柳垚 安高平

【摘 要】隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，科技也有了長足的進步，目前許多企業(yè)的生產(chǎn)以及運營過程已經(jīng)越來越機械化。對于汽車生產(chǎn)企業(yè)來說，隨著各種自動控制技術(shù)在汽車焊裝過程中的應(yīng)用越來越廣泛，汽車焊裝技術(shù)的工作效率得到了有效的提升，因此，汽車焊裝車間的自動化及機械化水平也越來越高。文章主要對汽車焊裝車間自動化控制控制系統(tǒng)進行了研究。

【關(guān)鍵詞】汽車焊裝車間；自動化；控制技術(shù)

引言：

自動化控制技術(shù)是汽車焊裝作業(yè)中不可或缺的技術(shù)，其最主要的作用就是編寫出一套系統(tǒng)的、完整的應(yīng)用程序，并且將全套程序輸入到汽車生產(chǎn)管理的計算機系統(tǒng)當(dāng)中，進而通過程序?qū)崿F(xiàn)計算機智能控制汽車生產(chǎn)的最終效果。汽車生產(chǎn)管理中應(yīng)用自動化控制技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)人力資源的有效節(jié)省，還可以提高制造工藝的效率和質(zhì)量。以太網(wǎng)是汽車焊裝車間控制系統(tǒng)正常進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)保障，能確?？刂频臏蚀_性和可靠性以及現(xiàn)場工作的正常開展。

一、汽車焊裝自動化控制系統(tǒng)硬件組成和功能

依據(jù)車間的實際情況，可以將汽車焊裝車間的自動化控制系統(tǒng)分成三種監(jiān)控模式，即監(jiān)控層、控制層、設(shè)備層。每種監(jiān)控模式之間都是相互獨立的，使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及所配置硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)各不相同。

（一）監(jiān)控層

監(jiān)控層主要可以分為監(jiān)控管理以及ANDON系統(tǒng)服務(wù)器和一些其他的系統(tǒng)組成部分。監(jiān)控管理系統(tǒng)服務(wù)器通常被放置在車間的中控室，該服務(wù)器的主要作用是依據(jù)總工廠所下達的相關(guān)生產(chǎn)計劃，根據(jù)總工廠的要求安排各條生產(chǎn)線完成相應(yīng)的生產(chǎn)目標，最后將各生產(chǎn)線的完成情況傳達、回報給總工廠。這樣總工廠就能夠依據(jù)車間的監(jiān)控管理系統(tǒng)所上傳的數(shù)據(jù)進行分析，更加合理地分配生產(chǎn)任務(wù)，有效控制汽車焊裝車間的工藝流程。

（二）控制層

在汽車焊裝車間運行中，控制層是其自動化控制技術(shù)作用下的關(guān)鍵性組成部分，汽車焊裝不用受到時空限制，可以隨時反饋并科學(xué)處理汽車焊接中出現(xiàn)的一系列問題，有效降低汽車焊裝成本。在自動化控制技術(shù)應(yīng)用過程中，控制層中的可編程邏輯控制器并不相同，動態(tài)控制主拼線、地板線，巧妙利用以太網(wǎng)多樣化優(yōu)勢，實時傳輸控制器運行中一系列信息數(shù)據(jù)，確定汽車焊裝車間的具體情況，利用自動化控制技術(shù)，優(yōu)化對應(yīng)的控制層。

（三）設(shè)備層

設(shè)備層指的是PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中的現(xiàn)場電氣設(shè)施，比如機器人、無線射頻讀寫設(shè)施、激光區(qū)域掃描開光、光幕、掃描槍、遠程模塊以及變頻器等。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，基于總線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)集成自動化已經(jīng)逐漸發(fā)展成汽車焊裝自動化控制中的熱點技術(shù)：比如Interbus、Profibus等技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的推廣應(yīng)用。汽車焊裝控制層和設(shè)備層的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

（四）安全總線系統(tǒng)

現(xiàn)場總線是工業(yè)革命之后隨即開發(fā)出來的互聯(lián)系統(tǒng)，在發(fā)明之后，就被工業(yè)領(lǐng)域大范圍的引用，各個行業(yè)也都隨后開發(fā)出了自身獨特的現(xiàn)場總線。而我國的工業(yè)長期落后，國外的廠商擁有著先進的科學(xué)技術(shù)，卻采取壟斷的經(jīng)營方式，對我國工業(yè)發(fā)展極為不利。因此，開發(fā)出自己的安全總線系統(tǒng)，才是當(dāng)務(wù)之急。

