DeviceNet与CIP、Ethernet技术在AudiA4后轴装配线中的集成.DOC

DeviceNet与CIP、Ethernet技术 在Audi A4后轴装配线中的集成 1 引言 随着长春一汽大众公司B6 （Audi A4）项目于2003年的启动，美国TRW（天河）公司迅速进入中国，并在长春高新区设厂为大众公司提供Audi A4轿车的后轴。鉴于蓝迪公司在汽车制造自动化方面的众多成功案例，于是受其委托，我公司在四个月的时间内，完成了整个后轴装配线（30米）的设计，安装，制造，调试任务，并于2003年12月底，按计划为大众公司提供出了一系列的合格样件用于大众公司的试装车。本系统是以DeviceNet为控制核心，并在系统中集成了CIP、Ethernet等相关技术，从而保证通过Audi车的严格的质量管理体系认证。限于篇幅，对于DeviceNet技术的基础理论部分不再叙述，请在ODVAChina的中文官方网站上有哪些信誉好的足球投注网站我的拙作《CompoBus/D总线系统在宝来A4轿车后轴装配线中的应用》一文，或在《国内外机电一体化技术》杂志的第28期中查询。 当前，在向透明工厂迈进的进程中，普遍采用简化的CIMS体系结构，即工厂管理级，车间监控级，和现场设备级。本文谈到的项目也是采用了这种三层结构体系，现场级SCADA与信息集成是透明工厂不可缺少的重要组成部分。它主要完成底层在线设备监控，多设备连锁控制，对外数据传送和通讯联网，设备诊断及现场设备生产，运行数据的采集，存储，统计等功能，保证现场设备高质量完成生产任务，并将现场设备生产运行数据信息传送到工厂管理级，向工厂级MIS系统数据库提供数据。同时也可以接受管理层下达的生产管理及调度命令并执行之。因此现场级与车间级监控及信息集成系统是实现透明工厂基础。 以出于对用户所拥有内部技术信息的保护，本文不能深入描述其每一个技术实现细节，而只能从整体架构上对其进行描述，下面就所涉及的各项主题分别加以表述。 硬件系统概述 对于线体电气控制系统的选择，要考虑性能、可靠性、成本、网络化等因素。于是采用当今主流机型，OMRON公司的CJ1系列PLC及DeviceNet系统作为主线体的控制。CJ1系列PLC分别通过CJ1-ETN11模块和CJ1-DRM21模块来支持必威体育精装版的网络技术及现场总线技术。能够实现从现场设备层、控制层、到管理层的无缝连接。且体积小巧，充分节省安装空间。而现场总线的输入/输出模块采用DRT1-ID16TA、DRT1-OD16TA。该模块的优点是采用三层端子排结构，既自带电源端子，从而在现场安装时可以直接连接传感器、电磁阀等电气元件，不再需要电源过渡端子，极大地方便了现场的安装。在总线系统建立之初，需要使用OMRON公司的Configer软件来对现场的所有总线模块进行初始化配置，然后就可以正常使用了。DeviceNet系统详细配置见下图。 对于上线的每一个工件，系统都要首先通过接在总线单元DRT1-RS232接口上的条码枪,来读取它的条形码，然后通过接在总线单元DRT1-HAM41读写站写入随车所带的磁载体HS67中，一直跟随该工件到下线，在每个加工工位，首先从读写站读出随车磁载体中的条码信息和加工信息通过以太网发送给电动扳手，电动扳手得到该信息后，执行相应的拧紧程序，全部合格后把拧紧数据与条码号打包，并通过Ethernet传送到上位IPC 中的SQL server中保存起来，以供查询和SPC统计。电动扳手与线体控制器之间有严格的连锁控制，在所有螺栓没有达到相应的目标扭矩和角度值之前，绝不可能将该工件从当前工位正常放行到下一个加工工位。 为保证Audi A4车的装配质量，装配工具的选用无疑至关重要。在所有高档汽车的装配中，必须对每一个拧紧螺栓都要有快速的拧紧过程、准确的拧紧角度和拧紧力矩的监控。并且所有数据必须能通过现场工业以太网与公司的企业网互联，实时数据存储，以待追溯，并进行SPC分析。也就是说，除了高精度拧紧外，该拧紧设备还要有功能强大的的网络体系，灵活而全面的现场总线支持，以及SPC功能。随即，项目组成员到欧洲的汽车厂进行调研，经过多方论证和权衡性能价格比之后，认为在高端应用领域，只有瑞典的阿特拉斯·科普柯公司的电动扳手和多轴拧紧机才能完美实现上述要求。另外，根据欧洲顶级商学院INSEAD出版的全球公司竞争适应力报告显示，阿特拉斯·科普柯公司在西方世界顶级公司中排名第六，并在机械工程领域位居第一。该报告是调查了欧洲和北美500家最大的公司，分成八个产业领域。判断参加公司的依据包括了客户定位、创新、市场策略、人力资源和企业文化等12项关键的商业能力。在被调查的公司中，只有86家达到“世界级”这一水准。宝马和诺基亚并列第一。阿特拉斯·科普柯公司同微软以及葡萄牙商业银行（Banco Commercial Portuguese）相同。在机械工