CN109933022A - 一种基于profibus的柴油机喷涂输送线控制*** - Google Patents

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王明武
陈曼龙
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Abstract

本申请公开了一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，上层信息管理网络与底层设备控制网络之间连通，上层信息管理网络包括上位机、涂装工艺***和输送线***，上位机采用昆仑通态MCGS6.2组态软件开发了图文并茂的监控界面，上位机通过线缆分别与涂装工艺***和输送线***连接，底层设备控制网络包括显示屏、条码通信模块、载码体通信模块、耦合器、载码体接口模块a、载码体接口模块b、载码体接口模块c和机器人喷漆***，载码体通信模块上设有载码体接口模块a、载码体接口模块b和载码体接口模块c，输送线***分别与条码通信模块和载码体通信模块连接，通过耦合器与机器人喷漆***进行信息交换。本申请***成本低，***的集成维护方便快捷。

Description

一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***
技术领域
本公开一般涉及控制***领域，具体涉及一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***。
背景技术
积放式悬挂输送机是一种自动化程度较高的综合性空间储运***。积放链***中的载货小车可以按要求自动停止或前进，实现物件的自动输送、计数、等待、发送等功能，并能与地面设备联网形成一个高速、智能处理的生产输送***，从而起到自动组织和管理的作用，目前已经被广泛地应用于发动机行业的总装、涂装、焊装等行业中。输送线控制***是涂装生产线的一个重要组成部分，它主要控制涂装车间的输送链的运行，贯穿着涂装车间的柴油机涂装生产的全过程，时刻控制和监视输送线的当前工作状态，使生产按照涂装工艺和预定的生产节拍进行，从而保证涂装车间连续自动化生产，进而提高柴油机产品的涂装质量，现有控制***成本高，且***的集成维护复杂，存在诸多的局限性。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***。
第一方面，***成本低，***的集成维护方便快捷，
根据本申请实施例提供的技术方案，一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，包括上层信息管理网络和底层设备控制网络，所述上层信息管理网络与所述底层设备控制网络之间连通，所述上层信息管理网络包括上位机、涂装工艺***和输送线***，所述上位机采用昆仑通态MCGS6.2组态软件开发了图文并茂的监控界面，所述上位机通过线缆分别与所述涂装工艺***和所述输送线***连接，所述底层设备控制网络包括显示屏、条码通信模块、载码体通信模块、耦合器、载码体接口模块a、载码体接口模块b、载码体接口模块c和机器人喷漆***，所述载码体通信模块上设有所述载码体接口模块a、所述载码体接口模块b和所述载码体接口模块c，所述输送线***分别与所述条码通信模块和所述载码体通信模块连接，通过所述耦合器与所述机器人喷漆***进行信息交换。
本申请中，所述线缆的型号为PROFIBUS，接线顺序依次为所述涂装工艺***、所述输送线***、所述耦合器、所述载码体通信模块、所述显示屏和所述条码通信模块。
本申请中，所述显示屏的型号为MP277，所述条码通信模块的型号为C-BOX300，所述载码体通信模块的型号为IC-KP-V15B，所述耦合器的型号为DP/DP Coupler。
本申请中，所述载码体接口模块a、所述载码体接口模块b和所述载码体接口模块c的型号均为IPH-FP-V1。
本申请中，所述MCGS组态软件所建立的工程由设备窗口、实时数据库、用户窗口、主控窗口和运行策略五部分构成。
综上所述，本申请的上述技术方案
1.柴油机输送线***采用现场总线的控制方式具有***成本低、***的集成维护方便快捷、测控精度和可靠性高、彻底的分布控制、开放性与互操作性、信息一致性强等突出的优势；
2.可编程控制器采用了模块化编程方法，提高了编程效率，***灵活性大大增加，并且具有完善的保护措施，提高了***的可靠性和可维修性；
3.监控***不仅实现了生产过程的实时监控、积放链的控制、与机器人***进行信息传递，而且实现了企业内部的监控***与管理***相结合的信息化管理；
