PLC無線通訊技術(shù)在汽車噴涂車間機(jī)械手臂上的應(yīng)用

一、項(xiàng)目背景

在汽車生產(chǎn)裝配工藝中，機(jī)械臂目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于裝配、搬運(yùn)等工業(yè)生產(chǎn)中，在機(jī)械臂系列產(chǎn)品中，汽車噴漆自動(dòng)控制噴涂機(jī)械裝置以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)油漆噴涂量的大小，嚴(yán)格控制噴嘴與噴漆面之間距離等影響噴漆效果的因素，從而達(dá)到良好的噴漆效果；其二由于溶劑型油漆和涂料具有揮發(fā)性和危險(xiǎn)性，因此在噴涂應(yīng)用中使用機(jī)械手可以較大程度地減少人與人的接觸；其三噴涂機(jī)械臂的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)在同一生產(chǎn)線上混線生產(chǎn)多種車型，提升了涂裝的自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率。

與人工操作相比，工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手臂可以節(jié)省人工成本，提高勞動(dòng)安全性和設(shè)備安全性，保證產(chǎn)品重復(fù)性、危險(xiǎn)性和節(jié)拍性高的加工行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和各工序的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高汽車生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

二、用戶需求

生產(chǎn)線的噴涂車間的噴涂機(jī)械手臂需要實(shí)現(xiàn)無線控制。噴涂車間有3臺(tái)噴涂機(jī)械手臂同時(shí)作業(yè)，由車間旁的控制臺(tái)HMI來遠(yuǎn)程無線控制完成汽車及其零部件的噴涂工作。由于噴涂車間油漆涂料具有腐蝕性，不方便布線，因此采用無線方式來實(shí)現(xiàn)車間控制臺(tái)HMI與3臺(tái)噴涂機(jī)械臂之間的無線通訊要求，從而提升了涂裝的安全穩(wěn)定性及生產(chǎn)效率。

設(shè)計(jì)要求：

1.噴涂車間需要通過HMI人機(jī)界面來同時(shí)控制3臺(tái)噴涂機(jī)械臂作業(yè)。

2.噴涂機(jī)械臂采用西門子S7-200SMART PLC作為邏輯控制器，控制手臂段感應(yīng)控制開關(guān)進(jìn)行噴漆工作。

3.控制臺(tái)HMI人機(jī)界面端采用S7-300PLC來無線控制機(jī)械臂端的S7-200SMART PLC可以分別和3個(gè)目標(biāo)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)監(jiān)控噴涂工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)1主3從組網(wǎng)無線通訊。

4.控制臺(tái)端HMI將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，同步到MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的智能整合管理。

5.控制臺(tái)、噴涂機(jī)械臂距離50米左右的距離，中間有料架等隔檔物。

三、【達(dá)泰提供】無線解決方案

由于現(xiàn)場(chǎng)噴涂工作環(huán)境復(fù)雜，機(jī)械臂的靈活性以及復(fù)合運(yùn)動(dòng)的作業(yè)軌跡。同時(shí)無線方案的設(shè)計(jì)還需考慮到同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手臂一同作業(yè)控制精準(zhǔn)，不出現(xiàn)混亂，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定和高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)交互，避免出現(xiàn)相互干擾，誤動(dòng)作，通訊延遲等狀況。

考慮上述因素，達(dá)泰PLC無線通訊專家決定使用4塊達(dá)泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，通過Rj45接口在Profinet協(xié)議下，完成控制臺(tái)HMI內(nèi)S7-300 PLC與噴涂機(jī)械臂S7-200SMART的無線數(shù)據(jù)交互工作。在控制臺(tái)HMI端的S7-300PLC及3臺(tái)噴涂機(jī)械臂的S7-200SMART端分別安裝一塊達(dá)泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，即可以實(shí)現(xiàn)控制柜與3臺(tái)噴涂機(jī)械臂之間信息無線傳輸，實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)HMI可以同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手臂一同作業(yè)，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集約化，高效率，高質(zhì)量生產(chǎn)。在該無線技改中，無需更改原有PLC程序，只需簡(jiǎn)單接線，就可完成改造，后期沒有運(yùn)行費(fèi)用。

無線通訊方案示意圖 ▼

審核編輯 黃宇