A21焊裝線電氣控制系統(tǒng)說明書

1、.a奇瑞A21項目合裝電氣說明書 一、設(shè)備的硬件構(gòu)成奇瑞海外T11項目合裝工位的電氣系統(tǒng)A系統(tǒng)主要設(shè)備：1MAIN BUCK LH12MAIN BUCK RH本電控系統(tǒng)由主控制系統(tǒng)和現(xiàn)場從站模塊組成。控制系統(tǒng)集中安裝在主控制柜內(nèi)。主控制柜內(nèi)安裝合裝線PLC控制器及I/O模塊、信號端子排、電源單元和其他附屬器件。系統(tǒng)還配有操作面板和觸摸屏，用于電控系統(tǒng)的運行操作和運行狀態(tài)及故障顯示?？刂葡到y(tǒng)主要完成生產(chǎn)現(xiàn)場各種信號數(shù)據(jù)的實時采集及監(jiān)控，并按焊裝線的動作時序向生產(chǎn)現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。生產(chǎn)現(xiàn)場部分由工位上按鈕臺，現(xiàn)場采集模塊、現(xiàn)場信號傳感器（行程開關(guān)）、驅(qū)動元件（電磁閥）等組成。這一部分向控制

2、系統(tǒng)提供操作人員的操作信號和各種現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)信號，同時接收來之控制系統(tǒng)的各種控制指令來驅(qū)動電磁閥，使其按照工藝時序進(jìn)行動作。工位的傳感器信號電纜和驅(qū)動元件的控制電纜集中到附近的I/O采集模塊中，再通過Profitbus總線同主控制柜相連（參見電控系統(tǒng)構(gòu)成示意圖：觸摸屏中的系統(tǒng)配置界面）。本套設(shè)備的控制系統(tǒng)采用SIEMENS的CPU315-2DP PLC作為控制單元，整個系統(tǒng)采用分散布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。設(shè)備的狀態(tài)由控制器將數(shù)據(jù)處理后送至SIMENS MP277觸摸屏上顯示，使操作者可以方便的了解到設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。在本系統(tǒng)中，采用SIMENS S7300系列的CPU加Profibus擴(kuò)展總線結(jié)構(gòu)。

3、整套系統(tǒng)的部件均采用國外進(jìn)口器件，電磁閥和行程開關(guān)的使用壽命為10億次（實驗室條件），在保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，使系統(tǒng)更易于維護(hù)和改造。二、PLC模塊及其它模塊概述1 電源模塊PS307PS307電源模塊用來將220V交流電轉(zhuǎn)換為24V直流電，為主控柜PLC的CPU模塊提供電源。遠(yuǎn)程I/O模塊的電源使用外部的24V電源，而不使用PS307電源模塊供電。2CPU模塊S7 315-2DPCPU模塊用來完成輸入信號的處理及控制信號的輸出，實現(xiàn)對設(shè)備的控制。3數(shù)字量輸入模塊SM32116路輸入的數(shù)字量模塊，用來采集設(shè)備的按鈕、選擇開關(guān)等控制信號的狀態(tài)，主要接收的是主控柜上的信號。4數(shù)字量輸出模塊S

4、M32216路輸出的數(shù)字量模塊，用來輸出控制信號來控制指示燈、繼電器輸出等其它設(shè)備的動作，其作用對象也僅限于主控柜內(nèi)的設(shè)備。5、ET200S131輸入模塊4路輸入的數(shù)字量模塊，用來采集工位按鈕臺上設(shè)的按鈕的狀態(tài)。6、ET200S132輸出模塊4路輸出的數(shù)字量模塊，用來輸出控制信號來按鈕臺上的指示燈。7設(shè)備通信模塊CP342-5用于主線與合裝控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信處理。8遠(yuǎn)程I/O模塊以及站號設(shè)定 遠(yuǎn)程從站輸入模塊采集現(xiàn)場夾具氣缸夾緊打開狀態(tài)，輸出模塊驅(qū)動電磁閥，在每個遠(yuǎn)程I/O模塊的左下有2個10位撥碼開關(guān)，順序依次為1，2，3，4，5，6，7，8，9，0，地址計算采用10進(jìn)制，左邊為十位，右邊為

