李偉

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三菱H網(wǎng)在汽車涂裝車間的應用

李偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章以三菱Q02H型PLC搭配的QJ71BR11網(wǎng)絡模塊為例，介紹了H網(wǎng)在涂裝車間以同軸總線系統(tǒng)為配置方式的結構、設置及功能應用實例。

PLC；H網(wǎng)絡；同軸總線

前言

汽車涂裝車間的生產(chǎn)設備一般都分布在以三層廠房為主體的室體結構內(nèi)，設備類型雜而多，且質(zhì)量控制點較多，對設備的可靠性與穩(wěn)定性要求極高。因此涂裝車間的設備網(wǎng)絡控制總體上采用“集中監(jiān)視、分散控制”的典型模式，以便使生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)能受到實時監(jiān)控，設備故障診斷更加便利與及時。依據(jù)這一原則，將整個電控系統(tǒng)分為三個層次，即監(jiān)控層、控制層和設備層。每個層次中使用不同的網(wǎng)絡結構及軟硬件配置，以實現(xiàn)各自不同的功能。其中控制層是整個網(wǎng)絡架構中的核心，在整個電控系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，因此本文重點對我公司涂裝車間應用在控制層中的單一形式的H網(wǎng)絡結構，配置方法和功能應用做一闡述，供大家參考。

1 H網(wǎng)絡概述

三菱H網(wǎng)是三菱公司專為工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸而開發(fā)的工業(yè)控制級網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。在同軸總線系統(tǒng)結構中，其硬件結構由主要由三菱H網(wǎng)模塊QJ71BR11、75歐姆同軸電纜及終端電阻、A6BR10型網(wǎng)絡中繼器構成，傳輸速率為10Mbps。做為設備層的上級網(wǎng)絡，H網(wǎng)絡模塊實時將現(xiàn)場操作站、現(xiàn)場設備檢測單元（接近開關、光電開關等）、現(xiàn)場其它輸入設備（如控制按鈕等）、顯示設備（如指示燈等）等信息通過H網(wǎng)絡傳遞至信息層。同樣，做為信息層的下級網(wǎng)絡，實時將上位機的指令傳遞至設備層。除了完成自上而下和自下而上數(shù)據(jù)傳輸任務外，還可實現(xiàn)同級網(wǎng)絡間PLC與PLC之間數(shù)據(jù)共享。

2 H網(wǎng)常用功能

三菱H網(wǎng)使用鏈接軟元件 LX/LY/LB/LW 能夠在相同網(wǎng)絡上的PLC站之間進行周期性數(shù)據(jù)通訊并且使上位機實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中監(jiān)控。另外搭配GX Developer編程軟件還可對其自身的網(wǎng)絡故障進行診斷，對傳輸?shù)目煽啃缘葘嵱霉δ苓M行設定。一般常用功能包括①控制站開關功能。如果控制站出現(xiàn)異常則另外的正常站就變成副控制站繼續(xù)數(shù)據(jù)鏈接。②站分離功能。當一般站的電源斷開，其他站仍然能夠進行數(shù)據(jù)鏈接。③網(wǎng)絡故障診斷。診斷功能用于檢查網(wǎng)絡的線路狀態(tài)和模塊設置及運行狀態(tài)。

3 H網(wǎng)結構

三菱同軸總線系統(tǒng)H網(wǎng)，最大支持32個PLC站，其中1個必須為控制站（主站），剩余為普通站（從站）。我公司涂裝車間共有25臺三菱Q02H型PLC，每臺PLC均安裝有三菱H網(wǎng)模塊Q J71BR11，通過同軸電纜將前處理電源生產(chǎn)線、機運系統(tǒng)、機器人噴涂等控制系統(tǒng)的PLC全部接入H網(wǎng)絡，由于通訊距離限制，使用4臺A6BR10型信號轉(zhuǎn)發(fā)器做信號放大用。

4 具體配置方法

H網(wǎng)的網(wǎng)絡參數(shù)需要在H網(wǎng)的主/從站分別進行配置。在PLC控制站（主站），參數(shù)由通訊參數(shù)及發(fā)信地址范圍分配兩部分構成，以下以我涂裝車間設備為例進行配置。在進行網(wǎng)絡參數(shù)配置前，在每個PLC的H網(wǎng)模塊Q J71BR11上，通過站號撥碼開關，確定每個PLC在H網(wǎng)絡中所處的站號。然后通過GX Developer編程軟件對每個站進行參數(shù)寫入。

