汽车厂机器人焊接视频ROCKWELL系统在机器人汽车焊装线的集成应用

2023-06-29 01:25:38

　　ROCKWELL控制系统在机器人电动汽车邱隘线的软件控制系统应用应用领域

　　国际性金属加工网

　　一流制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

摘要:在当今的工业智能化应用领域，如前所述当晚汇流排技术的互联网软件控制系统智能化已经取代原有的集散掌控控制系统(DCS)，正式成为这一应用领域的技术领涨板块。而掌控网/设备网当晚汇流排技术将会正式成为未来发展应用应用领域最DeviceNet 安全可靠PLC 当晚汇流排广的三大当晚汇流排技术之一。该文首先详细分析了Rockwell Automation具有四层互联网平台的全分布式掌控控制系统的工作原理和技术规范，阐述了控制系统结构及其强大的机能，展示了Rockwell Automation互联网对工业操作过程的掌控方式和掌控特点。机器人电动汽车邱隘线掌控控制系统透过EtherNet/IP同时实现炼铁厂炼铁厂设备信息的监视，制造管理控制系统(MES)的实施，制造报表的管理，透过以DeviceNet为下层互联网的当晚汇流排同时实现设备掌控，INS13ZDPLC控制系统采用GUARD LOGIX掌控器，软件控制系统了安全可靠PLC的掌控机能，主线上所有机械设备、机器人的掌控透过DEVICENET汇流排完成，安全可靠信号如外旋按钮、安全可靠光栅、安全可靠扫描器雷达、安全可靠门控制器透过DEVICENET SAFETY汇流排完成掌控。

　　关键词:DeviceNet 安全可靠PLC 当晚汇流排电动汽车邱隘线电子电路序掌控器

　　1 引言

当晚汇流排技术适应了工业掌控控制系统向普遍化、互联网化、智能化发展的方向，它由此产生便正式成为全球工业智能化技术的领涨板块，受到全世界的普遍关注。Rockwell智能化公司自1971年就开始制造了如前所述DeviceNet当晚汇流排的PLC，用作电动汽车制造线掌控。随着公司的发展，Rockwell在工厂智能化掌控、微处理器、无线电、航天飞机、一流通讯控制系统和全球定位控制系统等应用领域成效显著。罗克韦尔智能化为使用者提供更多了覆盖从炼铁厂级设备的掌控到虚拟化制造掌控和信息管理的全方位的工业互联网解决方案--互联网软件控制系统智能化为基础的企业信息控制系统。如今，罗克韦尔智能化致力于扩展如前所述CIP的智能化掌控的产品规模。CIP是四层互联网设备网，掌控网，和Ether/IP网共享资源的应用应用领域层，能帮助同时实现在一系列设备上实现通用掌控、配置、数据收集和共享资源。还能为智能化使用者带来巨大的效益：降低成本，增加可用性，产品和互联网软件控制系统变得更为轻松，同时能支持多家分销商提供更多的设备的互操作性，提供更多了设备相连的便利性。

　　1.1 EtherNet/IP 工业调制解调器

EtherNet/IP由两个重要的国际性组织ODVA和ControlNet International于2000年共同面世，是使用TCP/IP协议的真正意义上的标准工业调制解调器，由此面世已得到了全球百余家分销商的支持，目前已有上百种EtherNet/IP产品可供使用者选择，包括操作过程掌控器、PLC、I/O、变频器、软安装程序、视觉产品、条码扫描器设备、称量设备、水电智能监视单元、操作过程总线FF链接设备、交换机等，并且广泛应用应用领域于电动汽车、食品饮料、水电、化工、水处理、采矿、冶金、建材和轮胎等各个行业。

　　1.2 掌控网互联网ControlNet

ControlNet如前所述改型CANBUS技术，能作为沟通逻辑掌控和操作过程掌控控制系统，传输速率为5Mbps.掌控网互联网是一种高速估值合理互联网，用作对时间有苛刻要求的应用应用领域公开场合的信息传输。它为对等通讯提供更多实时掌控和数据流传输服务。它作为掌控器和I/O设备之间的一条高速通讯信道，综合了现有各种互联网的能力。掌控网是一种最现代化的对外开放互联网，它提供更多如下机能：对在同一信道上的I/O、实时分离式、对等通讯数据流传输和编程操作均具有相同的带宽。对于离散和连续操作过程掌控应用应用领域公开场合，均具有估值合理和徐立全机能。

　　1.3 设备网当晚汇流排DEVICENET

DeviceNet如前所述CANBUS技术，用作PLC与当晚设备之间的通讯互联网。它可相连控制器、拖动装置、固态过载保护装置、条形码阅读器、I/O和人机界面等，传输速率为125-500kbps。设备互联网透过一个对外开放的互联网，将下层的设备直接和炼铁厂级掌控器相连，而无须透过硬线将它们与I/O模块相连。世界范围的150多个销售商积极支持密闭式设备网销售者协会（ODVA）如前所述CAN技术的互联网。这种64个节点、多支路的互联网，允许用一根电缆去相连500m以内的设备并远至使用者的电子电路掌控器，无须用导体把每一个设备和一个I/O机架相连起来，总之所有这一切能减少导体的费用并方便安装。

