三菱Q-PLC在汽车涂装悬链控制中的应用

1、三菱Q-PLC在汽车涂装悬链控制中的应用    摘要：本文介绍了三菱Q-PLC及CC-LINK总线在东风-日产襄樊工厂涂装车间悬链控制中的应用，详细说明了系统硬件构成、变频器的应用。关键词：Q-PLCCC-LINK总线汽车悬链变频器一、工艺概述东风-日产襄樊工厂涂装车间悬链全线长620米，生产节拍为55秒/台，年生产纲领为15万辆。底漆喷涂悬链由2个升降段、5个分流道岔、5个合流道岔、17个停止器、4台推车机、80台车组、5个驱动装置、5个张紧装置及其相关的牵引链条、轨道等组成。系统的上摘 要：本文介绍了三菱Q-PLC及CC-LINK总线在东风

2、-日产襄樊工厂涂装车间悬链控制中的应用，详细说明了系统硬件构成、变频器的应用。关键词：Q-PLC CC-LINK总线 汽车悬链 变频器一、工艺概述东风-日产襄樊工厂涂装车间悬链全线长620米，生产节拍为55秒/台，年生产纲领为15万辆。底漆喷涂悬链由2个升降段、5个分流道岔、5个合流道岔、17个停止器、4台推车机、80台车组、5个驱动装置、5个张紧装置及其相关的牵引链条、轨道等组成。系统的上挂升降段、下挂升降段、快速输送链、低速装配链、库存链、空吊具返回链、空吊具储存链以及修理线等设备共同完成的TEANA汽车车体底漆喷涂的上挂、下挂、快速输送、慢速电泳、修理、储存

3、等任务。系统运行线路图见附图1。底漆喷涂悬链将汽车车体低速工艺链组合其中，底漆电泳部分的速度可以调节，以适应不同批量（或产量）的生产节拍安排;车体整机输送悬链中设有中间储存库，可以根据整车电泳线的需求，选择需要的整车输送到面漆线，以满足整车同步喷涂的需要。上、下挂车升降段动作过程相同。小车驶入升降段内，升降段活动安全网打开，升降段高速下降。当接近下降到位时，变慢速下降，下降到位时升降段停止。按动悬挂按钮盒上的“升/降”按钮，人工点动操作升降段升降，以便于工人对位上下料。待上下料完毕，工人按“升”按钮，升降段先慢速上升，然后自动快速上升（此时工人可放开按下的按钮）。当接近升到位时，升降段变慢速上

4、升，上升到位升降段停止，活动安全网自动关闭。二、控制方案的确定底漆喷涂悬链自动化程度高，逻辑关系复杂，控制要求可靠。在悬链线路的合流、分流道岔附近分散地布置有大量接近开关、行程开关等传感器，每个停止器都设置有手动操作按钮。若采用传统并行敷设电缆的方法，会提高安装费用，降低控制系统的可靠性。因此，传统的控制方法已不能满足输送悬链的工艺要求。融合控制与信息处理的Q-PLC及CC-LINK（CONTROL AND COMMUNICATION LINK）总线能很好地处理悬链电控设计中碰到的难题。该总线是一种省配线、信息化的网络，具备有实时性、分散控制、与智能设备通信以及R

5、AS（RELIABILITY AVAILABILITY SERVICEABILITY）等功能。同时它还具有以下明显的优点。组态简单：仅需要在参数表中设置相关的参数便可以完成系统的组态工作，以及数据刷新映射关系;接线简单：仅需要将3芯屏蔽电缆按照DA、DB、DG对应连接，另外接好屏蔽线和终端电阻，CC-LINK系统接线便完成了;设置简单：系统只需要对每一个站的站号、通信速率及相关信息进行设置，接通电源，CC-LINK便开始数据链接;维护简单：由于CC-Link的卓越性能，和丰富的RAS功能，为CC-Link的维护方便性和运行可靠性提供了强有力的保证。其监视和自检测功能使CC-

