本站原创摘 要：汽车自动化安全生产控制水平不仅关系到汽车的制造质量,同时还关系到生产车间的技术人员的人身安全,同时还关系到企业运行的物资安全,因此,加大汽车自动化安全控制技术的投入势在必行.本文主要论述了汽车生产企业自动化生产过程中的安全控制技术,以期能够为相关的实践提供些许理论参考.
关 键 词：汽车自动化安全控制硬件软件
中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0006-02
汽车自动化生产中的安全控制技术的运用主要体现在软件系统和硬件系统的设计和实施上,尤其是在汽车生产组装的焊装车间中,自动化控制体系的安全技术对汽车的生产质量起着重要的影响,提高自动化安全控制水平也是增大企业经济效益的前提.
1汽车自动化安全控制硬件系统关键技术
汽车的生产线具有较高的连贯性,因此,自动化控制技术的应用非常广泛,而提高自动化作业的安全控制水平则是确保企业安全长久生产的重要环节.汽车焊装车间承担着汽车各个零部件的组合与安装任务,焊接的质量也直接关系到汽车的使用寿命和汽车生产企业运营的成本与利益,因此,汽车自动化安全控制技术在焊接组装车间的应用就显得格外重要.集中监控和分散控制的管理模式在一定程度上可以增强生产过程的网络化和智能化水平,有效提高安全控制系统的整体作业水平,并且操作的过程非常简便,企业为此支付的成本比较低,间接提高了经济利润.该自动化安全控制系统可以根据生产车间的情况将汽车焊接组装的过程分成几个部分来管理,而这几个部分之间是有机联系在一起的,缺一不可.在生产车间内主要分为车间监控层、生产过程控制层和设备管理层.每一层次中都有相应的管理网络与硬、软件设施联合控制,并发挥各自的功效,共同为汽车自动化生产提供安全控制保障.
汽车自动化焊接组装车间控制层的硬件设备主要包括以下三个方面：
一是车间的监控层,在该层中的自动化安全控制管理怎么写作器、ANDON怎么写作器以及生产管理怎么写作器主要设置在汽车焊接组装车间的控制室中,发挥着监督管理的作用.在生产运行的过程中,这一层的监控怎么写作器能够直接接收到厂级MES系统的生产计划和操作命令,对每一生产线进行严格的要求,并督促其完成相应的焊接组装任务,车间的实际作业情况也会通过监控管理怎么写作系统直接反馈给厂级的管理系统,厂级的管理系统再对这些数据信息进行分析和总结,将评估的结果运用于实践的管理中,以此来提高全厂每一生产组成部分的工作效率.同时,该车间的生产管理监控怎么写作器还能够对生产线实行实时监控管理,对各个生产步骤都可以进行随时的检查与控制,如此不仅保证了生产线的顺利作业,还为汽车焊接组装车间的生产质量提供了保证.
二是车间的控制层,硬件的组成部分主要是PLC控制系统,根据实际的需求安装的位置也各不相同,通常包括地板线PLC控制系统、主拼线PLC控制系统、ANDON系统的PLC信息采集与控制系统等,每一区域间发挥的功能也略有差异,不过每一PLC控制系统最终都直接进入到对应区域中的以太网交换机中,然后再入车间的监控系统中,为监控技术的运行提供必要的结构支持.
三是车间的设备层,主要的硬件系统包括变频器、阀岛、远程控制模块、光幕、激光扫描区域、自动化控制系统等,这些都属于汽车生产车间的电气设备,也是PLC控制系统中的重要组成部分.随着工业化和自动化技术水平的不断发展与完善,生产设备层的集中控制系统已全部实现了网络集成化管理,自动化操作水平也已经达到了较高的层次,在现场总线的布局中通常采用Profibus,DeviceNet等类型的总线,并且能够显著提高自动化控制技术的应用实效.但是总体来看我国的应用技术水平还远远赶不上发达国家,因此,在实际生产中经常配合使用安全继电器或者是安全PLC非总线的控制技术来弥补控制技术中的不足之处,也在一定程度上限制了自动化安全控制技术的进一步发展,因此提高硬件适用的效果是未来汽车生产企业应该重视的问题.
