无线控制的现代化汽车厂

来源：PE Rid yourself of hard-to-maintain wiring. Let wireless systems carry the load and streamline control.One of the key technologies that enables a modern auto plant to run smoothly is wireless communications. Transport and conveying systems are mobile and need to communicate with centralized control and information systems. Without wireless, these systems must communicate via cumbersome wiring harnesses or via manual operator interactions. Wireless is a technology some machine builders are already very familiar with. And for those industrial OEMs that haven’t yet dealt with it, the word is out. 使自己摆脱难维护的硬接线.让无线系统载着负载进行流线化控制。 偶尔，每个机器制造商应停留一会欣赏他们、他们的工业同行、他们的客户以及系统集成商创造的奇迹以及自动化奇迹。 例如，现在汽车或卡车制造和装配厂，是技术的最好的地方。从一个站到另一个站的零件和装配极少或没有人干涉。通过尖端机器人及时移动来完成焊接、喷漆、紧固以及其他操作。 使现代汽车厂平滑地运行的关键的技术之一是无线通讯。运输和传送系统是移动的，需要与集中控制以及信息系统通讯。没有无线，这些系统必须通过笨重的硬接线或通过操作员手动操作来通讯。 无线是一些机器制造商已经非常熟悉的技术。对这些仍没有采用无线的工业OEM来说，是缺乏的。你不久就会采用。 相关案例 近来,尼桑(Nissan)公司在美国田纳西州Smyrna市的汽车和卡车装配厂实施无线控制系统从而更新现有的输送系统。输送系统通过单轨从一个操作员站到下一个操作员站移动两个和四个轮子的驱动卡车(见图1)。 在单轨上有四个天车。每个天车是使用定制设计携带后轴的工具的吊重行动车装配。软逻辑控制器协调运动。操作员站在四个地点，每个站完成作为装配过程一部分的特定任务。 四个软逻辑控制器联网并传到中控站。控制器之间的通讯是通过无线通讯模块,这些模块能直接和控制器底板通讯。无线通讯模块通过2.4-GHz扩频无线链接互相通讯。 Metrolina人机解决方案公司(http://www.metrolinaergonomics.com)位于美国田纳西州McMinnville市,是一家设备制造、服务、分销商，专注于人机物料输送系统，尼桑联系该公司从而评估初始输送系统设计。etrolina 公司东南地区副区域经理Roger Boivin 说：“整个输送系统基本上是手动操作。系统有极差的人机和不足的空间利用。我们感到无线自动化解决方案能极大地改进运行。”Metrolina设计和制造天车并供应Demag公司单轨提升和驱动系统。Metrolina 和Demag设计整个输送系统。Metrolina 设计、安装、调试无线控制系统。 图1.测试天车 图2.早期的采用者 四个天车都是单轨导向的，吊重行动车装配的，通过软逻辑控制器来监视的，所有这些系统都是通过无线网络与集中控制站通讯。 通讯链接没有要求特别的编程，因为无线通讯模块作为标准I/O通过软逻辑控制器识别和使用。无线通讯模块的供应商，Control Chief (http://www.controlchief.com) 公司技术销售工程师Ben Brechtel 说：“通过PLC编程器实施是相当简单和直接的，不需要专用软件和硬件配置。控制器之间的数据交换通过无线模块的专用I/O映像表来实现。这提供可靠的和决定性的直接集成到SLC500的背板控制媒介。” Control Chief公司为工业环境开发无线远程控制系统。这个公司相信安全、可靠性和生产率。通过无线链接，在安全距离内能最好的控制许多工业操作和设备。Control Chief 公司为工程供应无线控制硬件，也参与PLC软件的开发。 为什么采用无线？ Brechtel说：“在用无线自动化更新系统之前，每个操作员手动操作站与站之间的轴。新系统比以前的系统效率更高，要求更少的人。” 用新系统已经增加生产，当设备的维护减少时，生产的性价比更高，更是有利可图的运行。 尼桑公司发现整个轴输送和装配操作一个人就足够了。Metrolina 公司主席兼CEO Robert Koehler 说：“对尼桑来说，该系统提供两年的投资回收。这种投资回收并不考虑和旧的手动系统共存人机问题。” 和悬挂单轨架构耦合的无线解决方案也为其他运行改进创造了机会。