CC-Link总线在发动机积放式输送推杆链控制中的应用

１  工艺概述 

东风本田AE新工厂装配车间发动机积放式推杆链全线长620米，生产节拍为45秒/台，年生产纲领为24万辆。推杆链由2个升降段、10个分流道岔、10个合流道岔、27个停止器、14台推车机、80台车组、4个驱动装置、4个张紧装置及其相关的牵引链条、轨道等组成。系统的上料升降段、下料升降段、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发动机的上线、下线、快速输送、慢速装配、修理、储存等任务。系统运行线路图见图1。 
                  

                        图1  系统运行线路图 

发动机输送推杆链将发动机附件低速装配链组合其中，装配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；发动机整机输送推杆链中设有中间储存库，可以根据整车装配线的需求，选择需要的发动机输送到整车装配线，以满足整车同步装配的需要。 

上、下料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，升降段变慢速上升，上升到位升降段停止，活动安全网自动关闭。 

２  控制方案的确定 

发动机输送推杆链自动化程度高，逻辑关系复杂，控制要求可靠。在推杆链线路的合流、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推杆链的工艺要求。 

融合控制与信息处理的CC-LINK（CONTROL AND COMMUNICATION LINK）总线能很好地处理推杆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RAS（RELIABILITY AVAILABILITY SERVICE ABILITY）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的卓越性能以及丰富的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-Link系统的维护和故障后恢复系统变得方便和简单。 [page]

3  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，7块QY50晶体管输出模块，主要用来控制上、下料点升降段的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。安装于推杆链钢结构轨道沿线的CC-Link远程I/O站共有63个，30块AJ65SBTB1-8D，12块AJ65SBTB1-16D，4块AJ65SBTB1-32D，6块AJ65BTB2-16，10块AJ65SBTB1-8T，1块AJ65SBTB1-16T。CC-LINK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图2。
                  

                    图2  控制系统的硬件配置图 

4  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）为保证发动机输送推杆链的平稳运行，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）全线CC-Link电缆长度超过600米，但不到1200米，因此将系统的传送速率设定为156Kbps。本系统仅包括主站和远程I/O站，因而系统采用远程I/O网络模式，在此模式中，系统执行高速循环传送，可以缩短链接扫描时间。 

５  结束语 

该推杆链系统自2003年元月调试成功以来，系统一直运行稳定可靠，达到了系统设计的生产纲领。CC-Link总线系统作为一种性价比比较高的总线系统，必将越来越多地应用在中国的汽车行业。