一、項目簡介

北京奔馳-戴姆勒・克萊斯勒汽車有限公司（簡稱BBDC）位於北京經濟技術開發區，於2005年8月8日正式成立。其前身北京吉普汽車有限公司創立於1983年5月5日，是中國汽車行業第一家中外整車合資企業。BBDC是一家具有世界汽車製造業領先技術與製造水平，融汽車研發
、製造、銷售和售後服務為一體的現代化企業，其生產廠房占地3200畝。第一期建設工程30萬平方米，具備年產10萬輛汽車的生產能力


，最終將達到年產30萬輛汽車的目標。BBDC生產梅賽德斯-奔馳
、克萊斯勒
、Jeep

、三菱等眾多國際知名品牌的轎車和越野車
，並為中國軍隊定點生產，擁有完全自主知識產權的第二代軍用輕型越野車。

BBDC生產線自動控製係統是國內首家使用Integra標準的項目，該標準的實施極大的提高了工作的效率和優化了工作流程。它共分為5個子係統
，按照工業流程分為：調整打磨係統、漆前緩存係統、漆後緩存係統
、總zong裝zhuang係xi統tong和he門men線xian係xi統tong。其qi中zhong調tiao整zheng打da磨mo係xi統tong是shi將jiang衝chong壓ya焊han裝zhuang係xi統tong生sheng產chan的de車che身shen進jin行xing打da磨mo，保bao證zheng車che麵mian的de光guang滑hua，為wei噴pen漆qi車che間jian的de噴pen漆qi做zuo好hao準zhun備bei。為wei了le協xie調tiao不bu同tong生sheng產chan線xian的de更geng好hao的de生sheng產chan

，提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv
，在zai進jin入ru噴pen漆qi車che間jian前qian，必bi須xu對dui不bu同tong車che型xing的de車che身shen進jin行xing統tong一yi的de管guan理li
，漆qi前qian緩huan存cun就jiu是shi對dui車che身shen進jin行xing有you效xiao的de存cun儲chu
、運送的控製係統，如圖1suoshi。weileshixiantongyangdemude
，zaicheshencongpenqichejianchulaihou，yexuyaoqihouhuancunxitongduicheshendexietiaoguanli。ranhoucheshenjiubeisongwangzongzhuangxitong

，jinxingcheneishi

、底盤以及發動機的安裝，如圖2所示。同時車身的車門被摘取進行門內飾的安裝，在車身到達門線係統時
，車門又被重新安裝。最後你將看到如圖3所示的漂亮的汽車下線。

三、控製係統的構成

由於該項目遵從Integra標準

，因此方案是嚴格按照這個標準執行。Integra標準是從國外引入的比較先進的
，針對汽車行業開發的標準，它已經被成功應用於德國梅賽德斯奔馳項目，得到了很高的評價。BBDC項目首次將Integra標準引進中國，並發布了IntegraBBDC標準，它對控製結構、硬件畫圖
、軟件開發、Safety技術、現場總線、係統接口、人機界麵
、軟件庫和培訓流程進行了詳細的闡述
，Integra標準的引入將大大推動中國汽車製造業的發展。