6、Link系统的维护和故障后恢复系统变得方便和简单。三、控制系统的硬件配置控制系统主要采用了三菱CC-LINK总线模块QJ61BT11，CPU为Q02H。主基板上安装有1块QX40输入模块，5块QY10晶体管输出模块，主要用来控制上、下挂点升降段的2台FR-A540-5.5CH变频器及慢速装配链的1台FR-A540-3.7CH变频器。安装于悬链钢结构轨道沿线的CC-LINK远程I/O站共有35个，10块AJ65SBTB1-8D，12块AJ65SBTB1-16D，4块AJ65SBTB1-32D，6块AJ65BTB2-16，2块AJ65SBTB1-8T，1块AJ65SBTB1-16T。CC-LINK

7、远程I/O站安装于现场控制箱或按钮站内。控制系统的硬件配置图见附图2。四、应用体会1） 甲方工厂电网电压昼夜波动较大，到了深夜电网的电压竟高达420V，造成电机电流增大，发热严重，甚至被烧毁。利用三菱变频器Pr19的功能，将变频器的输出电压限定在380V，降低了电机的运行电流，同时有效地解决了电机的发热问题。2） 为保证发动机输送悬链的平稳运行，要求升降段输送机上升到位后能与悬链系统精确对位，三菱变频器Pr270的挡块定位功能，能满足这一要求。电机机械制动时，电机输出的恒转矩使负载与机械抱闸紧密接触，消除了升降段输送机垂直运行时易发生的振动。3） 减小变频器运行时

8、的PWM频率，将有效的降低变频器产生的噪音，能有效地减小多台变频器同时工作对控制系统的干扰。4）现象：重车有时不去下料点，而是从空吊具返回线返回到上料点升降段，极易撞坏存放在提升机下发动机装配线上的发动机。分析：检测小车上是否装载发动机的继电器用的是M，没有停电记忆功能。当控制系统检测到小车上装载有发动机时，如果恰巧碰到系统急停或系统停电，造成控制系统记忆丢失，因而，小车走空吊具返回线，回到上料点。解决方法：将继电器M改为具有停电记忆功能锁存继电器L，即使系统急停或停电，系统仍然能记住小车上有发动机而走向下料点。5）现象：停止器T22打开后，小车还没离开，T21就放车，造成小车在T22处堆车。

9、分析：原程序T21-T22间有车这一连锁条件的解除是通过T22停止器打开（Y164）实现的，尽管PLC已经输出T22停止器打开，但是由于小车有等待推头的延迟时间，此时仍然停在原处，而T21此时已放车，造成系统在T22处堆车。解决方法：将T21-T22间有车这一连锁条件的解除通过T22无占位实现，即T22的小车已离开，这样确保T22小车已被推杆链的推头带走，T21才打开放行，从而解决小车在T22处堆车的问题。6）现象：空车返回线满线时，T9停止器仍然打开将空小车往空车返回线放行，造成系统停机。分析：程序中T9打开的条件有2个，弯道时T18不满位或直道时T10不满位，由于系统打道岔有延迟，虽然T18满位不满足打开的条件，但是T10未满位，从而导致T9仍然可以打开。解决方法：在T9打开的程序中串入PLC输出8Y打弯道、打直道的常闭点，这样避免了8Y道岔动作过程中造成的T9误打开。7）现象：提升机偶尔出现突然往下掉落的现象，容易发生伤人的安全事故。分析：由于各种突发的原因，变频器偶尔出现故障，此时变频器已停止输出，但是抱闸仍然打开，造成提升机往下掉。解决办法：程序中在抱闸给电回路中串入变频器故障的常开触点，一旦变频器故障，抱闸失电，将提升机抱死。8） 全线CC-LINK电缆长度超过500米，但不到600米，因此将系统的传送速率设定为625Kbps。本系统仅包