在所有工廠中,汽車制造工廠車間較為領先,從福特汽車最早實現的生產流水線,到現在滿是機器人的現代化產線,技術及設備,無一不是。
一直以來,CC-Link網絡協議在汽車領域應用較為成熟,自進入汽車領域以來,可以說是伴隨著汽車及零部件制造工廠逐步的升級和迭代,比如下面這家汽車部件制造廠商。
天津豐愛汽車座椅部件有限公司是由日本豐田紡織株式會社和愛信精機株式會社于2005年11月1日共同投資的外商獨資企業。公司坐落于天津經濟技術開發區,主要從事各種汽車座椅骨架、調角器、滑軌,以及汽車沖壓件、焊接件、涂裝件的開發,生產和銷售,主要為天津一汽豐田汽車進行相關配套生產。
公司逐步發展中,汽車產線也一直在不斷的優化,直至最佳。比如早期,其Andon系統中,汽車數碼顯示屏的升級優化。
Andon系統是一套專門為汽車裝配線設計的綜合性信息管理和控制系統,是一種可視化管理工具,可實現精益生產制造管理的一個核心工具,用于汽車配套設備的生產管理。
在天津豐愛汽車座椅部件有限公司的產線中,Andon系統的作用,主要是控制和顯示生產線上各工位上有關設備運行、產品質量、物料流向和相關的生產管理信息,實時統計生產線生產的質量狀況、成品狀況和生產設備的運行狀況,確保產品質量和生產需求材料的適時供應,保持均衡生產。
車間現場圖↓↓↓
Andon系統圖
來看下他們是如何進行系統配置的:
首先了解下看板系統:
板系統配置圖↓↓↓
簡單對上圖說明一下:
1.現場一共有三個這樣的系統。
2.每個系統所帶的生產線數為21個、27個、12個。
3.每個本地控制盤的按鈕和指示燈,用于控制LED看板的數據的輸入和修改。
4.燈箱用于顯示有呼叫的節點。
5.在HMI上可對近兩個班的生產數據進行查看,并可設置相關生產參數。
6.兩個三菱電機QJ61BT11N模塊一個應用于看板系統,另一個與控制語音播報系統的PLC相連傳輸數據。
LED看板 LED看板-遠程IO
LED數碼顯示屏為BCD控制,分為14個單獨控制的BCD數碼顯示管,14個單獨控制的小數點,靠遠程IO控制。
其實,看板系統中,在LED數碼顯示屏的控制中,客戶現場曾經是使用單片機控制連接數碼顯示屏,單片機與PLC或者工控機通過485直接通訊。但是此方案會造成數碼數示屏數據延時,通常會延時5秒左右,且程序不標準,改造程序開發時間也較長。
后來改用了CC-Link通信,用CC-Link控制LED數碼顯示屏取代單片機通過485直接與PLC或者單片機通訊,通訊速率使用156K,改善了顯示延時,而且程序標準,程序較通訊程序開發較易,易于調試,這大大縮短改造開發程序時間。
再來看下語音系統方面的布局形成:
上圖,工控機與三菱電機的QPLC的編程口相連,走RS232通訊。整個系統主要對各Andon生產線產生的異常進行語音播報。語音控制盤的PLC通過CC-Link對3個Andon控制盤的數據進行預先采集處理,以簡化工控機的操作。工控機運行組態系統,對生產線的數據進行顯示,并對異常進行播報,信號由各個生產線通過CC-Link提供。
LED數碼顯示屏是如何實現控制的呢?
LED數碼顯示屏BCD數碼顯示管通過設備供應商開發的單片機設備相連,單片機通過10個RY控制。看板占用遠程IO模塊10個輸出點,這10個IO分為如下幾組:
字符:5位,傳送單個LED字符數據,其中4位為LED字符的BCD碼,另一位為小數點。
地址:4位,選通14位LED中的某1位,以表示當前字符數據所對應的LED數碼管。
時鐘:1位,在其下降沿更新相應LED的顯示字符。
LED數碼管的編址如下:顯示屏由上至下、由右至左依次對應地址線的1-E(HEX)。當地址輸入為其它時,字符數據無效。當字符輸入的BCD碼為0~9以外的其它值時可使LED消隱。由以上可看出,LED的數據是按位輸入的,也即每次只能更改其中1位。當須要更改數據時,先使IO模塊對應的字符和地址位輸出相應值,再使對應的時鐘位產生1個下降沿,這樣看板上某一位的數據即可刷新。
在使用過程中,用戶總結了以下4個優點:
?程序標準化,改動與升級靈活性加強。
?在看板系統個生產線的各個LED數碼顯示管的控制當中,節省資源,為減少遠程IO點的使用加入單片機有效的降低了工程成本。
?CC-Link技術成熟,設定與刷新比較容易,配線成本低。
通訊距離大約在1000m左右,與之前的單片機與語音系統直接通訊相比,響應度提升,通訊速率使用156K,客戶滿意。
用戶作為第一現場的使用者,最具有發言權。技術的發展日新月異,對于未來在系統提升方面,用戶也提出了建議:"看板系統PLC通過CC-Link控制各生產線的LED數碼顯示屏,1000米左右的通訊距離156K已基本極限,為提升響應速度,設備開發商通過程序算法提升響應速度,程序掃描每次執行一個位信息,此點類似瞬時通訊,在此可以將通訊速率提升,中間加RPT模塊來增加距離。"
事實上,CC-LinkIE網絡早已滿足用戶千兆高速大容量的需求,最新推出的CC-LinkIETSN網絡協議,也已實現TSN時間敏感網絡,做到實時與瞬時的同時通信。