CN201142020Y - 基于cc-link及melsec h net 网络的工业控制*** - Google Patents
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Abstract
一种基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工艺控制***,包括中央控制装置、子受控***、中央控制装置与若干个子受控***由MELSEC H NET网络通讯连接,中央控制装置控制各个子受控***的启动、停止或输送链节拍,并显示各个个体控制***的运行状态、故障信息、工艺链当前节拍。子受控***是汽车总装的各个生产线,包括内饰线、底盘线和终端线等。汽车底盘线包括工艺输送***、控制***和输出***,各个***之间通过CC-LINK现场总线通讯连接。由于CC-LINK的现场总线的应用,整个控制***控制结构简单、配线少、节省空间、安装维护简单,一些智能设备站可直接连接于CC-LINK总线上,显示了此控制***的优越性;另外此总线***具有相当大的柔性,以后的设备改造可直接增加设备从站便可。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业控制***,尤其是一种基于现场总线CC-LINK及MELSEC H NET网络在汽车及家电等行业车间物流的工业控制***。
背景技术
在以往的汽车生产装备车间,由于控制简单,自动化程度低,现场信号点少,通常都采用输入输出信号点的PLC的集中接线方式;但随着汽车工业的发展,汽车生产装配车间的自动化程度越来越高,控制程度越来越复杂,现场信号点以及执行控制机构、状态显示亦日益增多,尤其是现场智能设备的使用,以往的接线及控制方式便会显得异常臃肿,使设备的安装工作量增大,成本变高,后期的设备信号点检测变得复杂,故障隐患点多,故障排除困难。
现场总线技术的出现,以其优越的性能特点而被迅速的应用汽车及家电车间物流控制***中,由于现场总线仅采用一组信号线、电源线,便可将现场所有分散的I/O信号,智能设备站方便快捷的连接到控制PLC,不但节省配线、节约空间,方便安装,而且现场总线还有自我异常检测及诊断功能,方便故障点检知,使日常维护及点检简单方便。
现场总线控制***FCS(Fieldbus Control System),是继操作指导控制***、直接数字控制***DDC、集散控制***DCS后的新一代控制***,它促进了控制***智能化、数字化、信息化、网络化、微型化和分散化的发展。现场总线是连接工业现场智能设备和自动化***的全数字化、双向、多分支结构的通讯网络。它运用于自动控制领域,构成一个开放的通讯网络,为智能设备控制***提供了一个简单、有效、方便、快捷的控制平台。
另一方面,由于各个输送机控制***自动化程度的提高,从而要求整个车间相邻控制***之间的确立相应的安全及动作连锁信号;另外,为方便整个车间分散控制***的监控,也需要各个分散控制***之间能组立一数据通讯的网络,设立中央控制***,进行相应的控制及显示各个控制***的运行状态、当前速度、当前故障等。
发明内容
本实用新型为解决现有技术中存在的上述问题,提供一种既方便安装、操作,又大大节约了现场配线,使整个控制***布线清爽、性能稳定,更方便的进行故障的排除与维护的基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***。
CC-LINK总线工业控制***在汽车行业的应用,使纷繁零散的I/O信号、智能设备站等控制单元仅通过两个网络信号线就能与控制PLC建立通讯,HMI、变频器等均可应用于CC-LINK总线控制***中,既方便安装、操作,又大大节约了现场配线,使整个控制***清爽、稳定,更方便的进行故障的排除与维护。
MELSEC H NET网络***的应用,使整个车间各个分散的控制***成为有机的整体,相邻控制***间的运行、故障及动作连锁信号可通过H网快速可靠的传递。
本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,包括中央控制装置上位机,子受控***,其中中央控制装置上位机与若干个子受控***由MELSEC H NET网络通讯连接,中央控制装置上位机控制各个子受控***的启动、停止或输送链节拍,并显示各个个体控制***的运行状态、故障信息、工艺链当前节拍。
本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其中子受控***是汽车总装的各个生产线,包括PBS存储线、内饰线、底盘线、终端线、发动机线、仪表线和车门线。
本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其中汽车底盘线包括工艺输送***、控制***和输出***,各个***之间通过CC-LINK现场总线通讯连接。