5、個位，如57站號模塊站號的設(shè)定是將左邊的開關(guān)撥為5，右邊的開關(guān)撥為7，即為5*10+7=57如通信電纜聯(lián)接不正確，或遠(yuǎn)程I/O模塊地址設(shè)定錯誤，則系統(tǒng)將出現(xiàn)通訊故障，而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正確運行。9MP277觸摸屏在主控柜旁邊裝有一塊觸摸屏，用來顯示設(shè)備的運行狀態(tài)。觸摸屏通過總線與系統(tǒng)聯(lián)接。1024V電源模塊輸入交流220V，輸出直流24V，為按鈕、指示燈、電磁閥及PLC的輸入/輸出模塊提供電源。 11中間繼電器由PLC進(jìn)行控制，驅(qū)動相應(yīng)執(zhí)行元器件12按鈕用來輸入設(shè)備的控制命令信號。13指示燈用來顯示設(shè)備的狀態(tài)。14電磁閥用來控制氣缸的運動方向，從而控制夾具的動作。15磁性開關(guān)用來檢測夾具的位置狀態(tài)

6、。16接近開關(guān)用來檢測頂蓋和車體的位置狀態(tài)。17感知開關(guān)用來檢測焊接氣缸的狀態(tài)。三、設(shè)備的控制方式本套系統(tǒng)允許操作者以兩種方式進(jìn)行操作手動方式和自動方式。在手動方式下，由操作者在運行條件允許的情況下（具體動作的運行允許條件見后面的說明）手動控制設(shè)備的每一個動作。在自動方式下，由操作者啟動設(shè)備的自動控制程序，由系統(tǒng)自動控制設(shè)備的運行。四、設(shè)備啟動 設(shè)備啟動前應(yīng)確保PLC模塊接線正確，電纜聯(lián)接正確，并且CPU模塊處于RUN狀態(tài)。啟動設(shè)備的操作順序如下：1、接通設(shè)備的氣源，確保氣壓能滿足設(shè)備正常運行的需要。2、接通設(shè)備的總電源開關(guān)。3、接通主控制柜的電源。4、若采取設(shè)備啟動（手動方式），將主控制柜的

7、“自動/手動”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手動”位置。（確保氣壓正常并且設(shè)備沒有急停），一按主控制柜上的運轉(zhuǎn)準(zhǔn)備按鈕，當(dāng)主控柜上的“運轉(zhuǎn)準(zhǔn)備”指示燈點亮后，設(shè)備啟動（手動方式）完成。5若采取設(shè)備啟動（自動方式），將各主控制柜的“自動/手動”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動”位置。（確保設(shè)備沒有急停，）按主控制柜上的運轉(zhuǎn)準(zhǔn)備按鈕，當(dāng)主控柜上的“運轉(zhuǎn)準(zhǔn)備”指示燈點亮后,按主控制柜上的自動啟動按鈕，當(dāng)主控柜上的“自動啟動”指示燈點亮后，設(shè)備啟動（自動方式）完成。五、手動控制 將主控制柜上的“自動手動”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手動”位置。在“手動”控制狀態(tài)，手動控制應(yīng)在觸摸屏動作界面選擇“手動“。選擇相應(yīng)的工位以及夾具后，按動ACTION

8、 ON/ ACTION OFF，關(guān)閉和打開夾具。在手動控制方式下，當(dāng)滿足以下條件時，可通過按鈕來控制夾具動作：1、 各工位無急停操作2、 主控制柜無急停操作3、 有正確的車種信號六、自動控制將合裝主控制柜上的“自動手動”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動”位置后，按住合裝主控柜“自動啟動”或者觸摸屏上的“自動啟動按鈕”約一秒鐘，啟動合裝自動，進(jìn)入自動狀態(tài)。在自動控制方式下，當(dāng)車被送到2003工位后，其工位夾具達(dá)到允許合裝前進(jìn)的狀態(tài)后，合裝工位開始BASE解鎖前進(jìn)鎖緊夾具按照工藝時序進(jìn)行夾緊動作。焊接完畢后，按動左右四個完成按鈕，打開全部夾具后，BASE回原位.空車時合裝處于工作完成狀態(tài)。車型傳遞順序為： BU

9、CK LH車型設(shè)定緩沖區(qū)-1001 -1002 -2001 - 2002 -2003 - BUCK RH2004 -2005 -2006七、故障及報警（一）CPU故障當(dāng)CPU的SF指示燈點亮?xí)r，則CPU存在硬件或軟件故障。當(dāng)CPU出現(xiàn)不可處理故障時，CPU轉(zhuǎn)入STOP（停止）狀態(tài)，設(shè)備不能運行。CPU故障的處理：1、關(guān)閉CPU電源，再重新上電。2、如故障仍然存在，則關(guān)閉CPU電源。3、接通CPU電源。4、執(zhí)行復(fù)位CPU寄存器操作。5、如故障仍存在，則CPU存在硬件故障，更換CPU模塊。6、重新下裝PLC控制程序。7、將CPU的運行模式置于運行模式。（二）直流電源保護(hù)當(dāng)為PLC的數(shù)字量模塊端子提

