摘 要：本文介紹了三菱Q-PLC及CC-LINK總線在東風-日產襄樊工廠涂裝車間懸鏈控制中的應用，詳細說明了系統硬件構成、變頻器的應用。 關鍵詞：Q-PLC CC-LINK總線 汽車懸鏈 變頻器 一、工藝概述 　　東風-日產襄樊工廠涂裝車間懸鏈全線長620米，生產節拍為55秒/臺，年生產綱領為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個驅動裝置、5個張緊裝置及其相關的牽引鏈條、軌道等組成。系統的上掛升降段、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。系統運行線路圖見附圖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節，以適應不同批量（或產量）的生產節拍安排;車體整機輸送懸鏈中設有中間儲存庫，可以根據整車電泳線的需求，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。小車駛入升降段內，升降段活動安全網打開，升降段高速下降。當接近下降到位時，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，活動安全網自動關閉。 二、控制方案的確定 　　底漆噴涂懸鏈自動化程度高，邏輯關系復雜，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、行程開關等傳感器，每個停止器都設置有手動操作按鈕。若采用傳統并行敷設電纜的方法，會提高安裝費用，降低控制系統的可靠性。因此，傳統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計中碰到的難題。該總線是一種省配線、信息化的網絡，具備有實時性、分散控制、與智能設備通信以及RAS（RELIABILITY AVAILABILITY SERVICEABILITY）等功能。同時它還具有以下明顯的優點。 　　組態簡單：僅需要在參數表中設置相關的參數便可以完成系統的組態工作，以及數據刷新映射關系; 　　接線簡單：僅需要將3芯屏蔽電纜按照DA、DB、DG對應連接，另外接好屏蔽線和終端電阻，CC-LINK系統接線便完成了; 　　設置簡單：系統只需要對每一個站的站號、通信速率及相關信息進行設置，接通電源，CC-LINK便開始數據鏈接; 　　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。其監視和自檢測功能使CC-Link系統的維護和故障后恢復系統變得方便和簡單。 三、控制系統的硬件配置 　　控制系統主要采用了三菱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。安裝于懸鏈鋼結構軌道沿線的CC-LINK遠程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遠程I/O站安裝于現場控制箱或按鈕站內。控制系統的硬件配置圖見附圖2。 四、應用體會 　　1） 甲方工廠電網電壓晝夜波動較大，到了深夜電網的電壓竟高達420V，造成電機電流增大，發熱嚴重，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熱問題。 　　2） 為保證發動機輸送懸鏈的平穩運行，要求升降段輸送機上升到位后能與懸鏈系統精確對位，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，電機輸出的恒轉矩使負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生的噪音，能有效地減小多臺變頻器同時工作對控制系統的干擾。 　　4）現象：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動機裝配線上的發動機。 　　分析：檢測小車上是否裝載發動機的繼電器用的是M，沒有停電記憶功能。當控制系統檢測到小車上裝載有發動機時，如果恰巧碰到系統急停或系統停電，造成控制系統記憶丟失，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，即使系統急停或停電，系統仍然能記住小車上有發動機而走向下料點。 　　5）現象：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）實現的，盡管PLC已經輸出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，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）現象：提升機偶爾出現突然往下掉落的現象，容易發生傷人的安全事故。 　　分析：由于各種突發的原因，變頻器偶爾出現故障，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，因此將系統的傳送速率設定為625Kbps。本系統僅包括主站和遠程I/O站，因而系統采用遠程I/O網絡模式，在此模式中，系統執行高速循環傳送，可以縮短鏈接掃描時間。 五、結束語 　　該懸鏈系統自2005年元月調試成功以來，系統一直運行穩定可靠，達到了系統設計的生產綱領。Q-PLC及CC-LINK總線系統作為一種廉價穩定的PLC+總線系統，必將越來越多地應用在中國的汽車行業。