“房屋面积能更好的用于组件的分段运输，改进了操作员安全。无线系统使操作员集中他们的任务到工作站，消除站与站之间组件手动操作的需要。 额外的无线控制能进一步改进运行。Brechtel 补充说：“天车上的手动控制改进进一步降低维护。现在，上升/下降/前进/后退控制 从工具上面和周围的起重链到控制柜都连锁，最终进入PLC。这种连锁是和起重链一直摩擦接触，起重链阻止工具向周围旋转。” 和许多手动操作一样，会发生疏忽的动作。Brechtel 说：“无意的，有时操作员包装起重链周围步满的电缆。这导致电缆磨损并最终需要更换电缆。解决方案是使用安装到工具的无线控制悬挂面板。这会消除步满的线和维护成本以及与停机时间导致的修理步满电缆的成本。” 自动导向小车(AGV)应用在最初的无线控制工业中 。这种类型的小车自动输送800-1200磅的负载到自动填充设备以及从自动填充设备到自动导向小车。 无线指南 自动导向小车(AGV)是无线控制和通讯的最初应用之一。在无线之前，通过嵌入到地板的电缆控制AGV运动。无线系统加上用地板上的电缆精确定位的自由AGV，使小车可自由运动到工厂任何地方。 专业物料输送(http://www.phm-co.com)公司位于美国佛罗里达州奥兰多市，专注于设计、制造、安装物料输送和输送系统。近来，PMH公司为一家制药公司完成了一个自动物料输送项目，该项目广泛应用AGV。 制药公司使用自动机器用不同的液体产品填充各种规格的塑料容器。这些容器放置在大的金属篮子里，篮子的规格是5英尺（长）X3英尺（宽）X4英尺（高）。金属篮子用容器填充，重达800-1，200磅。 在金属篮子填充完后，它移动到负载获得区域。然后AGV（图2）自动分配负载获得篮子并输送到分段区域。篮子仍在分段区域直到杀菌机器为产品准备好。 当杀菌机器准备好运行批量时，自动分配AGV从分段区域移动金属篮子到杀菌区域。在杀菌篮子是空的之后，空篮子放置在负载区域，分配AGV移动每个篮子到填充区域。 PMH 公司软件应用工程师兼经理Bob Williams说：“篮子精确的、协调的、及时的运动非常关键，因为每个容器必须在填充24小时之内杀菌。中控系统跟踪每个AGV的位置、每个金属篮子的位置以及填充和杀菌机器的状态。控制系统使用这种信息分配AGV。” 中控系统完成交通控制、移动逻辑、调度、状态信息以及区域库存。所有小车动作的控制通过无线通讯完成。当满篮子准备被捡起时，传感器用于指示，其他的传感器决定分段航线是否完全被占用。根据传感器的状态，中控系统从在填充区域设计的区域到分段区域控制篮子的自动运动，它保持篮子位置的跟踪。 每个AGV安装有Cirronet (http://www.cirroet.com)公司制造的2.4-GHz，跳频扩频无线电猫。无线通讯对工业工厂噪声敏感，但是Cirronet公司声称它的产品能克服这些限制，因为它的产品对人为干扰和多路衰退是高度不敏感的。 不是用可能的最高数据率（在射程内降低的服务）指定无线电，中等产品在没有牺牲需要的射程情况下为工厂和工业应用提供足够的输出。Cirronet 公司销售和市场副经理Tim Cutler 补充说：“在射频噪声面前，Cirronet在附加过滤上的设计以及使用双变换解调过程提供非常卓越的无线电性能。” OEM，例如PMH，必须意识到输出限制，以及必须考虑用这个限制来设计他们的系统。“假如需要再发射时，每个信息保持相对小从而适合猫的缓冲器。猫保证信息的无错误传输，并有可配置的再发射计数。” 仅仅是开始 许多涉及移动输送和运输系统的工厂的运行能用无线控制系统改进。Metrolina公司的 Boivin 说：“总的来说，在汽车厂的专用车间和制造车间的潜在的应用是无限的。通过使用无线单轨概念能简化许多复杂的输送系统。” 安装在移动输送单元上的PLC的使用给系统设计人员更大的灵活性。“像这样的系统，真正的好处是有能力为将来的系统升级或系统完全重新设计重复使用主要的控制组件。PLC程序控制系统代替传统的硬接线控制，因此，它非常容易修改控制。” 罗克韦尔自动化(http://www.rockwellautomation.com)，尼桑项目的主要硬件供应商，提供各种无线解决方案。罗克韦尔自动化公司的工业网络解决方案的应用负责人Andreas Somogyi 说：“无线明显的优势是移动性和自由性。如果接线出了问题——或者是安装它们的成本或是维修它们的成本——无线是明显的选择。无线对涉及带重要运动的设备（例如起重机）是定制的，那是因为这种机器使用用于网络的传统电缆经常容易损坏，导致停机时间以及增加维护成本。” HMI是无线通讯能提供巨大利益的另一个区域。“当在机器上的显示连续超过可得到操作员的数量时，移动接口有更大的性价比。现在，操作员不得不做的事就是携带简单的显示器到车间。” 在许多案例中，这些无线接口可以是PDA，这些PDA通常利用因特网浏览器和各种控制和监视系统通讯。每个操作员装备一个带网络浏览器和高速数据链接到因特网的个人PDA在技术上是可行的。 作为网络服务器升级或给每个机器控制系统一个网络服务器也是可能的。这允许操作员通过他或她的<