10、供電源的24V直流電源輸出端出現(xiàn)短路情況時，直流電源可能進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。此時直流電源輸出端電壓急劇降低，無法驅(qū)動系統(tǒng)的輸入/輸出設(shè)備。當(dāng)出現(xiàn)直流電源保護(hù)時，排除短路故障，將直流電源輸入端斷開后再重新接通，系統(tǒng)即恢復(fù)正常。（三）急停報警1、觸發(fā)：當(dāng)按下主按控制柜或任意工位操作面板或按鈕臺上的急停按鈕時，將觸發(fā)急停報警。2、影響：當(dāng)急停報警觸發(fā)后，切斷所有閥的控制電源，主控制柜急停報警燈亮，觸摸屏顯示相應(yīng)報警工位。報警將停止合裝工位設(shè)備的運行。3、復(fù)位：將各急停按鈕恢復(fù)正常狀態(tài)，并按下主控制柜或任意工位操作面板上的“故障復(fù)位”按鈕，則急停報警信號被清除。（四）限位開關(guān)和電磁閥故障報警1、觸發(fā)：當(dāng)控制

11、夾具動作的電磁閥接通時間超過夾具動作所需的時間，而夾具動作到位的限位開關(guān)信號未返回時，或者當(dāng)檢測夾具開、關(guān)的限位開關(guān)信號同時存在時，觸發(fā)限位故障報警，相應(yīng)工位LS故障指示燈點亮。2、影響：限位開關(guān)故障報警將暫停相關(guān)工位的設(shè)備的動作。3、原因：氣壓過低導(dǎo)致夾具動作未到位。 夾具與工件間的位置偏差導(dǎo)致夾具動作未到位。 PLC到電磁閥的控制線路故障導(dǎo)致電磁閥未動作。 電磁閥故障導(dǎo)致電磁閥未動作。4、復(fù)位：當(dāng)故障解決后按主控柜或任意操作臺“故障復(fù)位”按鈕，報警狀態(tài)清除。（五）車體落位異常故障1、觸發(fā)：合裝的左右側(cè)各有三個接近開關(guān)，兩個用以檢測車體位置一個用以檢測頂蓋位置的接近開關(guān)，當(dāng)檢測車體的開關(guān)有一

12、個檢測不到信號的話，就會報車體落位故障，當(dāng)檢測不到頂蓋位置或者車體位置的接近開關(guān)信號時，其相應(yīng)夾具不會動作。2、影響：該工位車體落位異常故障指示燈亮。該工位動作將停止運行。3、復(fù)位：車體落位狀態(tài)恢復(fù)正常后，按主控柜或任意工位操作面板上的“故障復(fù)位”按鈕，車體落位異常報警信號自動被清除，按啟動順序重新啟動設(shè)備運行。 八、觸摸屏T11合裝操作屏使用SIEMENS MP277（10寸）一塊，放置在合裝工位的右側(cè)，實現(xiàn)對合裝夾具的手動操作，還可以實現(xiàn)對合裝工位的運行、故障、PLC系統(tǒng)的連接狀態(tài)，以及對主線工位的連鎖信號狀態(tài)的監(jiān)控下面是觸摸屏畫面的一些截圖，來簡要說明觸摸屏系統(tǒng)的使用方法1、主畫面畫面切

13、換區(qū)域工作區(qū)域固定區(qū)域觸摸屏畫面的主界面，起到是對整套系統(tǒng)狀態(tài)的指示；我們把觸摸屏畫面分為三個區(qū)域：1： 固定區(qū)域2：工作區(qū)域本區(qū)域是工作的主要區(qū)域，對設(shè)備的手動操作，以及設(shè)備各種狀態(tài)均在此部分顯示3：畫面切換區(qū)域在此區(qū)域供有8個觸摸按鈕，它們的含義如下：左方向鍵：回到上一頁面READY：切換到準(zhǔn)備畫面，在此頁畫面我們可以查看每一個工位的整體狀態(tài)；CAR TYPE切換到車型設(shè)定畫面，此頁面我們可以設(shè)定每個工位的車型狀態(tài)ACTION：切換到動作操作畫面，在此頁中，選擇你要需要操作的工位界面GRAPHICS：切換到操作畫面，在此頁中，選擇你要查看具體設(shè)備位置信號界面的工位FAULT：切換到操作畫面