4.涂装***使还用了RFID技术和车身识别***，柴油机信息档案也将伴随从制造、出厂到销售，再到售后服务的每一个过程，为柴油机终身的技术维护、质量跟踪和事故分析等提供全面第一手资料。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请的网络结构示意图；
图2为本申请的可编程控制器配置及网络示意图；
图3为本申请的可编程控制器器控制载荷小车的功能程序流程图；
图4为本申请的组态程序设计流程图；
图5为本申请的OPC通讯流程图；
图6为本申请的信息化集成界面图。
图1中标号：1、上位机；2、涂装工艺***；3、输送线***；4、显示屏；5、条码通信模块；6、载码体通信模块；7、耦合器；8、载码体接口模块a；9、载码体接口模块b；10、载码体接口模块c；11、机器人喷漆***。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1，一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，包括上层信息管理网络和底层设备控制网络，所述上层信息管理网络与所述底层设备控制网络之间连通，所述上层信息管理网络包括上位机1、涂装工艺***2和输送线***3，所述上位机1采用昆仑通态MCGS6.2组态软件开发了图文并茂的监控界面，所述上位机1通过线缆分别与所述涂装工艺***2和所述输送线***3连接，所述输送线***3和所述涂装工艺***2均采用型号为西门子CPU315-2DP PLC作为主站完成相应的工艺控制，所述底层设备控制网络包括显示屏4、条码通信模块5、载码体通信模块6、耦合器7、载码体接口模块a8、载码体接口模块b9、载码体接口模块c10和机器人喷漆***11，所述载码体通信模块6上设有所述载码体接口模块a8、所述载码体接口模块b9和所述载码体接口模块c10，所述输送线***3分别与所述条码通信模块5和所述载码体通信模块6连接，通过所述耦合器7与所述机器人喷漆***11进行信息交换。所述显示屏4的型号为MP277，所述条码通信模块5的型号为C-BOX300，所述载码体通信模块6的型号为IC-KP-V15B，所述耦合器7的型号为DP/DP Coupler。所述载码体接口模块a8、所述载码体接口模块b9和所述载码体接口模块c10的型号均为IPH-FP-V1。
如图2所示，所述线缆的型号为PROFIBUS，接线顺序依次为所述涂装工艺***2、所述输送线***3、所述耦合器7、所述载码体通信模块6、所述显示屏4和所述条码通信模块5。
如图3所示，当前工位小车占位时，如果放行条件满足(包括当前工序操作完成、前一工位未满位、***无故障等条件)，停止器将打开，进行放行小车，前一工位小车数目加一，后一工位小车数目减一；放行完毕后，由驶出信号控制停止器关闭。下面给出了FB1工位功能块的部分程序。
如图4所示，所述MCGS组态软件所建立的工程由设备窗口、实时数据库、用户窗口、主控窗口和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。监控***共设计有封面、生产流程图、生产布局图、阀门强制操作、信号屏蔽操作、小车初始设定、数据库***、涂装工艺显示、输送控制***报警、涂装控制***报警等十余个用户窗口。其中，主界面窗口如图5所示。循环策略是利用策略工具箱中的脚本程序构件，它用类似于C语言的命令语言编写***的控制算法、控制流程和操作处理程序，并设置策略行的条件属件。监控***使用了启动策略、退出策略、循环策略，并在循环策略下面调用了9个用户策略脚本，以完成特定的程序运行控制和算法处理。
如图5所示，***使用的OPC客户端为西门子的SIMATIC NET，通讯协议为S7协议。S7协议是一种面向联接的传输协议，能提供面向域的服务，具有能传输大量数据、事务等优点。MCGS OPC server与SIMATIC NET OPC client的数据通信流程如图2所示，主要由连接服务器、建立OPC组、读数据和写数据等功能块组成。
如图6所示，完成MCGS服务器和SIMATIC NET客户端的配置后，建立MCGS工程，通过MCGS组态软件完成用户监控画面组态、实时数据库组、设备构件组态等组态过程，与SIMATIC NET客户端变量相链接的MCGS变量也作为MCGS服务器中的变量保存起来。在OPCScout中可以定义OPC连接组及组中数字量输入/输出、模拟量输入/输出、字符、字符串等各种类型的变量。在OPC Scout程序界面双击MCGS OPC Server新建一个OPC连接组WEICHAI，建组后双击该组，进入OPC Navigator界面并添加一个ITEM。双击界面的Connection0，打开连接，可看到上位机所有已定义的数据库变量，双击需要添加的变量后定义该变量的显示、类型、读写类型等内容，即完成了具体的变量定义，建立了一个OPC通信通道。***建立以SIMATIC NET客户端为中心，MCGS服务器和PROFIBUS现场总线之间连接的通讯框架。SIMATIC NET客户端通过对建立的OPC组和OPC数据项进行访问以实现对MCGS服务器过程数据的读取和控制。PLC作为主控制器，除了完成柴油机涂装工艺控制，还要通过射频识别***进行车身跟踪，以及与机器人进行喷漆联锁控制，并把柴油机条码信息上传至MCGS服务器进行显示，然后，SIMATIC NET客户端再进行读取。MCGS服务器与SIMATIC NET客户端实现信息交互的使用脚本程序完成，从而实现了涂装控制***与工厂管理信息***的互连，为全厂管控一体化提供了必要的技术支持。
