劉金龍

摘 要：現(xiàn)總裝車間內(nèi)的發(fā)動機舉升小車在日常運行中，常會出現(xiàn)短暫失電的情況，導(dǎo)致小車停止工作等偶發(fā)故障現(xiàn)象。因此，特對舉升小車的現(xiàn)有PLC程序，信號采集，還有UPS應(yīng)用加以實際改善應(yīng)用論證。以PLC 為主控制器，繼電器、傳感技術(shù)、位置控制、UPS電源和市電切換等技術(shù)，提高現(xiàn)場控制舉升小車運行的可靠性。系統(tǒng)具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、精度高、易控制的特點。

關(guān)鍵詞：三菱PLC;舉升小車;光電開關(guān);自動化控制;運行可靠

1 前言

隨著汽車需求量越來越大，汽車企業(yè)生產(chǎn)自動化技術(shù)要求越來越多，穩(wěn)定性的要求也越來越高。汽車發(fā)動機裝配要求精確對位，因此對發(fā)動機舉升舉升小車生產(chǎn)運行穩(wěn)定性要求很高。現(xiàn)在用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計，具有功能強、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點，因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛，但是信號采集和軌道供電還存在一定的不穩(wěn)定因素，通過改善提高小車的安全運行穩(wěn)定性。

2 提高總裝車間發(fā)動機舉升小車運行可靠性改造目的

針對總裝車間發(fā)動機舉升小車因在異常情況下出現(xiàn)發(fā)動機與吊具相撞造成發(fā)動機報費;在等待同步裝配線發(fā)車區(qū)掉電，存在安全隱患;有亂發(fā)車現(xiàn)象。針對以上存在的問題進行相應(yīng)的改造方案論證及實施。舉升小車安全可靠性改造方案能配合原有保護裝置，能極大提高小車安全運行，將故障大幅降低。市電與UPS切換時，PLC不掉電，無等待時間。改造后的舉升小車，增設(shè)的保護措施與原有措施一起，能提高安全運行的可靠性。

3 改造方案具體落實范圍

3.1 對生產(chǎn)機運主鏈、舉升小車程序進行優(yōu)化;

3.2 對發(fā)動機舉升小車行改造。

4 方案及工作原理

（以下內(nèi)容如涉及舉升小車的改造方案，因小車結(jié)構(gòu)、程序相同，方案則以7#小車為例。）

方案：

4.1 在機運主鏈增加兩個行程開關(guān)（X014，X015），與原有的兩個車身檢測光電開關(guān)信號M10配合，減小誤發(fā)車的可能性;寫入發(fā)車程序和安裝示意圖如圖1：

程序原理介紹：當(dāng)機運主鏈有吊具進入時，機械擺臂行程開關(guān)X014被吊具臂觸發(fā)并置位M55，表明車輛進入檢測區(qū);當(dāng)對射式光電開關(guān)被吊具上車身遮住，小車主程序允許舉升小車發(fā)車。當(dāng)?shù)蹙弑塾|發(fā)機械擺臂行程開關(guān)X015時，復(fù)位M55，等待下一循環(huán)。當(dāng)停機結(jié)束恢復(fù)設(shè)備生產(chǎn)啟動時，M55自動被程序M8002置位，避免停機時出現(xiàn)吊具已進入檢測區(qū)域無法觸發(fā)開關(guān)狀態(tài)，而出現(xiàn)舉升小車不能發(fā)車的情況，見圖2。

4.2 在舉升小車內(nèi)加裝UPS不間斷電源，當(dāng)小車電源啟動且按下UPS使用按鈕后，即由UPS為整個系統(tǒng)供電。當(dāng)出現(xiàn)小車導(dǎo)電輪與導(dǎo)電軌因接觸不良等原因造成短時斷電時，由UPS供電到整個小車系統(tǒng)。在UPS有故障的情況下快速切換到導(dǎo)電軌供電模式，確保舉升小車有穩(wěn)定可靠的電源供給，具體安裝示意圖如圖3：

充分利用舉升小車的內(nèi)部空間進行方案實施，將UPS固定在舉升小車底部托架，方便日后維修保養(yǎng)等工作，見圖4。

當(dāng)UPS正常開啟時，指示燈亮，切換到導(dǎo)電軌為系統(tǒng)供電時，指示燈不亮，見圖5，圖6。

UPS開機：在正常狀態(tài)下，系統(tǒng)上電時，小車導(dǎo)電軌道36VAC電源經(jīng)過小車左右兩邊導(dǎo)電輪輸入電送到升壓變壓器升壓到220V AC 輸出，經(jīng)KA9中間繼電器閉點向系統(tǒng)供電，同時因系統(tǒng)上電后KA6中間繼電器得電吸合，其KA6中間繼電器常開觸點吸合觸發(fā) UPS開機。市電供給UPS開機后，UPS迅速轉(zhuǎn)換旁路狀態(tài)，向負載供給電源，PLC上電初始化后。通過I/O輸出控制KA7中間繼電器吸合，其KA7中間繼電器常閉觸點跳開。完成上電UPS開機過程，UPS開機后KA9得電，斷開系統(tǒng)直供，轉(zhuǎn)由經(jīng)UPS向系統(tǒng)供電。當(dāng)舉升小車走輪接觸不良出現(xiàn)掉電情況時，UPS迅速由旁路狀態(tài)轉(zhuǎn)換成逆變狀態(tài)向負載、PLC提供穩(wěn)定電源，確保PLC、舉升小車穩(wěn)定運行。

UPS關(guān)機：當(dāng)操作工執(zhí)行關(guān)機，關(guān)閉系統(tǒng)電源時。UPS迅速由旁路狀態(tài)轉(zhuǎn)換成逆變狀態(tài)向負載、PLC提供穩(wěn)定電源，通過PLC 內(nèi)部邏輯運算判斷，當(dāng)斷電超過1min時。PLC I/O控制KA8中間繼電器輸出，UPS 執(zhí)行關(guān)閉，見圖7，圖8。

方案改造提高運行可靠性效果驗證：

1）UPS工作模式：

加裝UPS不間斷電源，采用兩種供電模式。小車在軌道上行使，由左右兩根軌道通過行走車輪導(dǎo)電，當(dāng)軌道掉電或無市電的情況下系統(tǒng)自動切換到UPS電源供電，確保舉升小車有穩(wěn)定可靠的電源。當(dāng)UPS電源出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動檢測到并屏蔽UPS電源，快速切換到市電模式。

小車導(dǎo)電軌供電供應(yīng)模式：

當(dāng)UPS出現(xiàn)故障無電壓輸出時，KA9中間繼電器掉電，轉(zhuǎn)由市電模式，可立即屏蔽UPS 快速向系統(tǒng)供電，自動切換避免停線。

2）準(zhǔn)確發(fā)車率由原來的90%提升至100%。

5 結(jié)論

舉升小車經(jīng)過安全可靠性改造，能配合原有保護裝置，極大提高小車安全運行，將故障大幅降低。市電與UPS切換時，PLC不掉電，無等待時間。改造后的舉升小車，增設(shè)的保護措施與原有措施一起，能提高安全運行的可靠性。

參考文獻：

[1]曹京生.PLC輸入端擴展技巧.機械制造與自動化.

[2]UPS應(yīng)用說明書.

[4]楊長能.張興毅.可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)應(yīng)用.

[5]鐘肇新.彭侃.可編程序控制器原理及應(yīng)用.華南理工大學(xué)社.