基于PLC的汽车主焊线控制系统设计

基于PLC的汽车主焊线控制系统设计

覃勋

柳州五菱汽车工业有限公司  广西柳州545000

摘要：目前，汽车工业的发展越来越普遍。它不仅改变了人们的出行方式，还促进了国民经济的发展。安全总线是汽车焊接工作中必须注意的环节，其工作过程关系到未来汽车能够安全通车的前提。因此，本文对这一工作过程进行了分析和探讨。

关键词：PLC；汽车主焊线；控制系统；设计

导言：客户对汽车的不同需求逐渐表达出来，汽车产品的提升也在快速增长，正在向更高层次转变，即个性化、时尚化、小众化。不同汽车制造商之间的竞争正在加剧。在推出新产品的过程中，要缩短产品准备周期，快速占领市场。由于劳动力成本上升、环境保护、职业健康等制约因素，汽车生产线正在向更高水平的自动化、数字化、智能化演进。正是在这种背景下，调试技术随着时代的发展而发展。

1 汽车生产线设计

根据我国汽车焊接的发展情况，汽车焊接生产线是汽车行业创新的必需品。

1.1 车身终点线结构

车身由多条生产线组成，每条流水线都是车身的装配线。它对汽车的外观和安全性起着重要作用。其特点是整条生产线无需焊接。它是铰接的和可拆卸的。这是喜欢改装的车主的最佳选择。

1.2 芯焊丝

在汽车中，主焊线是车身中最重要的生产线，是汽车生产线的主要部分。主焊丝在汽车中起着重要作用。它不仅在汽车的重要部位起到牵引作用，而且对汽车本身也起到保护作用。主焊线的生产质量决定了汽车的质量，是所有汽车生产线的基础。

1.3 连接级连接

地板装配线的功能是在装配室内组装其他部件，这对机械自动化有很高的要求。一是机床要通过测试，二是技术要成熟，最后是合格的人员要注意质量流水线的整合。因此，优质的流水线装配也是一项严谨的技术。

1.4 侧墙连接线安装

所谓侧壁装配线是指汽车侧壁的装配。通常，侧壁接合线是两条平行的焊接线。在外观和安全方面，对自动化的要求也很高。

1.5 动线的连接

流水线是指门板经过焊接线等一系列工序后的接合处。

2 项目管理系统

控制系统的准备首先要了解流程的流程是什么，各个工位的流程是如何实现的，需要什么条件才能达到流程的哪一步。西门子阶梯图很好地说明了这一点。具体步骤是根据每个站程序的需要量身定制的。

2.1项目准备

用户程序由不同的程序块组成，每个程序块具有不同的功能。每种类型允许的块数和每个块的最大容量对应于 CPU 的技术参数。组织块 (OB)：OB 块确定用户程序的状态并调用 FC 和 FB 块中的过程。功能块 (FB) FB 块允许用户使用脚本功能。 FB 块配置需要数据块实例。示例 DB 块与 FB 调用相关联。函数 (FC) FC 可用作子程序或通常称为函数。共享数据块（DB） 共享数据块，称为全局数据块，用于存储用户数据。在用户程序中，必须先设置 PLC 变量表。 PLC 变量表是所有 I/O 位置的地址和分配给地址的名称。编程时需要一些辅助的M点，并且分配给每个地址的地址和名称必须排列在一个变量表中。每个 CPU 的 I/O 地址和辅助 M 地址必须是唯一的。如果您输入一个已经分配给另一个变量的地址，该地址将在两个地方以黄色突出显示，并发送一条错误消息。

2.2 一般程序结构和功能

所有 PLC 子程序都由组织块 Mian (ob1) 调用。存储在组织的ob1块中的程序会重复循环调用。 Cycle 循环和响应时间由 CPU 操作系统的执行时间和循环时间决定。组织块的基本功能是调用用户程序。 OO_initialize 调用初始化块。当 CPU 上电重启后，所有信号都会被关闭，以防止信号失效。 OO_Organization_Block是正常系统调用和所有CPU程序调用的组织块，00_security系统调用保护，02_mode，触摸屏和本地手动和自动操作模式调用，03_normal调用报警，车辆类型，安全指示灯和安全门公共块. 04_USER_调用全站机器人块、变换块、功能步块和保持功能块的程序调用。治具功能块主要由治具输入信号、输出信号、自动运行、手动运行、安全状态、联锁信号、状态显示和报警组成。 HMI 按钮执行打开和关闭区域（PB_Work 和 PB_Home）的手动功能。自动条件下，利用图像_work和enable_HOME组合条件工作缸进行控制，number_(position)控制当前缸数[6]，创建一组阀岛控制8个缸，隐藏_ _Alarm_All而Hide_，plant_Identifier是管道的名称GENERAL_Alarm是报警输出的汇总，work和home是控制输出DISPLAY_POS_work和DISPLAY_POS_home是显示状态。