4.1 在H網(wǎng)控制站（主站）完成通訊參數(shù)配置

在菜單parameter/network param選項下選擇MELSECN -ET/ETHERNET選項，對PLC基板安裝的所有通訊智能模塊進行通訊配置。配置內(nèi)容包括起始I/O地址、網(wǎng)絡號、總站數(shù)、網(wǎng)絡組號及模式，如圖1配置界面。起始I/O地址是指除去電源模塊外，在其他模塊配置有效前提下，按模塊在基板中安裝位置算出。H網(wǎng)是以太網(wǎng)下級網(wǎng)絡，因此我們配置以太網(wǎng)的網(wǎng)絡號為1號網(wǎng)絡，H網(wǎng)為2號網(wǎng)絡?？傉緮?shù)量配置為25是指1個控制站，24個普通站。因為是單一的H網(wǎng)絡，所以我們配置組號為0，再將網(wǎng)絡配置為在線模式。

圖1 配置界面

4.2 在H網(wǎng)控制站（主站）完成所有站發(fā)信地址范圍配置

圖2 配置示例

在network range assignment選項的SWITCH開關選項中，按自身需要分配LB/LW及LX/LY的發(fā)信地址，圖2為配置1號控制站，2號、3號普通站鏈接繼電器LB/LW的示例。

4.3 在H網(wǎng)一般站（從站）完成通訊配置

在每個從站的網(wǎng)絡參數(shù)中，將NETWORK TYPE 選為H MODE(NOMAL STATION)，其余與主站通訊參數(shù)配置方法相同。

通過以上配置，我們即可通過控制站訪問所有的普通站，并且站與站之間均可在已經(jīng)分配好的發(fā)信地址范圍內(nèi)實現(xiàn)信號共享。

5 應用方案

5.1 控制站訪問普通站功能

在設備維修室通過以太網(wǎng)經(jīng)過交換機與H網(wǎng)主站PLC的以太網(wǎng)模塊相連。維修人員可通過GX編程軟件，利用H網(wǎng)絡直接調(diào)取現(xiàn)場任意一臺PLC的程序進行監(jiān)視與控制。再配合上位機組態(tài)軟件的應用及后期對組態(tài)內(nèi)容的不斷完善，使得設備維修班組的故障診斷及維修效率得到有效提升。

5.2 站與站之間信號共享功能

原我們噴漆室空調(diào)送排風系統(tǒng)的風機、水泵是通過1個操作人員逐臺關閉，工作量大而且浪費能源。后期通過利用H網(wǎng)將空調(diào)送排風系統(tǒng)的啟停及各類狀態(tài)信號轉(zhuǎn)變成H網(wǎng)絡鏈接繼電器，然后在噴漆室噴涂機器人HMI中讀取這些信號制作設備狀態(tài)監(jiān)視界面，這樣就利用機器人HMI實現(xiàn)了空調(diào)一鍵關機及空調(diào)運行狀態(tài)實時監(jiān)控功能，生產(chǎn)一結束，通過觸摸屏上一鍵關機按鈕，鏈接繼電器信號變化狀態(tài)通過H網(wǎng)實時反映在空調(diào)PLC內(nèi)，實現(xiàn)異地控制功能。降低了工人操作量并起到了節(jié)能效果。

6 結語

三菱H網(wǎng)做為涂裝車間電控系統(tǒng)的核心層，運行穩(wěn)定，使用便捷。我們依托H網(wǎng)改造了車間多處設備功能。但是也應注意到影響信號基于網(wǎng)絡傳輸?shù)闹T多不穩(wěn)定因素，如電磁干擾，電阻損壞，接頭松動等等意外造成的網(wǎng)絡中斷。因此應避免牽扯到設備本質(zhì)安全的信號在網(wǎng)絡中傳輸，同時做好網(wǎng)絡的檢查與防護措施，保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性與可靠性。

[1] 三菱電機自動化上海有限公司. Q系列MELSECNET/H網(wǎng)絡系統(tǒng)手冊.上海市虹橋路1386號http://www.mitsubishielectric-automa tion.cn,2001.

Application of Mitsubishi H net in automobile painting workshop

Li Wei

( Shaanxi Heavy Vehicle Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

Taking the mitsubishi Q02H PLC matched QJ71BR11 network module as an example, this paper introduces the structure, setting and function application of the coaxial bus system in the painting workshop of H network.

PLC; H network; coaxial bus

B

1671-7988(2018)20-197-02

U468.3

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1671-7988(2018)20-197-02

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李偉，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.20.073