产过程中能够更好地发挥其最大的灵活性和控制力。FX3U是三菱电气公司最新发布的三菱第三代PLC，属于小型高端产品，它是一种三轴独立的、最多100KHz的定位功能，同时还添加了一条新的位置命令，让它的位置控制能力变得更强，也更容易操作。FX2NC产品具有非常明显的尺寸减小，同时保留了原来的强大的性能，而且I/O类型的接线界面大大减少了电路的连接费用，大大节约了电路的运行时间。Q系列是三菱机械公司推出的一款大型PLC，它的CPU种类包括了基础CPU、高性能CPU、过程控制CPU、运动控制CPU、冗余CPU等，能够满足多种复杂的控制要求。它的优势如下：（1）编程语言灵活在FX系列可编程控制器控制器中，除了基本的指令表变成方式，还可以采用在图形屏幕上进行台阶符号作图的梯形图编程方式和对应机械动作流程进行顺控设计的SFC（顺序功能图）方式，并且可以相互转换。只要按照特定的规律进行编程，还可以将指令表和梯形图转换为SFC图。（2）高速处理三菱PLC具有较高的运算速度，FX系列PLC具有较高的运算速度，在FX系列PLC中具有较高的运算速度，能在不依赖于任何信号的情况下，产生60KHz/小时以上的超快运算速度。在PLC中加入了C-R滤波，有效地抑制了输入信号的振荡、噪声对系统的干扰。在采集过程中，既可以对某一输入端的脉冲信号进行监测，又可以对该脉冲采集端的输入端的脉冲信号进行采集，还可以通过对该输入端的中断处理，设定专用的辅助继电器。（3）支持顺序控制PLC的扫描循环为常数，利用该常数可以在一个固定循环内对与操作相一致的指令进行处理。还可以在不停电的条件下，对正在运行的程序做出更改。3.2.3欧姆龙PLC欧姆龙可编程控制器有微型机型、中型机型、大型机型。CPM1A微型机是一种结构紧凑、成本较低的PLC，它在CPU单元中装配了10-40点的输入输出端子，为集成组建型的plc。添加了可以实现平稳输入输出动作的输入滤波器功能，外部输入中断功能，快速响应输入功能，高速计数器功能，模拟设定定时器功能等，使用快速功能，可以实现无电池的内存支持，使维护简单。它的优势如下：A.成本低充分利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，节约了资源，而且还能节约大量的人力。与传统网络技术相比，可编程控制器具有造价低廉、工周期短、易于扩充、易于管理等优点。B.结构灵活它不需要对周围的环境进行约束，只要有电源就能建立起一个网络，而且它还能对访问端口进行灵活的扩充，保证了高的资源利用率。C.传输质量高、速度快、带宽稳定可以非常流畅的在线观看DVD，其14Mbps的带宽可以保障许多应用平台，可以很好的进行流式传输。D.范围广而无处不在的电线也为这项技术带来了巨大的好处，只要将电力猫插入其中，便能使用互联网。E.功能块编程语言简便使用者可以按照自己的需要，自己建立对应的功能块，把标准的多个电路编写在一个功能块中，把它插入到梯形图主程序中，在输入输出中设置参数，就可以很容易地重复调用复杂的电路。该方法能极大地降低编程、调试和代码差错，提高可读性。3.2.4施耐德PLC施耐德公司的PLC，包括Quantum、Compact（已经停产）、Momentum等，还有Concept、TE公司的Premium和Micro等，都是用PL7Pro来编写程序。施耐德公司在集成了莫尼康和TE两个牌子的自动控制系统之后，已经把UnitePro软件开发成了一个中、高档可编程控制器的通用开发平台。三种型号的量子，高级和M340。具有以下优点：A.高可靠性和抗干扰性强施耐德ModiconPLC取代了许多的中间继电器和时间继电器，使其相应的输入、输出硬件减小，所以能够减少布线到中继控制系统，由于由接触不良接触失效大大减少。高可靠性是一个关键的性能电气控制设备。施耐德PLC作为利用现代的LSI技术，严格的生产过程中，其内部线路采用了高质量的抗电磁干扰技术。从外部机器的PLC电路，采用施耐德PLC控制系统的配置，并且在同一规模的继电接触系统，由于电路的接线和接通接通的数量已经减少到几百，乃至几千，因此，故障的发生将会大为减少。另外，该系统还具备自动检测的能力，当PLC的硬件发生故障时，能够及时地给出报警信息。