一
、概述

qichezhuanxiangbengshiyizhongzhonggaodangqicheyongdelingbujian
，taweiqichedonglizhuanxiangxitongtigongyizhonggaoxingnengdedongliyuan，yufadongjizhuansuxiangpeihekeyichanshengzhuoyuedezhuansuliuliangtexingcongershidejiashishushi。youcaiaifuzhuanxiangbengjinchengyouxiangongsitouzidezhuanxiangbengzidongzhuangpeixianxiangmuweiyunanjingxingangjingjijishukaifaqu，zhuyaoshengchanjiaocheheqingxingshangwucheyongdezhuanxiangbeng。zhezhongqichebujianyouduogelingjianzucheng，xuyaojiezhubutongdeshebei，anzhaoyidingdegongxujiangtamenzuzhuangqilai。zaizhenggeguochengzhong，xuyaoduizhuangpeishideyali、位移和時間等參數進行實時監控
，以滿足嚴格的工藝要求，保證裝配質量。汽車轉向泵自動裝配線是完成上述工序的一組設備，它共有12個工位,以實現不同的裝配功能，其生產流程如圖1所示。

 

     圖1  汽車轉向泵自動裝配線生產流程圖

 

係統的控製對象包括氣液增力缸式壓機﹑夾具﹑壓力/位移監控儀﹑密封測試儀﹑綜合功能測試儀和智能螺栓擰緊係統等
，由於各個工位間相互獨立且有一定距離，因而各采用一台西門子PLC作為控製器
，一台SIMODRIVER 611A伺服驅動器及1FT5伺服電機用於旋鉚工位的分度盤旋轉台控製，另有兩台MicroMaster係列MMV37變頻器用於生產線的物料傳輸係統。表1列出了該裝配線使用的西門子S7-PLC型號及其在各個工位的分布。

 

 

          表1  裝配線使用的主要PLC產品

 

圖2所示為該公司的廠房外景和裝配線中的一個工位。

              

     圖2  生產廠房和裝配線中的一個工位圖。

二、係統要求

 現以工位WS1.1為wei例li

，介jie紹shao設she備bei的de工gong作zuo過guo程cheng。該gai工gong位wei將jiang滾gun針zhen軸zhou承cheng壓ya入ru端duan蓋gai，當dang按an下xia啟qi動dong按an鈕niu後hou，設she備bei先xian檢jian測ce軸zhou承cheng放fang置zhi的de方fang向xiang
，如ru果guo正zheng確que，夾jia具ju自zi動dong鎖suo緊jin，啟qi動dong壓ya裝zhuang過guo程cheng，否fou則ze係xi統tong報bao警jing，壓ya機ji不bu工gong作zuo，同tong時shiOP3操作麵板顯示錯誤信息。壓裝開始後
，係統同時啟動CoMo II-S智能測量儀表，對壓力和位移進行監測，若整個過程的壓力/位移曲線滿足工藝要求(位於一定的範圍內)，則ze裝zhuang配pei合he格ge，綠lv色se指zhi示shi燈deng亮liang，壓ya機ji退tui回hui，夾jia具ju鬆song開kai，零ling件jian可ke轉zhuan入ru下xia道dao工gong序xu，否fou則ze紅hong色se指zhi示shi燈deng亮liang，結jie果guo不bu合he格ge
，係xi統tong複fu位wei後hou，零ling件jian經jing確que認ren後hou轉zhuan入ru廢fei品pin站zhan。

為了能實時檢測壓力和位移

，得出兩者間的實時關係曲線，並據此對過程做出評判，係統采用了Kistler的CoMo II-S智(zhi)能(neng)測(ce)量(liang)儀(yi)表(biao)，它(ta)內(nei)置(zhi)電(dian)荷(he)和(he)電(dian)壓(ya)放(fang)大(da)器(qi)，可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)采(cai)集(ji)壓(ya)力(li)和(he)位(wei)移(yi)兩(liang)路(lu)模(mo)擬(ni)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)，自(zi)動(dong)選(xuan)擇(ze)量(liang)程(cheng)和(he)不(bu)同(tong)的(de)坐(zuo)標(biao)及(ji)最(zui)佳(jia)刻(ke)度(du)，得(de)出(chu)測(ce)量(liang)曲(qu)線(xian)，具(ju)有(you)閥(fa)值(zhi)、公差帶、方框和終位等多種分析功能，並可根據需要選擇不同的組合對各種過程進行分析和監測
，與PLC接口方便。壓力的檢測采用Kistler的壓電式傳感器，經電荷放大器由CoMo II-S采集到壓力實時值
，位移用Novotech的高精度位移傳感器測量，並由CoMo II-S采集到實時值
，與壓力一起作為被監控的變量。壓機由氣壓驅動的氣液增力缸實現，其升降由電磁閥控製。

三、控製係統的硬件組成及軟件設計

根據該工位的輸入/輸出信號的點數要求，選用CPU214 PLC作為控製核心
，並擴展了一塊EM223數字量模塊，共有22位數字量輸入點
，18位數字量輸出點。為了顯示係統狀態和輸入控製參數，選用了一台OP3操作麵板，經PPI通訊接口與CPU214連接。控製係統的硬件組成如圖3所示。

                          圖3  工位WS1.1 控製係統組成圖

係統中的I/O地址分配如下表所示：

 

        表2  工位WS1.1的I/O地址分配表

控製軟件用STEP7 Micro/Win編寫
，OP3由ProTool組態軟件進行配置。控製程序分自動和手動兩部分，在手動部分，通過OP3可以操縱所有運動機構的動作，包括壓機、夾具的動作，CoMo II-S的參數選擇及啟動，便於係統調試。在自動部分，所有動作按要求的次序完成，程序中定義了一些內部標誌寄存器位，用於PLC和OP3間交換信息，同時也使用了順序寄存器指令
，使各程序步間互鎖

，提高了係統的可靠性。自動部分的軟件流程如圖4所示。

                              

   圖4  控製係統軟件流程圖

四、結束語

汽車轉向泵自動裝配線采用西門子S7係列PLC控kong製zhi

，不bu僅jin簡jian化hua了le係xi統tong
，提ti高gao了le設she備bei的de可ke靠kao性xing，也ye大da大da提ti高gao了le成cheng品pin率lv和he產chan品pin質zhi量liang，通tong過guo操cao作zuo麵mian板ban修xiu改gai係xi統tong參can數shu就jiu可ke以yi實shi現xian多duo種zhong不bu同tong產chan品pin的de裝zhuang配pei，現xian場chang設she備bei的de工gong作zuo狀zhuang態tai和he產chan品pin信xin息xi都dou在zai操cao作zuo麵mian板ban上shang顯xian示shi出chu來lai
，方fang便bian了le用yong戶hu的de操cao作zuo和he維wei護hu。該gai裝zhuang配pei線xian自zi2001年投入運行以來，工作穩定可靠

，加工出的產品經專業設備的嚴格測試
，質量和性能完全符合要求，受到了用戶的好評。