MP920伺服系統在汽車柔性焊接生產線中的應用

　0 引言

　　在汽車制造企業中，車身焊接生產線是一條關鍵的生產線，這條生產線決定車身焊接車間乃至整個企業的生產能力、產品質量和產品的多樣化。廣州本田汽車有限公司年產24萬轎車的自動化焊接生產線是一條貫通式流水線，全線5個全自動工位：車身地板搬送工位、車身部件預裝配工位、自動焊接工位、車身卸載工位和車身夾具切換工位。該自動生產線全面采用了日本安川公司的MP920伺服系統，極大地提高了工裝夾具的定位精度和生產線的柔性化程度。

　　本文從MP920伺服系統的硬件體系結構、控制原理、控制程序設計以及系統調試等幾方面介紹該生產線中的伺服系統，研究柔性自動化生產線中伺服控制系統的應用。

　　1 伺服系統硬件配置

　　考慮系統的信息處理量大，為了降低PLC的信息處理負擔，提高控制器之問的獨立性，系統采用了分層的體系結構，第一層為主控PLC，第二層為伺服控制器，兩個控制層之間采用現場總線進行通信。整個系統硬件配置如圖1所示。

　　主控PLC是整條生產線的邏輯處理中心，它一方面協調控制現場各種設備按照工藝順序要求工作，另一方面向上層監控設備實時發送生產和設備狀態信息。主控PLC選用OMRON公司的CS1H．CPU65型PLC系統。伺服系統采用日本安川電機公司的MP920伺服系統，該伺服系統由伺服控制器，伺服驅動器和伺服電機組成，其中伺服控制器是整條生產線的運動控制核心，控制伺服電機按照工藝要求精確運動，同時還通過現場總線DeviceNet將伺服系統的狀態信息反饋給主控PLC。伺服控制器選用MP920可編程控制器專門用于控制直線型伺服電機系統。伺服驅動器選用Σ系列SGDB型伺服驅動器，伺服電機選用Σ系列SGM型伺服電機。在車身自動焊接生產線中使用了3套MP920系統來控制了18個伺服電機。

　　2 MP920控制器工作原理

　　2.1 MP920控制器構成

　　在MP920系統中，CPU模塊（MP920）主要起數據處理（邏輯處理和運動處理）的作用，并向運動控制單元（SVB一01）發送運動指令，并根據反饋信息作進一步處理。運動控制單元主要進行指令處理和運動狀態處理，通過Mechatrolink總線每個單元最多能單獨控制l4個軸。此單元能預先進行參數設定，根據CPU發送過來的指令進行運動控制，并將運動過程中的各種參數反饋到CPU單元中去。DeviceNet通信單元（260IF）通過Device―Net協議與主控PLC進行數據交換，進行協同工作，完成整線的控制。