本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其中工艺输送***包括工艺链CPC1、CPC2链条输送机、入口/出口转载摩擦驱动、上件升降机、下件升降机及多个检测单元。
本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其中控制***包括PLC,输入输出模块,CC-LINK总线模块QJ61BT11,H网模块QJ71BR11,基于CC-LINK现场总线的变频器网络适配器(FR-E5NC)、现场网络模块以及其上连接的输入设备有按钮、急停开关、接近开关、光电开关、行程开关;控制***用于控制两台升降机、2CPC工艺输送链及缓存摩擦驱动,现场所有I/O信号是通过现场总线传送至控制PLC的,两升降机操作盒上的人机界面HMI也是连接在现场总线上。
本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其中输出***基于控制***、组态软件,可以显示各生产设备的运行状态、运行参数、自动故障报警,纪录故障点,调出相关的控制程序的显示装置;工艺链的变频器也连接在CC-LINK上。
本实用型控制***包括两台升降机、2CPC工艺输送链及缓存摩擦驱动,现场所有I/O信号是通过现场总线传送至控制PLC的,两升降机操作盒上的人机界面HMI也是连接与现场总线上,HMI可显示升降机的运行状态,动作执行的步骤,异常报警信息等;工艺链的变频器也连接与CC-LINK上,中控***通过MELSEC H网络将当前工艺链的运行节拍控制量送至变频器频率控制字,底盘工艺控制***PLC也可由现场总线读取当前变频器的速度值,显示与HMI上及通过MELSEC H网络送至中央控制***的PC或HMI显示。
CC-Link是control & communication Link(控制与通信链路)的简称,开放式现场总线CC-Link具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出的优势。CC-Link采用双绞线为连接介质的主从结构,最多支持64个从站,采用广播论询方式,最高可达到10Mbps速度。PLC或计算机作为CC-Link主站,配以AJ65SBT-RPT中继器最远距离可达13.2公里。网络总线最大的循环数据容量为2048个点,512个字;最大瞬时传送数据量为960字节。CC-Link具有预约站功能、自动刷新功能、即插即用功能和主站热备、子站脱离、站上线回复、监控测试等完备的RAS机能。CC-Link在使用上,硬件开关设置、接线(3芯屏蔽线)和***组态(参数设定即可)都非常方便和简单。
由于CC-LINK的现场总线的应用,使整个控制***控制结构简单、配线少而清爽、节省空间、安装维护简单,尤其是一些智能设备站可直接连接于CC-LINK总线上,从而在很大程度上显示了此控制***的优越性;另外此总线***具有相当大的柔性,以后的设备改造可直接增加设备从站便可。输出***由PC、HMI、显示屏、打印机等构成,基于MELSEC H NET网络的中央控制***,可直接控制网络中的各个个体控制***,显示各个控制***的设备运行情况、故障信息、工艺输送链的当前节拍等。
附图说明
图1是本实用新型汽车总装车间H网络结构图;
图2是本实用新型汽车底盘输送控制***的现场平面图;
图3是本实用新型汽车底盘输送控制***的控制结构示意图
图4是本实用新型汽车底盘输送控制***的现场总线结构示意图;
图5是本实用新型汽车底盘输控制***的控制硬件示意图;
图中:1是上位机,2是中央控制***PLC,3是PBS存储区控制***,4是内饰线控制***,5是底盘线控制***,6是终端线控制***,7是发动机线控制***,8是仪表线控制***,9是车门线控制***,10是以太网络,11是H网络,12是内饰滑板线,13是底盘车身上件升降机,14是车身摩擦输送线,15是底盘一线防滑链,16是底盘一线CPC,17是底盘一、二线缓存摩擦线,18是底盘二线防滑链,19是底盘二线CPC,20是底盘车身下件升降机,21是终端线,22是空吊具返回线,23是底盘吊具维修升降机,24是底盘控制***触摸屏,25是CC-LINK现场总线,26是CC-LINK现场从站,27是指示灯,28是报警器,29是操作旋钮,30是操作按钮,31是驱动电机,32是光电开关,33是接近开关,34是行程开关,35是电磁阀。
具体实施方式
附图1是总装机运控制***网络,各个受控子***由MELSEC H NET网络有机地连接在一起,如图1所示,中央控制装置上位机PC 1与中央控制***2通过以太网相连(可编程逻辑控制器,简称PLC),各个子受控***,即PBS存储线3、内饰线4、底盘线5、终端线6、发动机线7、仪表线8和车门线9,子受控***通过MELSEC HNET网络有机地连接在一起。由中央控制装置上位机1对各个子受控***进行集中控制:比如线体的启动、停止,输送链的节拍控制;同时亦显示各个子受控制***的运行状态、故障信息、工艺链当前节拍等。