圖4    漆前緩存線電氣係統配置圖

由於各係統硬件配置大致相同，隻是數量上的不同，我們就以圖4所示的漆前緩存電氣係統配置圖分析硬件選擇方案，從硬件配置圖可以看出
，監控級利用工業以太網將控製層PLC獲得的數據傳送到上位監控計算機，這是由於廠房麵積大
，各個控製係統分布廣泛決定的，另外由於整個係統傳輸的數據量大（有一萬多個點），這就決定了工業以太網是最佳選擇。而且為了保證生產的可靠性，係統中的PLC選用的是CPU416F-2DP，同時采用了部分safety模塊，這樣就提高了係統的可靠性。現場選擇一個觸摸屏是為了可以在現場的控製櫃上實時的查看各個點的狀態和CPU的信息，還可以診斷Profibus總線的通訊狀態，這是為了方便現場人員調試，也給後期維護帶來便利。CPUxiamianjieleyigezhongjiqi，zhuyaoshiqidaozhenduanwangluohexinhaofangdadezuoyong
，keyishishidejiankongtongxunzhuangtai
，ruyouwentikeyijishidefaxianchuli。lingwaiyouyumeigezixitongjidulikongzhi，youxianghulianxi。suoyouxuanyongDP-Coupler來進行不同CPU之間的數據交換。對有本地啟停設備的地方選擇PP17麵板，這種方案比使用觸摸屏控製更加可靠
，而且也更容易適應現場惡劣的環境。對於是否選擇變頻器MASTERDRIVE
，主(zhu)要(yao)是(shi)根(gen)據(ju)工(gong)藝(yi)的(de)要(yao)求(qiu)選(xuan)擇(ze)的(de)電(dian)機(ji)
，如(ru)果(guo)電(dian)機(ji)是(shi)非(fei)變(bian)頻(pin)的(de)可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)馬(ma)達(da)啟(qi)動(dong)器(qi)來(lai)啟(qi)動(dong)電(dian)機(ji)。而(er)對(dui)於(yu)現(xian)場(chang)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)點(dian)的(de)不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)櫃(gui)中(zhong)的(de)模(mo)板(ban)采(cai)集(ji)的(de)
，可(ke)選(xuan)擇(ze)ET200eco來進行現場采集而無需放在控製櫃裏，滑撬係統使用MOBY E進行車身的識別。圖5即為總裝係統的主監控畫麵，從圖中各工位的顏色可以清楚的看出各個工位以及整個係統的工作情況

圖5    總裝係統主監控畫麵

對采集數據和監控生產的上位機，采用了服務器－客戶機的模式，如圖6所示，共有2台服務器和5台客戶機
，2台服務器互為冗餘，選用的HP ProLiant DL服務器，安裝了Windows2003 server standard版操作係統
，WinCC安裝的是6.0 SP4版本。5台客戶機選用的是工業控製計算機，安裝了Windows2000英文版操作係統，WinCC版本和服務器一樣。選擇這種方案主要是基於三方麵的考慮。①可靠性高：互為冗餘的服務器進行數據的定時同步，保證了數據的一致性和可靠性
；②開發周期短：這種模式隻需開發一個服務器的程序即可，兩台服務器互為備份程序完全一樣，而客戶端的PC無需編寫程序，隻需通過工業以太網來訪問服務器的程序即可，開發難度小而且周期短
；③成本低：由於本項目通訊點多

，采用其它方式購買授權的費用相對較高，這種模式客戶機端隻需128點的授權費用，這樣總體費用大大降低。

圖6   上位監控係統配置圖 

四、控製係統完成的功能

雖sui然ran本ben項xiang目mu龐pang大da，通tong訊xun點dian很hen多duo，但dan是shi各ge個ge子zi係xi統tong設she備bei很hen大da部bu分fen是shi相xiang同tong
，也ye具ju有you一yi樣yang的de控kong製zhi要yao求qiu，因yin此ci我wo們men將jiang整zheng個ge項xiang目mu按an照zhao設she備bei劃hua分fen成cheng的de不bu同tong的de功gong能neng組zu，這zhe樣yang可ke以yi增zeng大da一yi次ci開kai發fa的de利li用yong率lv，避bi免mian了le重zhong複fu開kai發fa
，節jie省sheng時shi間jian和he成cheng本ben。