机器人功能块 1 至 40 编写用于各种机器人警报的程序段，程序段 41 编写机器人警报文本。只要有报警，触摸屏就会显示报警信息的内容，鼓励维修人员进行维修。是其他程序函数，80是中断区的函数调用块 检查机器人是否可以安全进入工作区，使机器人不断裂和碰撞。 81是一个功能块调用，主要用于与机器人进行输入输出通讯，控制机器人做什么，在什么条件下应该做什么。触摸屏 机器人信号变化可在触摸屏上全面显示。工作站型号为4位，如2001或2102，机器人接收的程序号为3位，如201或212。这需要数据操作。转换条件是通道不是处于空闲模式，而是处于自动模式，当前的4位模型由FC750转换成3位模型。分析模型后，使用比较命令进行比较判断。结果是判断当前车型是低配SX12车型还是高配BSG车型。机器人收到程序号段后，首先将机器人程序号清零。假设当前站为自动，机器人本站的程序号必须与当前允许机器人处理工件的APC的程序号相匹配，或者本站的程序号必须与程序号相匹配。如果机器人在工作。如果最近的机器人不在服务程序中，则该站的程序号将发送给机器人。在请求开门的防盗门功能块的程序部分中，首先请求按钮动作。仅当门被锁定时才可以请求停止操作。还需要停止以满足关闭的出口门。有时，按下复位按钮。

2.3 安全程序结构与功能

安全程序：主要包括安全回路（Main_Safety）的调用、机器人输出、安全紧急停止输入以及各安全区域的安全回路控制。MAIN_安全：安全回路调用；F_ RobEStop_ FFB：机器人-机器人紧急停止输出；F_ Estop_ FFB：紧急停止电路概述包括机器和人员紧急停止、安全门紧急停止、操作箱紧急停止等；F_ Zone1_ INPUT_ FFB：安全回路输入包括区域扫描、光栅和安全门；F_ Zone1_输出_ FFB：安全回路控制24V输出。安全区域程序具有逻辑程序，主要调用安全输入和输出程序，输入安全输入程序，接收光栅的安全信号，安全门机器人，输出输出程序，控制安全电源，向机器人发送安全信号，当安全不满足时停止区域内所有设备的操作。

3安全总线系统在焊接控制中的应用

由于科学技术和信息技术的不断进步，安全总线在汽车焊接控制中也得到了广泛应用。因此，应重视自动焊接在我国汽车生产中的应用。基于当前汽车焊接的实际发展，全球多家大型自动化系统公司正在通过多个传感器进行更深入的合作。我们共同开发了具有良好兼容性的安全总线控制系统，以实现安全总线系统的应用。将安全PLC和标准PLC这两个系统合并为一个PLC，然后使用标准物理总线进行通信，以达到有效安全级别的效果。在安全的前提下，节省了一套PLC软硬件系统和调试工作量，同时可以有效简化安装工作。安装的设施可与plc连接，并以高安全性进入控制系统。对于目前的安全总线系统，我国大多数汽车焊接总成都尝试过这种系统。安全系统总线控制的推广可以进一步促进自动焊接控制的发展。

结束语

在软件中建立虚拟生产环境，将PLC硬件与虚拟生产线连接并运行程序，用虚拟模型替换生产线设备，完全反映真实现场状态。基于此，您可以在物理安装之前完成PLC程序的逻辑调试，从而节省现场程序调试时间。

参考文献

[1]基于PLC的铁路装车自动化控制系统设计思路构建[J]. 刘子宽.  现代制造技术与装备. 2021(09)

[2]基于PLC控制系统设计的研究[J]. 沙童飞.  科技视界. 2017(10)

[3]基于PLC的电动升降窗控制系统设计[J]. 杜小雷.  化学工程与装备. 2017(09)