汽车焊接组装车间的安全总线控制系统采用的是技术水平较好的SICK、OMRON等的合作开发产品,并且具有良好的技术兼容性,应用起来开放性程度较高,可以应用在多种类型的监控系统中.在生产自动化安全控制系统中采用安全总线的优势在于能将PLC标准类型和安全类型两种集成在一个PLC中,利用一条物理总线就可以达到预期的控制目的,并且可以在相同级别的安全条件下节省成本的投入,也简化的系统的安装和操作过程,因此,具有很广泛的使用范围.安全总线控制系统的使用可以最大限度地提高汽车生产焊接组装车间的自动化控制水平,保证车间操作的安全高效化进行.
2汽车自动化安全控制软件系统关键技术
软件系统的设计与应用对汽车自动化生产效率和质量都有着重要的影响,为了进一步提高PLC操作程序的一致性和时效性,采用结构化和模块化的编程方法是优化软件结构的关键技术.
结构化的编程技术是在汽车焊接组装生产线的不同结构功能基础上提出来的,是对以往编程方式的一种优化形式,这样也可以达到操作程序的一致性,最大限度提高了PLC程度的可读性,也可以降低系统的运行维护成本,操作的过程也不复杂,这样汽车生产企业可以依据自身的发展需求来设置内部的控制程序,以便获得企业内部管理与控制的一致性,更好地协调各个监控管理部门之间的工作,提高汽车自动化生产的效率.
模块化的编程方式是根据汽车自动化生产焊装线的实施情况差异而设计的,在一些焊接组装的设备运行中,运行的方式各有差异,且选择的焊接组装方式的不同也会采用不同的方式对气缸、安全门、机器人等加以管理和控制,因此,在每一个工作环节都会设置自动和手动两种操作方式,在汽车生产车间相同或者相似的设备运行时,PLC处理程序会给与相应的控制,其中需要对中间变量进行选择和分析,为了减少对中间变量的选择数量,缩短工作量的编辑过程,就需要通过提高程序的一致性来实现,模块化的编辑方式恰好可以满足汽车生产厂家的实际需求.一般情况下,模块化的编程方案主要体现在两方面：一是变量编辑促使各个用户采用自定义的编辑方式给变量定义；二是程序运行相同的部分由PLC程序进行统一的编制,再依据不同的变量采用功能相同的模块来实现整体的编程步骤.
不同用户对信息数据的自定义可以解决对象变量的差异所带来的问题.程序中的中间变量过多,会降低程序运行的效率,且给变量的编程工作带来很多不必要的处理环节,既浪费时间又增加了运行成本,因此,根据实际工作量的需求让用户对数据进行自定义处理,能够提高作业的自动化水平,也简化了操作的步骤.例如在汽车自动化生产过程中采用PLC控制系统,每一控制系统又分别控制30个机器人,每一个机器人中又存在100个中间变量,对每一个中间变量都进行单独的定义,则需要定义3000次的变量,非常的麻烦,若是让用户自己定义,就可以利用事先建立的用户定义数据类型来加以选择,先定义30个变量的类型,再对100个自变量进行定义,使用的时候加以组合,这样就只需定义130次,节约了时间成本,也有利于达到变量之间相互协调统一的目的.对系统内部功能的实现也可以采用内部模块化编程的方式,尽量减少程序之间的中间量编辑,也可以提高系统的操作正确率,在应用中的调整速度也得到了充分的提高,不需要对程序进行重复的编程工作,增强了控制系统操作的一致性和灵活性,便于日后运行中的管理、调试与维护.
3结语
综上所述,汽车生产车间的自动化安全控制水平的提高主要依赖于系统硬件设施和软件技术的应用上,现阶段普遍采用的集中监控和分散控制管理方式可以有效提高安全生产的自动化水平,同时也可以对整个焊接装配过程进行全程管理,为达到集成控制的目标奠定了良好的技术支撑.