福特汽車(chē)位于澳洲吉龍的工廠(chǎng)擁有六臺配備Simatic安全系統的焊接機器人

    福特吉龍車(chē)身裝配工廠(chǎng)的機器人采用了帶有Simatic“故障保護”式PLC以及PROFIsafe功能的安全系統。通過(guò)有效地使用Profibus分布式配件，最大限度地減少了離散部件和配線(xiàn)，并使故障診斷變得更容易。正在開(kāi)發(fā)的設備采用了最新的分布式安全CPU，該CPU帶有用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě)的安全邏輯配置。

真正澳洲制造：

    Falcon（獵鷹牌）汽車(chē)完全由澳洲人自己設計，旨在占領(lǐng)本土市場(chǎng)。

    由于新近推出了Falcon（獵鷹牌）汽車(chē)，澳洲福特不僅榮獲了大量贊譽(yù)和業(yè)界大獎，更收到了大量訂單。BA Falcon于2002年十月推出，裝配六缸發(fā)動(dòng)機，是一款大型家用車(chē)。該車(chē)完全由福特設在維多利亞的工廠(chǎng)自行設計和生產(chǎn)。

    車(chē)身部件總裝生產(chǎn)線(xiàn)設在墨爾本西南部的吉龍。過(guò)去吉龍工廠(chǎng)大量使用PLC，而為新型汽車(chē)所設計的設備從一開(kāi)始就選擇了面向未來(lái)的新型自動(dòng)化技術(shù)和平臺。福特過(guò)去一直致力于尋找這樣一個(gè)平臺：靈活，簡(jiǎn)便，易于電氣技師管理和發(fā)現問(wèn)題，并且能很好地與包括機器人和閥組在內的第三方部件在 “現場(chǎng)總線(xiàn)”上進(jìn)行整合。

西門(mén)子Simatic

    通過(guò)大量的深入調查研究，總裝線(xiàn)的工程師們最終選擇了西門(mén)子Simatic系列產(chǎn)品。接下來(lái)，他們需要選擇安全系統。福特過(guò)去一直依賴(lài)傳統的綜合硬件安全技術(shù)，但現在決定用新型的帶“故障保護”功能的S7-400F PLC替代以往復雜的安全電路系統。西門(mén)子當地方案提供商ICT、澳洲西門(mén)子以及一位來(lái)自德國西門(mén)子自動(dòng)化認證中心的專(zhuān)家幫助福特共同完成了這一創(chuàng )新概念的設計。

    最終的設計方案非常出色，可整齊劃一地應用于待建的六個(gè)單元。不但如此，電流接觸器、繼電器、復雜的布線(xiàn)系統也大大減少。與先前的單元相比，安全性能得到了改善，并且增加了更多安全設施和自動(dòng)檢查功能。這些設施可以維護系統并更安全簡(jiǎn)便地設定操作。觸摸板為操作者提供了更詳細的檢測信息，使診斷工作更加清晰簡(jiǎn)便。

機器人焊接單元

    車(chē)身總裝單元對機器人焊接而言至關(guān)重要。通常，沖壓金屬部件在操作平臺上被點(diǎn)焊，有時(shí)還被機器人送到其他設備接受進(jìn)一步處理。福特工程師們運用Simatic HMI以及Profibus分布式輸入輸出技術(shù)最大限度地發(fā)揮單元設計的優(yōu)勢。機器人界面直接通過(guò)Profibus進(jìn)行傳送，使得數據交換變得快捷方便。與設備相連的電磁閥和接近開(kāi)關(guān)通過(guò)Profibus上的Festo閥組進(jìn)行連接。通常操作站使用PP17操作面板實(shí)現清晰而穩定的操作者互動(dòng)，并通過(guò)可觸摸面板提供產(chǎn)量數據和診斷信息。在較大的單元中，MP370觸摸面板在中心位置提供生產(chǎn)數據和診斷信息。觸摸面板能輸出優(yōu)質(zhì)圖像，可以顯示出鉗夾和接近開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)狀況。這樣一來(lái)就為操作者提供了清晰的診斷信息。

來(lái)自焊接裝置上的MP370觸摸面板的菜單顯示

    單元的自動(dòng)化系統受控于標準（非“故障保護”）S7-400F內的梯形圖語(yǔ)言代碼，并與機器人內嵌的程序緊密互動(dòng)。福特根據進(jìn)程需要對機器人進(jìn)行編程，并與負責監控的PLC設備保持緊密聯(lián)系。通過(guò)與福特的通力合作，ICT已經(jīng)為大多數場(chǎng)合設計了標準的控制代碼。福特的工作人員已經(jīng)在內部實(shí)現了這些操作代碼。

安全系統

    安全系統對于所有單元而言至關(guān)重要。一般來(lái)講，每個(gè)單元都有圍墻保護。人工裝載部件的操作臺都有輕型防護裝置，此外還有一個(gè)雙手控制裝置，可以在操作之前把部件夾緊。與此同時(shí)，輕型防護裝置會(huì )保護操作區內的操作者。機器人底部開(kāi)關(guān)監控機器人的動(dòng)向，以確保當機器人在某處工作時(shí)能順利操作另一處設備。防護裝置還可以保護升降機，確保成型部件都通過(guò)升降機卸載到托盤(pán)上。

    系統會(huì )根據防護裝置、出入門(mén)和緊急停止設備發(fā)出的信號在機器人，設備電磁閥，伺服轉盤(pán)驅動(dòng)以及螺線(xiàn)空氣排放閥門(mén)等處采取安全互鎖定操作。出入門(mén)上的電氣鎖也由PLC控制。

    所有這些安全功能均由帶“故障保護”功能的PLC，S7-400F實(shí)現。使用相關(guān)軟件簡(jiǎn)化了系統配線(xiàn)，并使安全邏輯更加出色。同時(shí)，過(guò)去在硬件系統上無(wú)法實(shí)現的一些新維護功能現在也已變?yōu)楝F實(shí)。觸摸面板清楚地顯示安全系統的詳細信息和精確到點(diǎn)的診斷信息。這樣，不再需要操作員通過(guò)PLC檢查故障，維護工作大大簡(jiǎn)化。ICT測試并完成了PLC上的“故障保護”代碼，福特也大力參與了系統配置和軟件結構的過(guò)程。

    福特希望在確保安全功能的同時(shí)自由操作標準控制。這一點(diǎn)很重要，因為工藝過(guò)程是多變的，而安全功能卻一成不變。S7-400F實(shí)現了這個(gè)目標。有了它，福特技師們就可以在不影響“故障保護”功能的情況下修改標準碼。

分布式安全
 
    最新推出的用梯形圖語(yǔ)言編程的分布式安全系統是由福特公司完成的。用梯形圖編寫(xiě)的“故障保護”邏輯程序今后將被所有系統采納，就像用較早的S7-400F替代CFC一樣。福特相信S7315F PLC是一套成本低廉，功能強大的CPU。福特將會(huì )在那些僅需一兩個(gè)繼電器的小型安全輸入/輸出系統上使用它。目前正在為一款新車(chē)開(kāi)發(fā)五個(gè)單元。新單元的安全系統和自動(dòng)化系統將采用S7-315F分布式安全技術(shù)。

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