二、汽車自動化生產(chǎn)系統(tǒng)軟件具體設(shè)計

（一）實現(xiàn)汽車自動化軟件設(shè)計要求

汽車車身生產(chǎn)是汽車焊接車間生產(chǎn)過程中比較重要的一個環(huán)節(jié)，和車身整體的構(gòu)造都有一定的聯(lián)系。由于不同的車型對車身的要求存在著一定的差別，因此，在可編程邏輯控制系統(tǒng)的設(shè)計上需要在車身的制造上滿足多樣化這一特點。同時，在程序編寫的時候為了增加程序的可讀性、可編輯性以及能夠適應(yīng)各個不同電腦系統(tǒng)特點，要求程序編寫者對程序有敏銳的感覺，能夠?qū)Τ绦蜻M行模塊化的劃分，使程序的結(jié)構(gòu)更加清晰。

（二）模塊化編程及其優(yōu)點

模塊化的編程是汽車焊接車間進行焊接作業(yè)時不可缺少的一個環(huán)節(jié)，進行模塊化編程的目的是將整個程序分成幾個單獨模塊的程序，方便系統(tǒng)調(diào)用時能夠準確找到并調(diào)用每個小程序，不會出現(xiàn)程序混亂的情況，有利于整體程序的有效運行。在進行模塊化編程使要根據(jù)自動化控制系統(tǒng)的特點進行，使各國模塊能夠很好地被適應(yīng)于各種不同的計算機系統(tǒng)中，更加方便汽車焊裝車間的生產(chǎn)作業(yè)的開展。

另外，模塊化編程還有功能劃分的優(yōu)點。程序不同執(zhí)行的任務(wù)也就不相同，所以，在汽車焊裝車間的生產(chǎn)制造作業(yè)中，各種制造設(shè)備所起得到的作用的各不相同的，這些設(shè)備都需要特定的程序來控制。進行模塊化編程可以將程序的功能進行有效的劃分，這樣就不會由于某個程序出現(xiàn)狀況而影響整個程序的運行。除此之外，還有利于工作人員及時發(fā)現(xiàn)錯誤的程序，有效節(jié)省了大量的工作時間，并降低了編程工作人員的工作量，減輕程序調(diào)試員的工作負擔(dān)。若系統(tǒng)需要進行更新，只需要對相應(yīng)的模塊進行更新，就能確保整個工程的順利運行，進而有效減少了許多的工作。

三、汽車焊裝自動化控制中安全總線技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國各種科學(xué)技術(shù)的不斷進步與更新，汽車焊裝車間自動化控制系統(tǒng)中安全總線技術(shù)應(yīng)用地越來越多，下面將介紹我國的國產(chǎn)車型奇瑞生產(chǎn)過程中自動化焊接生產(chǎn)線的具體應(yīng)用。首先，對于奇瑞A3的電氣控制系統(tǒng)來說，主要包括了五條空中運輸線，其各種工藝材料、設(shè)備均通過空中運輸?shù)姆绞降竭_目的地。所有的制造系統(tǒng)應(yīng)用了國外先進的技術(shù)，以達到有效減少生產(chǎn)線弊端的目的。然后，點焊機器人是奇瑞A3自動化焊裝系統(tǒng)中最主要的智能設(shè)備，自動化控制系統(tǒng)會發(fā)布指令操作機器人，使它們自動識別A3的車廂和相關(guān)設(shè)備。此外，機器人身上還會帶有自動膠槍，使A3的降噪性能更好。而且機器人還配備了修磨裝備，這也是為了實現(xiàn)汽車生產(chǎn)焊裝的全程自動化，提升車間的作業(yè)效率。在A3中應(yīng)用安全總線技術(shù)，能夠提升A3的綜合性能，特別是人們所重點關(guān)注的汽車的安全性能，更是有了較大的飛躍，這也啟發(fā)了我國在汽車制造中安全總線的應(yīng)用創(chuàng)新。

四、結(jié)束語

綜上所述，汽車生產(chǎn)制造企業(yè)在進行焊裝時必須要應(yīng)用自動化控制技術(shù)，要將其應(yīng)用到汽車焊裝車間的監(jiān)管層、設(shè)備層、控制層各個階層中，在科學(xué)設(shè)計汽車自動化生產(chǎn)軟件，進行模塊化編程的基礎(chǔ)上，有效發(fā)揮自動化控制技術(shù)的作用，從而降低汽車生產(chǎn)中的焊裝成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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