14、，在此頁中，選擇你要查看具體設(shè)備故障信號界面的工位INTERLOCK：切換到操作畫面，在此頁中，選擇你要查看與合裝工位的互鎖信號右方向鍵：回到下一頁面在畫面中，每個工位的狀態(tài)有方形指示燈指示，具體的含義同工作區(qū)域左上角的四個狀態(tài)描述一致2、運轉(zhuǎn)狀態(tài)畫面該頁面指示工位的運轉(zhuǎn)狀態(tài)3、夾具動作工位選擇畫面切換到1001STN在此頁中，可以切換到任何可以手動操作的界面，比如點擊1001，切到1001STN夾具動作操作畫面4、夾具動作操作畫面工作完成置位/復(fù)位工位選擇模式切換1在模式切換區(qū)中，選擇所要的模式，如果為手動操作模式，可以按下指針1所指示的按鈕來選擇要操作的夾具，按“ACTION ON”夾緊夾

15、具，按“ACTION OFF打開夾具，按“HOME POS”打開工位上所有的夾具。操作的結(jié)果（狀態(tài)）會有按鈕后面狀態(tài)指示出來切換到1001 GRAPHICS在此頁中，選擇你要查看具體設(shè)備位置信號界面的工位，比如點擊1001STN，切換到1001STN的信號顯示畫面7、信號顯示畫面CLAMPUNCLAMP此頁面中可查看每個信號的狀態(tài)，如果某組閥發(fā)生LS故障，此組閥將閃爍指示故障狀態(tài)。4、 故障顯示畫面在此頁中，選擇你要查看具體設(shè)備故障信號界面，故障出現(xiàn)時相應(yīng)的區(qū)域變?yōu)榧t色在此頁中，顯示詳細(xì)錯誤信息在此頁中，選擇你要查看具體從站通訊故障，故障出現(xiàn)時相應(yīng)的區(qū)域變?yōu)榧t色9、為網(wǎng)絡(luò)互鎖界面此頁面可查看地

16、板線系統(tǒng)與合裝系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互鎖信號的狀態(tài)10、車型設(shè)定界面待設(shè)車型預(yù)定車型各工位車型設(shè)定此頁面中可以設(shè)定每個工位的車型。在系統(tǒng)處于手動條件下，根據(jù)“預(yù)定車型”設(shè)定好“待設(shè)車型”后，選擇每個工位，點擊“CAR TYPE SET/PB” 按鈕即可設(shè)定好每個工位的車型。在系統(tǒng)自動運行前設(shè)定好每個工位的車型，自動運行后10022006工位的車型會自動傳遞。車型自動傳遞后1001工位在默認(rèn)狀態(tài)下為待設(shè)車型。即待設(shè)車型傳遞到1001工位。系統(tǒng)上電后檢查合裝工位與2002工位車型是相同，檢查各工位車型與實際車型是否相符！自動運行時如需更換車型，例如：正常車型轉(zhuǎn)為空車，在SHUTTLE運送車身前，在車型設(shè)定緩沖

17、區(qū)設(shè)定相應(yīng)的空車車型，當(dāng)車身運送時，1001工位自動轉(zhuǎn)為空車車型！九、工位時序1、1001STN時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊FENDERSHIFT PINSHIFTLHUNDER BODYCLAMPRHUNDER BODYCLAMPFENDERCLAMPFENDERSWING全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位2、1002STN時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMPFENDERCLAMPFENDERSWING全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位3、2001STN時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMP全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完

18、成&夾具原位4、2002STN時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMP側(cè)圍全夾緊循環(huán)周期完成&夾具原位上電通氣全夾緊焊接5、2003STN 時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMP全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位6、2004STN 時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMP全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位7、2005STN 時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMP全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位8、2006STN 時序主線運行SHUTTLE后退&鎖緊UNDERBODYCLAMP全夾緊焊接上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位9、SHUTTLE 時序主線運行全線工作完成LIFTER 全部升起后退鎖打開前進(jìn)上電通氣循環(huán)周期完成&SHUTTLE原位前進(jìn)停止，前進(jìn)鎖鎖緊，LIFTER落下前進(jìn)鎖開后退停止，后退鎖鎖緊合裝運行BASE開鎖，前進(jìn)閉鎖側(cè)圍二次夾緊頂蓋以及包裹架夾緊上電通氣循環(huán)周期完成&夾具原位焊接完成包裹架、頂蓋打開側(cè)圍二次打開BASE開鎖，后