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　　摘 要：本文介紹了三菱Q-PLC及CC-LINK總線在東風(fēng)-日產(chǎn)襄樊工廠涂裝車間懸鏈控制中的應(yīng)用，詳細(xì)說明了系統(tǒng)硬件構(gòu)成、變頻器的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：Q-PLC CC-LINK總線 汽車懸鏈 變頻器

　　一、工藝概述

　　東風(fēng)-日產(chǎn)襄樊工廠涂裝車間懸鏈全線長620米，生產(chǎn)節(jié)拍為55秒/臺，年生產(chǎn)綱領(lǐng)為15萬輛。底漆噴涂懸鏈由2個升降段、5個分流道岔、5個合流道岔、17個停止器、4臺推車機、80臺車組、5個驅(qū)動裝置、5個張緊裝置及其相關(guān)的牽引鏈條、軌道等組成。系統(tǒng)的上掛升降段、下掛升降段、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)備共同完成的TEANA汽車車體底漆噴涂的上掛、下掛、快速輸送、慢速電泳、修理、儲存等任務(wù)。系統(tǒng)運行線路圖見附圖1。

　　底漆噴涂懸鏈將汽車車體低速工藝鏈組合其中，底漆電泳部分的速度可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同批量（或產(chǎn)量）的生產(chǎn)節(jié)拍安排;車體整機輸送懸鏈中設(shè)有中間儲存庫，可以根據(jù)整車電泳線的需求，選擇需要的整車輸送到面漆線，以滿足整車同步噴涂的需要。

　　上、下掛車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。

　　二、控制方案的確定

　　底漆噴涂懸鏈自動化程度高，邏輯關(guān)系復(fù)雜，控制要求可靠。在懸鏈線路的合流、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懸鏈的工藝要求。

　　融合控制與信息處理的Q-PLC及CC-LINK（CONTROL AND COMMUNICATION LINK）總線能很好地處理懸鏈電控設(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 SERVICEABILITY）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，和豐富的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。

　　三、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，5塊QY10晶體管輸出模塊，主要用來控制上、下掛點升降段的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。安裝于懸鏈鋼結(jié)構(gòu)軌道沿線的CC-LINK遠(yuǎn)程I/O站共有35個，10塊AJ65SBTB1-8D，12塊AJ65SBTB1-16D，4塊AJ65SBTB1-32D，6塊AJ65BTB2-16，2塊AJ65SBTB1-8T，1塊AJ65SBTB1-16T。CC-LINK遠(yuǎn)程I/O站安裝于現(xiàn)場控制箱或按鈕站內(nèi)。控制系統(tǒng)的硬件配置圖見附圖2。

　　四、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(yán)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)動機輸送懸鏈的平穩(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(fù)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）現(xiàn)象：重車有時不去下料點，而是從空吊具返回線返回到上料點升降段，極易撞壞存放在提升機下發(fā)動機裝配線上的發(fā)動機。

　　分析：檢測小車上是否裝載發(fā)動機的繼電器用的是M，沒有停電記憶功能。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到小車上裝載有發(fā)動機時，如果恰巧碰到系統(tǒng)急停或系統(tǒng)停電，造成控制系統(tǒng)記憶丟失，因而，小車走空吊具返回線，回到上料點。

　　解決方法：將繼電器M改為具有停電記憶功能鎖存繼電器L，即使系統(tǒng)急停或停電，系統(tǒng)仍然能記住小車上有發(fā)動機而走向下料點。

　　5）現(xiàn)象：停止器T22打開后，小車還沒離開，T21就放車，造成小車在T22處堆車。

　　分析：原程序T21-T22間有車這一連鎖條件的解除是通過T22停止器打開（Y164）實現(xiàn)的，盡管PLC已經(jīng)輸出T22停止器打開，但是由于小車有等待推頭的延遲時間，此時仍然停在原處，而T21此時已放車，造成系統(tǒng)在T22處堆車。

　　解決方法：將T21-T22間有車這一連鎖條件的解除通過T22無占位實現(xiàn)，即T22的小車已離開，這樣確保T22小車已被推桿鏈的推頭帶走，T21才打開放行，從而解決小車在T22處堆車的問題。

　　6）現(xiàn)象：空車返回線滿線時，T9停止器仍然打開將空小車往空車返回線放行，造成系統(tǒng)停機。

　　分析：程序中T9打開的條件有2個，彎道時T18不滿位或直道時T10不滿位，由于系統(tǒng)打道岔有延遲，雖然T18滿位不滿足打開的條件，但是T10未滿位，從而導(dǎo)致T9仍然可以打開。

　　解決方法：在T9打開的程序中串入PLC輸出8Y打彎道、打直道的常閉點，這樣避免了8Y道岔動作過程中造成的T9誤打開。

　　7）現(xiàn)象：提升機偶爾出現(xiàn)突然往下掉落的現(xiàn)象，容易發(fā)生傷人的安全事故。

　　分析：由于各種突發(fā)的原因，變頻器偶爾出現(xiàn)故障，此時變頻器已停止輸出，但是抱閘仍然打開，造成提升機往下掉。

　　解決辦法：程序中在抱閘給電回路中串入變頻器故障的常開觸點，一旦變頻器故障，抱閘失電，將提升機抱死。

　　8） 全線CC-LINK電纜長度超過500米，但不到600米，因此將系統(tǒng)的傳送速率設(shè)定為625Kbps。本系統(tǒng)僅包括主站和遠(yuǎn)程I/O站，因而系統(tǒng)采用遠(yuǎn)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。

　　五、結(jié)束語

　　該懸鏈系統(tǒng)自2005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)。Q-PLC及CC-LINK總線系統(tǒng)作為一種廉價穩(wěn)定的PLC+總線系統(tǒng)，必將越來越多地應(yīng)用在中國的汽車行業(yè)。