1．升降機的控製

圖7   升降機控製係統 

如圖7所示，升降機在高位時，電動鎖緊器鎖緊到位
，升降機上滾床無撬體
，上層滾床有撬體等待，撬體經確認與EMS上shang的de電dian動dong小xiao車che所suo帶dai車che體ti相xiang一yi致zhi，上shang層ceng滾gun床chuang高gao速su把ba撬qiao體ti送song到dao升sheng降jiang機ji的de滾gun床chuang上shang，經jing變bian速su開kai關guan變bian為wei低di速su，行xing走zou至zhi占zhan位wei開kai關guan停ting止zhi。電dian動dong定ding位wei器qi關guan閉bi到dao位wei，電dian動dong鎖suo緊jin器qi鬆song開kai到dao位wei
，收shou到daoEMS空中自行電動小車允許接車信號，升降機低速升到接車位，待收到EMS空(kong)中(zhong)自(zi)行(xing)電(dian)動(dong)小(xiao)車(che)允(yun)許(xu)升(sheng)降(jiang)機(ji)下(xia)降(jiang)信(xin)號(hao)後(hou)，升(sheng)降(jiang)機(ji)高(gao)速(su)下(xia)降(jiang)至(zhi)變(bian)速(su)開(kai)關(guan)變(bian)為(wei)低(di)速(su)，低(di)速(su)下(xia)降(jiang)到(dao)到(dao)位(wei)開(kai)關(guan)停(ting)止(zhi)。電(dian)動(dong)定(ding)位(wei)器(qi)打(da)開(kai)到(dao)位(wei)
，待(dai)條(tiao)件(jian)允(yun)許(xu)，升(sheng)降(jiang)機(ji)上(shang)滾(gun)床(chuang)高(gao)速(su)把(ba)撬(qiao)體(ti)送(song)到(dao)板(ban)式(shi)鏈(lian)的(de)滾(gun)床(chuang)。升(sheng)降(jiang)機(ji)高(gao)速(su)上(shang)升(sheng)至(zhi)變(bian)速(su)開(kai)關(guan)變(bian)為(wei)低(di)速(su)
，低(di)速(su)上(shang)升(sheng)到(dao)到(dao)位(wei)開(kai)關(guan)停(ting)止(zhi)，執(zhi)行(xing)完(wan)一(yi)次(ci)循(xun)環(huan)。

2．舉升台的控製

舉升台在高位，下層滾床無撬體占位，上滾床高速把撬體送到下層滾床
，經變速開關變為低速，行走至占位開關停止；舉升台在高位，下(xia)層(ceng)滾(gun)床(chuang)占(zhan)位(wei)停(ting)止(zhi)
，電(dian)動(dong)定(ding)位(wei)器(qi)關(guan)閉(bi)到(dao)位(wei)
，車(che)體(ti)檢(jian)測(ce)開(kai)關(guan)檢(jian)測(ce)撬(qiao)體(ti)上(shang)無(wu)車(che)體(ti)
，發(fa)出(chu)允(yun)許(xu)塗(tu)裝(zhuang)送(song)車(che)信(xin)號(hao)，當(dang)車(che)體(ti)檢(jian)測(ce)開(kai)關(guan)檢(jian)測(ce)撬(qiao)體(ti)上(shang)有(you)車(che)體(ti)，收(shou)到(dao)塗(tu)裝(zhuang)送(song)車(che)完(wan)畢(bi)信(xin)號(hao)，前(qian)麵(mian)允(yun)許(xu)送(song)車(che)，即(ji)舉升台在低位，停止器再關閉到位，舉升台在下降到位。撬體被鏈式移行機送到停止器，占位開關同時占位，舉升台把撬體舉升高位，同時舉升台舉升到高位
，下層滾床等待接撬體，執行完一次循環。

3．總裝門線升降機
、停止器
、推車機的控製

圖8    升降機、停止器和推車機的控製 

如圖8所示
，停止器ST01占位，停止器ST02沒占位，1#升降機在高位，停止器ST02占位與ST01占位之間沒有移動的吊具，停止器ST01打開到位，推車機T01由慢-快-慢把吊具推至ST02占位，停止器ST02占位延時1秒