在应用软件方面，该应用还与外部设备的故障诊断程序相结合，从而使系统的施耐德PLC电路和装置比所述故障自我诊断等，以获得自我保护。B.功能性、适用性强施耐德PLC已经形成的所有尺寸的大，中，小系列产品，以及已被标准化、系列化、模块化的各自配备有全方位的硬件装置，可组合不同功能、不同尺寸的系统。施耐德ModiconPLC安装接线也很方便，通常与所述外部连接端子连接。施耐德公司的可编程逻辑控制器是一种高负荷的可直接传动的螺线管或普通的交流接触器，适用于各种规格的工业控制。除逻辑处理外，大多数现代可编程控制器都具备完全的数据运算能力，可以应用于多种数控系统中。可编程控制器的许多功能元件，使可编程控制器可以应用于位置、温度、以及其他工业控制。C.简单、容易操作施耐德PLC是一台普通的工控电脑，界面便捷，便于工程师对程序语言的识别。梯形图语言表达式和图形符号和相当接近继电器电路，只有少数几个逻辑控制开关命令施耐德PLC可以容易地实现继电器电路的功能。D.编程简单该系统的变换容易设计，安装，调试工作量小，便于维护，易于转化。施耐德twidoPLC的梯形图程序的顺序控制，编程方法很有规律，简单易用，用较短的时间来设计PLC的复杂控制系统，而用较短的时间来设计一个梯级电路。施耐德ModiconPLC具有布线逻辑，布线外控设备大幅度降低，控制系统的设计、建造时间大幅缩短，维护方便。而且，更改工序可以更改以后可能会更改的同样的设备，适合多个产品，小批量的生产应用。E.尺寸小，重量轻在超小型施耐德PLC低功耗，部分新产生的品种底部尺寸小于100mm的尺寸，因此，该开关器件的尺寸可缩小至原器件的1/2~1/10。其重量不足150克，仅为数瓦特的电力，由于小尺寸容易地加载到内部机械，机电一体化是在控制。3.3PLC技术在广汽乘用车制造中的应用3.3.1在汽车制造检测中的应用在汽车制造检测线中，广汽乘用车由于新出厂的车辆需要在启动状态下进行检测。此时厂房内会聚集大量的汽车尾气，从而对工作人员身体造成损害。在汽车制造厂的检测线上，装配有汽车尾气处理系统，将厂房内的大量尾气排出，使得厂房内保持洁净的空气。在汽车制造厂的尾气处理系统中，自动控制部分使用PLC控制器，使整个系统得到了简化，装置的可靠性得到了改善，同时也使生产效率得到了很大的提高。3.3.2在汽车喷漆系统的应用涂料车间中控室的中央控制系统是以涂料生产为中心，以涂料生产过程为中心，通过对涂料生产过程的监控，实现了涂料生产过程的监控。由PLC构成的中央控制系统，主要的任务是对这两个系统的运行状态进行监控，并对这两个系统内各设备动作和这两个系统的之间各设备动作进行协调。在任何时候，都要根据由中央控制系统发出的命令所指定的工作模式来移动，与此同时，中央控制系统要对油漆工艺和输送系统的当前运动状况进行监控，并根据预先设定的指标对其进行适时的调节和控制，从而实现在中央控制系统的控制下，能够充分保障油漆车间生产的汽车涂装产品的质量，使得生产能够按规定的节拍进行，从而保持整个车间的正常生产运转。3.3.3在汽车内饰产品检验平台上的应用通过高速脉冲输出控制步进电机运动，步进电机驱动丝杆上所安装的开合测试装置，实现往复运动。步进电机所带的旋转编码器将当前的运动位置反馈给PLC，同时开合测试装置上的力矩传感器则将当前位置的力矩以模拟量形式传送给PLC，PLC则将这2组采集到的实时数据按照一定顺序存储在内部的数据块中，当完成一次开合运动之后，就将这个运动过程中的所采集数据发送给上位机，并在上位机的界面上描绘出本次运动相关采集数据的曲线。如此周而复始，当完成一定次数的规定动作后，即完成了样本的测试工作，根据样本试验次数的不同，上位机还需要将特定次数的采集数据保存成Excel文件以便日后查看，同时用户也能以手动方式保存任意一次的采集数据。3.3.4在汽车安全系统中的应用在汽车制造行业中，利用PLC的电气自动化技术，可以提高车辆的各项指标，保证车辆的连续、平稳地运转，在汽车制造行业中占有非常重要的地位。采用PLC技术的安全系统可对汽车内部的所有操作系统进行全程检测，这有助于相关技术人员和汽车用户及时掌握汽车的具体状况，从而可以及时发现并有效地解决在车辆运行过程中出现的问题，从而极大地降低了汽车给用户带来的伤害几率。