输送线工作过程：输送线采用悬挂式输送机，输送速度为5-10m/min，使用西门子变频器进行调速，输送线分为A、B两个环线，采用履带式驱动，具有过载保护的特性，张紧装置为气液张紧装置，使悬链运行平稳可靠，主要部件包括载荷小车、轨道、牵引链条、道岔、停止器、发号器、止退器和承载梁，载荷小车包括前小车、中小车和后小车，轨道包括直轨、水平弯轨、检修直轨和热伸缩轨，牵引链条为可拆卸模锻链，道岔包括自动合流道岔、自动分流道岔、检修分流道岔、检修合流道岔和手动道岔，停止器保证驱动载荷小车的停止，采用直插式停止器，发号器是检测载荷小车运行位置的重要部件，发号器所产生的信号对停止器和道岔进行控制，止退器用于防止载荷小车进入停止器后产生的后退和游弋，止退器设有缓冲器，承载梁用于连接中小车和后小车以及与吊具的连接，全线设有31个停止器，1个分流道岔区，1个检修道岔区，4上下坡段。每部柴油机从装配车间过来时，所述的输送线上每一部载有工件的载荷小车都安装有载码体，自始至终随工件运行。柴油机车身上粘贴有代表该柴油机特征信息的唯一性编码—条码。条码采用128码制，包含了柴油机机型、订货厂家、订货号、编号等各种信息；而且该条码具备耐腐蚀、耐高温特性，以防止柴油机车身经过前处理、脱脂、热水喷淋、烘干等工艺过程时而造成的条码的损坏。柴油机从上件工位处上线，由条码/载码设备扫取条码信息再写进载码体中，当读写操作完成且放行条件满足时，停止器打开进行放行，随着吊具的移动，工件由此变成了在整个生产流程中随身携带柴油机各种信息的“智能数据库”。其后依次流经过包扎屏蔽、脱脂、热水喷淋、吹水、水烘、强冷、自然冷却、喷漆、流平、人工补漆、流平、油漆烘干、油漆强冷、装机架等工位进行相应的工艺处理，最后涂装完毕的柴油机在下件工位处下线。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，其特征是：包括上层信息管理网络和底层设备控制网络，所述上层信息管理网络与所述底层设备控制网络之间连通，
所述上层信息管理网络包括上位机(1)、涂装工艺***(2)和输送线***(3)，所述上位机(1)采用昆仑通态MCGS6.2组态软件开发了图文并茂的监控界面，所述上位机(1)通过线缆分别与所述涂装工艺***(2)和所述输送线***(3)连接，
所述底层设备控制网络包括显示屏(4)、条码通信模块(5)、载码体通信模块(6)、耦合器(7)、载码体接口模块a(8)、载码体接口模块b(9)、载码体接口模块c(10)和机器人喷漆***(11)，所述载码体通信模块(6)上设有所述载码体接口模块a(8)、所述载码体接口模块b(9)和所述载码体接口模块c(10)，所述输送线***(3)分别与所述条码通信模块(5)和所述载码体通信模块(6)连接，通过所述耦合器(7)与所述机器人喷漆***(11)进行信息交换。
2.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，其特征是：所述线缆的型号为PROFIBUS，接线顺序依次为所述涂装工艺***(2)、所述输送线***(3)、所述耦合器(7)、所述载码体通信模块(6)、所述显示屏(4)和所述条码通信模块(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，其特征是：所述显示屏(4)的型号为MP277，所述条码通信模块(5)的型号为C-BOX300，所述载码体通信模块(6)的型号为IC-KP-V15B，所述耦合器(7)的型号为DP/DP Coupler。
4.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，其特征是：所述载码体接口模块a(8)、所述载码体接口模块b(9)和所述载码体接口模块c(10)的型号均为IPH-FP-V1。
5.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS的柴油机喷涂输送线控制***，其特征是：所述MCGS组态软件所建立的工程由设备窗口、实时数据库、用户窗口、主控窗口和运行策略五部分构成。
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