基于DeviceNet總線的汽車生產系統

　　2.1控制系統

　　在分析比較了各種不同的控制方案后，決定采用以DeviceNet為底層網絡的現場總線控制系統，如圖1所示。DeviceNet網絡上連接的輸入設備有按鈕、急停開關、接近開關、光電開關、行程開關等，輸出設備有指示燈、控制閥、變頻器等。系統通過ControlNet實現不同PLC之間的互相通信,完成在中央控制室的監視、控制、故障報警、管理信息交換等功能。

　　圖2為系統中所用的羅克韋爾自動化公司的可編程控制器PLC-5/80C的硬件配置（其自身有內置的遠程I/O（RIO）和ControlNet接口）。由于系統中控制的點數多、線路長，因此用了6個1771-SDN掃描器，共12條DeviceNet網絡與被控設備相連。12條DeviceNet網絡分別命名為1DN1、1DN2、2DN1、2DN2、3DN1、3DN2、4DN1、4DN2、5DN1、5DN2、6DN1、6DN2。其中，1DN1控制生產線上的所有14臺變頻器；1DN2控制生產線上的所有FlexI/O節點，FlexI/O所連接的大部分設備是原總裝生產線上不能直接連接到DeviceNet網絡上的設備；2DN1控制車身輸送線（積放鏈）；2DN2控制儲備線（積放鏈）；3DN1和3DN2控制另一條儲備線（積放鏈）；4DN1至6DN2控制整車裝配線（工藝鏈）。整車裝配線的工藝非常復雜，由153個工位組成，主要控制功能有工藝急停、與其它設備連鎖等；主要設備有底盤打號機、天窗裝配機械手、涂膠機械手、裝配機械手、風擋玻璃涂膠機器人、駕駛系統控制模塊、動力總成、檢測裝置等。系統共有200多個節點。

　　所有現場生產設備的工作狀態、工作參數、故障信息等均通過DeviceNet網絡傳送至位于中控室的控制器；控制器對現場生產設備實施的各種控制也是通過DeviceNet網絡進行的。系統中連接到EtherNet上的監視計算機應用組態軟件RSView32，以豐富的文字、形象的圖形顯示各生產設備的運行狀態、運行參數、自動彈出故障報警畫面、記錄故障點、調出相關的控制程序及電控圖紙，也可進行生產信息的自動記錄、統計管理等，并可將報警信息（故障點、故障原因、故障時間等）傳送至維修部門的遠程終端上，而且可通過連接到EtherNet上的控制器控制生產線的起停、改變控制參數等。系統通過遠程I/O在控制柜上安裝了人機接口HMI，用于顯示生產設備的工作狀態、工作參數、調節控制參數等。系統具有完善的PLC故障自動診斷程序和HMI報警系統，使設備故障的查詢極其快速、方便、準確。系統采用電流閉環自動控制技術解決了單鏈多驅動同步控制的技術難題，保證了生產線的正常、安全運行。系統控制層采用冗余的ControlNet網絡實現與車門分裝線、升降機控制系統、儀表盤安裝系統等的PLC處理器進行實時的控制信息交換。