附图2是本实用新型基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***以汽车底盘生产线为例的具体实施方式,如图2所示,本实用型控制***是基于CC-LINK现场总线及MELSEC H NET网络的总装车间底盘线控制***,上件升降机13将车身从内饰线12转载到底盘线空工艺吊具上,由缓存摩擦驱动线14将载着车身的工艺吊具运输到底盘一线工艺装配输送链16内(入口防滑链15防止吊具转载异常而滑落),在底盘一线内装配完成后,工艺吊具搬出底盘一线,通过底盘一、二线缓存摩擦线17输送到底盘二线19内(入口防滑链18防止吊具转载异常而滑落),底盘二线装配完后,由底盘二线出口的摩擦驱动搬送至下件升降机20,转载到终端线21,空吊具由吊具返回线22回到底盘上件升降机13处。底盘一线、二线工艺链的速度由中央控制***2根据当天要求设定好所需的节拍值,通过MELSEC H NET网络送至底盘控制***,由底盘控制柜PLC转换为相应的频率控制量送至变频器的频率控制字。
由附图2底盘输送控制***的平面图可以看出,此***的控制范围大,控制设备个体多,现场I/O信号点多,若用传统的PLC直接接线的方式控制,那整个现场将到处是I/O信号的连接线,使这个控制***变得臃肿杂乱,CC-LINK现场总线的应用,从而使现场配线大大减少,而且大大的节约了空间,使安装及维护变得简单方便。MELSEC H网络的应用,使底盘线与内饰、底盘线与终端线的连锁信号直接由H网络传输,从而很大程度上确保了连锁信号的实时、可靠的传输,而且,由于H网络的应用,使总装车间的中央控制***能实时显示底盘控制***的运行状态、故障信息、工艺输送链的当前运行节拍;同时,可直接根据要求控制底盘工艺链的运行节拍。
附图3是底盘线控制结构示意图,其中详细示出了利用CC-LINK现场总线的底盘线控制结构,还包括了连接在底盘线中的各个部件,例如:CC-LINK现场从站26,指示灯27,报警器28,操作旋钮29,30是操作按钮,驱动电机31,光电开关32,接近开关33,行程开关34,电磁阀35。附图4是底盘控制***的CC-LINK现场总线组态情况,图4中是在底盘线5中,生产线上各个信号检测点(1#站-45#站)的布置图,各个信号检测点通过现场总线将检测信号传送给控制***PLC。由此组态图3、4可看出,现场I/O信号直接连接到CC-LINK现场从站上,从而大大减少了现场I/O至控制柜内的连线,而且整个***看上去清爽直观。
附图5是本实用新型汽车底盘输送控制***的控制硬件示意图;其中PS为直流电源,DS为门位开关,MCB、CP、MC为空开,INV1、INV2、INV3为变频器,T1、T2、T3为变压器,NF为滤波器,CR为中间继电器,TB为接线端子。
Claims (6)
1、一种基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,包括中央控制装置,子受控***,其特征在于中央控制装置上位机与若干个子受控***由MELSECH NET网络通讯连接,中央控制装置上位机控制各个子受控***的启动、停止或输送链节拍,并显示各个子受控制***的运行状态、故障信息、工艺链当前节拍。
2、根据权利要求1所述的基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其特征在于子受控***是汽车总装的各个生产线,包括PBS存储线、内饰线、底盘线、终端线、发动机线、仪表线和车门线。
3、根据权利要求2所述的基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其特征在于汽车底盘线包括工艺输送***、控制***和输出***,各个***之间通过CC-LINK现场总线通讯连接。
4、根据权利要求3所述的基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其特征在于工艺输送***包括工艺链CPC1、CPC2链条输送机、入口/出口转载摩擦驱动、上件升降机、下件升降机及多个检测单元。
5、根据权利要求3所述的基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其特征在于控制***包括PLC,输入输出模块,CC-LINK总线模块QJ61BT11,H网模块QJ71BR11,基于CC-LINK现场总线的变频器网络适配器FR-E5NC、现场网络模块以及其上连接的输入设备有按钮、急停开关、接近开关、光电开关和行程开关;控制***用于控制两台升降机、2个CPC工艺输送链及缓存摩擦驱动,现场所有I/O信号是通过现场总线传送至控制PLC的,两升降机操作盒上的人机界面HMI也是连接在现场总线上。
6、根据权利要求3所述的基于CC-LINK及MELSEC H NET网络的工业控制***,其特征在于工艺链的变频器也连接在CC-LINK上。
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