無線工業網絡在汽車生產線輸送控制系統改造的應用

　　1. 引言

　　由于市場需求的提升，原有的系統已不能夠滿足產能的提升需求。原有的汽車涂裝底漆生產線存在瓶頸工位，受工藝時間的限制，節拍時間長。另外原有的汽車涂裝底漆生產線是采用分段供電的控制方式，所有的動作都由地面主控PLC完成，技術比較落后，柔性差，擴充很難；老系統已使用了10年，部分設備已經老化，故障率很高，維護十分困難。

　　但是原有工藝槽體本身還是存在提升的潛力的（槽體空間比較大，能夠放入兩臺車體進行工藝處理）。通過對瓶頸工位進行雙工位改造和增加自行小車車組，是能夠消除瓶頸，但要原有控制系統是很難實現的，勢必要對原有自動化輸送控制系統進行改造升級。

　　此次底漆生產線的改造，實際上就是底漆生產線自動化輸送系統（環行自行小車）的改造 。通過此次自動化輸送系統的改造，最終達到的產能目標：改造后單排、一排半車型工藝節拍：210s（原為280S），產能提高近30%，雙班日產達到300臺（原為200臺左右）。

　　2. 工藝介紹

　　工藝說明

　　汽車涂裝底漆生產線（又叫前處理和電泳生產線），它主要由工藝槽體系統和自動化輸送系統兩部分組成。它是汽車涂裝的第一道關鍵工序，底漆質量的好壞，直接關系到后序工藝，而底漆生產線的輸送機構的自動化程度及好壞又直接影響涂裝的質量和效率。

　　底漆生產線共有11工藝槽體，依次是：預脫脂、脫脂、第一水洗、表調、磷化、第二水洗、去離子水洗、電泳、UF超濾水洗、超濾水洗、去離子水洗。從第一個槽體到最后一個槽體前后長100米左右，另外還有上線點、下線點和積放段，整個環行滑觸線全長218米左右。

　　底漆生產線動作過程是：上線點將焊裝車間焊好的白車身裝好在吊具上，吊具升到位后自行小車帶著吊具依次進入上述槽體進行工藝處理，然后從下線點將電泳好的車身從吊具中取下，空吊具升到位后，小車繼續運行，經過積放區重新回到上線點進入下一循環。

　　3. 無線方案產生

　　盡管底漆生產線動作過程是比較簡單的，但改造是在仍生產使用的老線的基礎上進行改造，而且改造時間很短（10天左右的時間），風險很大，其余的廠家都因此選擇退出。也就是說我們如果也用常規的方案，時間肯定不夠，但是如果采用新的技術，可靠性如何來保證。

　　我們的方案規劃始終圍繞著：確保可靠性，減少現場施工量，減少編程調試時間，并且實現全信息采集的出發點進行

　　自行小車是物流轉運輸送線的常用設備，它是通過車體上安裝集電極和預裝在軌道內滑觸線在移動中接觸進行取電，提供給移動的小車，這種取電方式已經是很成熟的技術，但通過滑觸線和集電器滑動接觸進行數據通訊確是一個比較特殊和困難的。一是由于滑觸線在軌道內是平行敷設的，并且距離比較近，之間僅有絕緣，線體裸露且沒有屏蔽層的防護，滑觸線和集電器滑動接觸之間存在很大的阻抗，而且滑動過程中接觸的效果也不穩定，還是或多或少的存在干擾和各種不穩定因素。二是通訊數據量問題，由于軌道和滑觸線的尺寸、安裝的要求及經濟指標等各方面因素的局限，通常滑觸線數量都采用8 根。目前流行的滑觸線數據通訊方式主要有：車載PLC到站發信方式，現場總線（如profibus)方式及調制解調方式。

　　由于本項目改造時間很短，改造還受原有老資源的限制，所以以上方式在短期內都很難實現。最后我們想到了最先進的無線網絡通訊技術。無線的優勢特點：

　　覆蓋面廣，頻率高不易受干擾，功率低不易干擾其他設備。

　　可適應比較惡劣的環境。

　　安裝方便，施工快，免除大量的硬線（多芯電纜）施工。

　　用界面開放，調試維護方便。

　　擴展容易，柔性程度高。

　　數據交換量大，速率快。

　　通過無線網絡通訊來解決滑觸線數據通訊受限非常適合，無線的優勢特點也很好的滿足了我們此次改造的需求，經測試（包括覆蓋區域、信號強度、抗干擾、實時性及數據交換量對網絡速度的影響等）通過后，最終才確定采用無線通訊的方案，并采用菲尼克斯無線技術和產品。

　　4. 控制系統的實現

　　a) 系統網絡圖

　　無線工業網絡在汽車涂裝底漆生產線輸送控制系統改造的應用