　　2 电动汽车白底盘邱隘线控制系统

电动汽车邱隘线是将各底盘冲压件装配、冲压成白底盘的机器人控制系统软件控制系统制造线，结构上分成天花板线和主拼线，天花板线主要是将前盖板电控、后盖板电控、发动机舱电控冲压拼合成底盘下部天花板，而主拼线是将天花板线、底盘下部围、前后顶横梁、顶盖组合成一个完整的白底盘，各工位由相应的邱隘夹具、上件控制系统、点焊设备、输送控制系统、点焊机器人、机器人掌控控制系统及电气辅助设备等组成。底盘拼接完成后，透过在线测量工位完成关键点精度检测，并与车型数模进行比较后得出外形尺寸公差，检查质量，然后底盘下线送至调整线进行外观检查、车门、发动机仓盖、行李箱盖及其他工件的安装，至此完成了电动汽车邱隘的操作过程。

　　(1) 奇瑞电动汽车邱隘线项目掌控互联网结构介绍（见附图）：

　　该项目是奇瑞新车型的底盘邱隘线控制系统，设计思想体现了新时代智能化掌控控制系统的设计思路，整个邱隘线主要是由51台KUKA机器人点焊机器人控制系统和相关机械设备组成，输送设备包括滚床、往复杆、链式输送机、夹具、EMS小车等，掌控设备包括7套GUARD LOGIX PLC控制系统及相关的模块，附图是整个控制系统内一套PLC掌控区域的框架图。

　　附图一套PLC掌控区域的框架图

　　(2) 掌控方案介绍

奇瑞电动汽车邱隘线控制系统使用了GUARDLOGIX 安全可靠掌控器控制系统作为主掌控器，其综合了CONTROL LOGIX平台使用的高性能和灵活性，软件控制系统了安全可靠掌控特性的最高等级（安全可靠软件控制系统等级3），编程方法简单灵活。点焊机器人使用德国KUKA公司KR200系列通用机器人安装工频点焊同时实现底盘部件的点焊熔合，机器人透过PCI接口卡同时实现DEVICENET接口的MASTER/SLAVE通讯方式，分布式I/O控制系统采用了1734 POINT IO、1732 ARMOR BLOCK I/O同时实现设备信号的输入和输出掌控，安全可靠回路使用DEVICENET SAFETY汇流排、SAFETY IO模块同时实现安全可靠信号的输入输出掌控，输送设备电机采用POWER FLEX（40、70、80）系列变频器透过汇流排掌控，连线简洁并减少了差错。制造安全可靠区域掌控使用了安全可靠光栅、安全可靠雷达扫描器器、安全可靠毯、安全可靠门控制器等安全设备同时实现对当晚操作人员的保护。汽缸、定位销、锁紧机构等气动元件使用阀岛同时实现软件控制系统掌控，防护等级达到IP65。人机操作界面使用PANEL VIEW 触摸屏同时实现掌控区域内设备状态、故障报警、机器人状态信息的显示，机械设备手动操作机能的同时实现。

　　(3)主要设备型号见附表

　　附表主要设备型号

　　3 结束语

　　(1)RSLogix5000软件的如前所述标签TAG的数据库管理技术使用起来确实方便,它是真正采用标签技术寻址的PLC,在上位机通讯中与PLC逻辑中每个模件都有唯一的名称,同一变量能有不同的标签进行表示，掌控器的标签对全部任务都是可见的,这种方式比传统的编程软件提高了效率、减少了繁杂的命名、地址标记操作过程。

(2)GUARDLOGIXPLC掌控器软件控制系统了安全可靠PLC的机能，编程调试都在同一套软件内完成，为程序员提供更多了熟悉易用的编程环境，硬线相连也改变以往需要汇流排接口的方式从而同时实现无缝相连。

　　(3)PID模块的使用非常的简单方便,机能很完善,包括软手动和硬手动的切换、PV-SP跟踪等机能,能方便的同时实现手自动的无扰切换。

　　(4)AI(4-20mA)I/O模块对采样的数据能进行量程转换,不再需要在HMI或PLC逻辑中做量程转换,并且每通道能设置高低报警值,从模块中直接输出报警信息。AO(4-20mA 0~10V)模块透过写入实际值即可输出对应模拟量信号,也能同时实现量程转换。

　　参考文献

[1]设备网(DEVICENET)产品概貌 publication DN2.5 ZH-April 1998 4-10

　　[2]Open DeviceNet Vendor Association. DeviceNet Specification，Release 3.0,including Errata 4,April 1,2001

　　[3] Steve Biegacki，Dave Gompel. The application of DeviceNet in process control[J].ISA Transactions，1996，(35):169-176

[4] Rockwell Automation. ControlNet PLC-5 Programmable Controllers Cat.No. 1785-L20C，-L40C User Manual，September 1995

　　[5] Rockwell Automation. DeviceNet System Overview，Apr. 1999 7

　　简介

　　陶翔工程师, 现就职于巨一智能化装备, 负责产品的应用应用领域项目开发。

　　( 文章来源：互联网 )

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