，推車機T01由慢-快-慢退回到位

，1#升降機由慢-快-慢下降到位，等裝完車門，經工位工人確認後
，1#升降機由慢-快-慢上升到位，停止器ST02前麵允許進車
，停止器ST01與ST02同時打開到位，推車機T01由慢-快-慢把吊具從ST02推出，把吊具從ST01推至ST02占位，停止器ST02占位延時1秒
，推車機T01由慢-快-慢退回到位，1#升降機下降
，執行完一次循環。應注意的是：升降機不在上升到位
，停止器ST01/ST02必須在關閉到位

，推車機必須在後退到位
，否則立即停線。

升(sheng)降(jiang)機(ji)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)是(shi)項(xiang)目(mu)中(zhong)的(de)難(nan)點(dian)，主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)升(sheng)降(jiang)機(ji)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)如(ru)果(guo)故(gu)障(zhang)就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)將(jiang)設(she)備(bei)以(yi)及(ji)車(che)體(ti)損(sun)壞(huai)，對(dui)一(yi)次(ci)調(tiao)試(shi)成(cheng)功(gong)的(de)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)。升(sheng)降(jiang)機(ji)雖(sui)然(ran)有(you)硬(ying)件(jian)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)
，需(xu)要(yao)特(te)定(ding)條(tiao)件(jian)，比(bi)如(ru)升(sheng)降(jiang)機(ji)隻(zhi)有(you)在(zai)失(shi)電(dian)後(hou)
，抱(bao)閘(zha)將(jiang)會(hui)抱(bao)死(si)
，因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)升(sheng)降(jiang)機(ji)控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)的(de)編(bian)寫(xie)需(xu)要(yao)反(fan)複(fu)修(xiu)改(gai)，模(mo)擬(ni)試(shi)驗(yan)，才(cai)能(neng)保(bao)證(zheng)調(tiao)試(shi)中(zhong)的(de)萬(wan)無(wu)一(yi)失(shi)

，不(bu)會(hui)出(chu)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)。

五、總結與評價

該項目於2006年4月份進廠調試，7月份調試結束。通過對廠方操作員工進行相應的培訓
，熟練掌握了操作技能後，他們給出了很好的評價：

1．該項目提高了生產效率和管理質量，顯著提高了工藝水平，改善了生產環境，減輕了勞動強度，增加了企業的效益。

2．tigaoleshengchandeanquanxing

，jianshaoleshigudefasheng
，youyugaixiangmufanganzhongduishengchananquanxiangdangzhongshi，sheyouhenduojitinganniu，zaibianxiechengxuzhong，duizhongyaoshebeiyouduozhongbaohu，congerbaozhengleshebei、人身的安全。

3．加大了設備可靠性，safety模塊的使用對設備的輸入輸出點都是雙重對比的，保證每個點的信號都是真實可靠，設備的故障率降低了，生產的安全性就提高了。

六
、應用體會

1．Integra標準的應用極大的提高了效率

，它規定了從畫圖、硬件、ruanjianhepeixun。zhejiubaozhenglegongchengjindubuhuiyinweirenyuandetiaozhengeryingxiang，erqiezhezhongbiaozhunyebijiaoshiyongdadexiangmu
，zheyangkeyijiangxiangmuxihua，dajiafengonghezuo
，yinweisuoyoudegongzuodoushizuncongbiaozhun
，neironggeshiyijiyingyongfuhaodoushitongyongde，BBDC能在很短的時間完成開發調試，很大的部分歸功於IntegraBBDC標準的應用。

2．自動化編程，由於該項目信號點多，WinCC程序的開發工作量大，而且有很多還是重複的工作，這種情況下，使用Excel表格將一些變量信息以及對象的屬性編輯，通過WinCC中的VBA功能編程實現編輯大量的畫麵和對象，大大的提高了工作效率
，而且將一些重要信息備份，也便於後期的維護。

3．Safety技術的應用，極大的提高了整個係統的可靠性，Safety模塊保證了輸入輸出信號的可靠性
，設備的安全性提高了，控製係統性能相應的改善了。