發(fā)動機積放式推桿鏈系統(tǒng)的設(shè)計方案及配置應(yīng)用
1、工藝概述
東風(fēng)本田AE新工廠裝配車間發(fā)動機積放式推桿鏈全線長620米,生產(chǎn)節(jié)拍為45秒/臺,年生產(chǎn)綱領(lǐng)為24萬輛。推桿鏈由2個升降段、10個分流道岔、10個合流道岔、27個停止器、14臺推車機、80臺車組、4個驅(qū)動裝置、4個張緊裝置及其相關(guān)的牽引鏈條、軌道等組成。系統(tǒng)的上料升降段、下料升降段、快速輸送鏈、低速裝配鏈、庫存鏈、空吊具返回鏈、空吊具儲存鏈以及修理線等設(shè)備共同完成發(fā)動機的上線、下線、快速輸送、慢速裝配、修理、儲存等任務(wù)。系統(tǒng)運行線路圖見圖1。
發(fā)動機輸送推桿鏈將發(fā)動機附件低速裝配鏈組合其中,裝配部分的速度可以調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同批量(或產(chǎn)量)的生產(chǎn)節(jié)拍安排;發(fā)動機整機輸送推桿鏈中設(shè)有中間儲存庫,可以根據(jù)整車裝配線的需求,選擇需要的發(fā)動機輸送到整車裝配線,以滿足整車同步裝配的需要。
上、下料升降段動作過程相同。小車駛?cè)肷刀蝺?nèi),升降段活動安全網(wǎng)打開,升降段高速下降。當(dāng)接近下降到位時,變慢速下降,下降到位時升降段停止。按動懸掛按鈕盒上的“升/降”按鈕,人工點動操作升降段升降,以便于工人對位上下料。待上下料完畢,工人按“升”按鈕,升降段先慢速上升,然后自動快速上升(此時工人可放開按下的按鈕)。當(dāng)接近升到位時,升降段變慢速上升,上升到位升降段停止,活動安全網(wǎng)自動關(guān)閉。
2、控制方案的確定
發(fā)動機輸送推桿鏈自動化程度高,邏輯關(guān)系復(fù)雜,控制要求可靠。在推桿鏈線路的合流、分流道岔附近分散地布置有大量接近開關(guān)、行程開關(guān)等傳感器,每個停止器都設(shè)置有手動操作按鈕。若采用傳統(tǒng)并行敷設(shè)電纜的方法,會提高安裝費用,降低控制系統(tǒng)的可靠性。因此,傳統(tǒng)的控制方法已不能滿足輸送推桿鏈的工藝要求。
融合控制與信息處理的CC-LINK(CONTROL AND COMMUNICATION LINK)總線能很好地處理推桿鏈電控設(shè)計中碰到的難題。該總線是一種省配線、信息化的網(wǎng)絡(luò),具備有實時性、分散控制、與智能設(shè)備通信以及RAS(RELIABILITY AVAILABILITY SERVICE ABILITY)等功能。同時它還具有以下明顯的優(yōu)點。
組態(tài)簡單:僅需要在參數(shù)表中設(shè)置相關(guān)的參數(shù)便可以完成系統(tǒng)的組態(tài)工作,以及數(shù)據(jù)刷新映射關(guān)系;
接線簡單:僅需要將3芯屏蔽電纜按照DA、DB、DG對應(yīng)連接,另外接好屏蔽線和終端電阻,CC-LINK系統(tǒng)接線便完成了;
設(shè)置簡單:系統(tǒng)只需要對每一個站的站號、通信速率及相關(guān)信息進行設(shè)置,接通電源,CC-LINK便開始數(shù)據(jù)鏈接;
維護簡單:由于CC-Link的卓越性能以及豐富的RAS功能,為CC-Link的維護方便性和運行可靠性提供了強有力的保證。其監(jiān)視和自檢測功能使CC-Link系統(tǒng)的維護和故障后恢復(fù)系統(tǒng)變得方便和簡單。?
3 、控制系統(tǒng)的硬件配置
控制系統(tǒng)主要采用了三菱CC-Link總線模塊QJ61BT11,CPU為Q02H。主基板上安裝有1塊QX40輸入模塊,7塊QY50晶體管輸出模塊,主要用來控制上、下料點升降段的2臺FR-A540-5.5CH變頻器及慢速裝配鏈的1臺FR-A540-3.7CH變頻器。安裝于推桿鏈鋼結(jié)構(gòu)軌道沿線的CC-Link遠程I/O站共有63個,30塊AJ65SBTB1-8D,12塊AJ65SBTB1-16D,4塊AJ65SBTB1-32D,6塊AJ65BTB2-16,10塊AJ65SBTB1-8T,1塊AJ65SBTB1-16T。CC-LINK遠程I/O站安裝于現(xiàn)場控制箱或按鈕站內(nèi)??刂葡到y(tǒng)的硬件配置圖見圖2。
4 、應(yīng)用體會
1)甲方工廠電網(wǎng)電壓晝夜波動較大,到了深夜電網(wǎng)的電壓竟高達420V,造成電機電流增大,發(fā)熱嚴重,甚至被燒毀。利用三菱變頻器Pr19的功能,將變頻器的輸出電壓限定在380V,降低了電機的運行電流,同時有效地解決了電機的發(fā)熱問題。
2)為保證發(fā)動機輸送推桿鏈的平穩(wěn)運行,要求升降段輸送機上升到位后能與懸鏈系統(tǒng)精確對位,三菱變頻器Pr270的擋塊定位功能,能滿足這一要求。電機機械制動時,電機輸出的恒轉(zhuǎn)矩使負載與機械抱閘緊密接觸,消除了升降段輸送機垂直運行時易發(fā)生的振動。
3)減小變頻器運行時的PWM頻率,將有效的降低變頻器產(chǎn)生的噪音,能有效地減小多臺變頻器同時工作對控制系統(tǒng)的干擾。
4)全線CC-Link電纜長度超過600米,但不到1200米,因此將系統(tǒng)的傳送速率設(shè)定為156Kbps。本系統(tǒng)僅包括主站和遠程I/O站,因而系統(tǒng)采用遠程I/O網(wǎng)絡(luò)模式,在此模式中,系統(tǒng)執(zhí)行高速循環(huán)傳送,可以縮短鏈接掃描時間。
5、 結(jié)束語
該推桿鏈系統(tǒng)自2003年元月調(diào)試成功以來,系統(tǒng)一直運行穩(wěn)定可靠,達到了系統(tǒng)設(shè)計的生產(chǎn)綱領(lǐng)。CC-Link總線系統(tǒng)作為一種性價比比較高的總線系統(tǒng),必將越來越多地應(yīng)用在中國的汽車行業(yè)。