与此同时，将PLC智能化自动系统运用到汽车的制造过程中，能够对汽车中各个部件的故障状况进行有效的诊断，这对于使用者能够更好地理解汽车各个部件中所存在的故障是一个很大的帮助，并且还可以利用故障动作的表现来将这些故障表现出来，因此，有关人员必须与国家的要求相结合，来对所有的故障动作进行设计，才能够达到汽车的安全标准。第四章PLC技术在汽车制造领域的发展趋势4.1PLC技术发展趋势随着可编程控制器的使用范围的扩展，可编程控制器的技术和产品的结构的改善，可编程控制器的技术和产品的功能将会变得更加强大，性能价格比也会变得更高。4.1.1向更小，更快，更好方向发展伴随着电子行业的发展，处理器、电路板及元件的尺寸在持续地减小，将技术运用到PLC中，可以让PLC变得更加稳定、可靠和坚固，同时还可以让PLC的性能得到进一步的提高，例如：更快的处理器，可扩展的内存能力，以及新的特性通信机制等。为了满足市场的要求，PLC的很多特点和性能都从高端转移到了低端。在将来，小尺寸的可编程控制器将具备更多的高规格的功能，中、高规格的可编程控制器将会更小，更紧凑，更符合用户的需要。由于存储器的价格和体积的减小，PLC还可以提高本地的资料储存功能，使得PLC可以被用于过去那些要求使用较高的资料捕获系统的应用。与此同时，还可以为其它的功能提供可能，例如板载存储的产品信息，从而加速解决问题。4.1.2向PLC和PAC的融合方向发展在这种情况下，PLC与PAC将会相互融合，共同发展。随著硬体科技的发展，高级的特性将会转移到较低的晶片上，进而促使厂商在高端晶片上加入更多的特性与选项。随着处理器速度的提高，内存的增大，机器人的运动控制、视觉系统的一体化以及多通信协议的协作等高端应用日益受到关注。PLC和PAC融合发展将提高产品的连接性，增强存储的扩展能力，以及提升控制器处理能力的，以应对日益复杂的应用。4.1.3开发智能模块，加强联网通信能力PLC的生产厂家也在不断地发展着各种功能模块，例如：奥乐信的高速计数模块，温度控制模块，远程I/O模块，通信和人机界面模块等等。这种带有CPU、内存的智能型输入输出模块不仅可以扩充PLC的功能，而且可以灵活、方便地进行操作，拓宽了PLC的适用范围。4.1.4增强外部故障的检测与处理能力当前，在PLC控制系统中，存在着CPU、I/O接口、输入设备、输出设备、线路等方面的问题，其中，CPU占比5%,I/O接口占比15%，输入设备占比45%，输出设备占比30%，线路占比5%。其中，前两种情况的20%为PLC内部失效；剩余80%的失效是由可编程控制器的外部失效引起的。未来可编程控制器的发展，应著重于开发能够侦测到外力失效之特殊智能模组，以提升其可靠性。4.1.5编程语言多样化随着可编程控制器的体系结构的发展，其程序设计语言也在日益完善和完善。在此基础上，提出了一种基于程序控制的分级程序语言，一种基于程序控制的流程语言，一种基于程序控制的流程语言，以及一种与计算机兼容的高级语言。各种语言的共存、互补和发展已成为可编程控制器发展的必然趋势。4.2PLC技术在汽车领域的发展趋势在汽车制造业持续增长的同时，新能源汽车和节能汽车逐步取代传统燃油汽车变革的进一步推进，汽车市场销售量将进一步增加。汽车产业是高科技的集中体现，它所包含的新技术不仅数量多，而且涉及的领域也非常广泛。汽车技术制造将会是一个代表着一个国家技术制造的最高层次的行业。PLC自动化控制技术在汽车制造业中的应用取得了很大的进步，在汽车制造业中，PLC技术在控制领域中的应用，是一种主要的控制设备，实行数字化软件驱动，在各方面的制造能力上都有了大幅度提高。今后，PLC技术在汽车制造业将通过逻辑算法程序处理，最后，通过模拟量来实现闭环控制，从而使整个工业自动化网得以发展，使得系统控制得到更智能更先进的运行，推动汽车制造行业向着环保绿色化、集成智能化、全球信息化等方面发展。4.2.1环保绿色化自然生态环境是人类赖以生存的根本，它与人类的命运有着密切的联系，因此，人们应该在每一个方面都重视人与自然之间的和谐，在汽车生产领域也不能例外。从构思、设计、制造、销售以及后期维护、回收、再制造等环节，汽车制造企业都要对其对自然环境的影响进行全面的考量，充分保证以PLC技术为核心的自动化技术应用到汽车制造企业中，不会对自然生态环境造成任何破坏，