菲尼克斯電氣在汽車(chē)行業(yè)的業(yè)務(wù)方向是為汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)和制造現場(chǎng)提供系統的自動(dòng)化解決方案,這些產(chǎn)品和解決方案可以滿(mǎn)足用戶(hù)在動(dòng)力總成、沖壓、焊接、涂裝、總裝等各個(gè)工藝段對控制系統方案的需求。而搭建一個(gè)系統解決方案,涉及的產(chǎn)品種類(lèi)很多,其中以PLC為代表的控制系統類(lèi)產(chǎn)品是提供給行業(yè)用戶(hù)的核心產(chǎn)品,這類(lèi)產(chǎn)品包括了PLC、人機界面、工控機、HMI、現場(chǎng)分布式總線(xiàn)I/O系統、分布式電機驅動(dòng)、全面的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )解決方案,以及各級網(wǎng)絡(luò )部件和基于各種通訊標準的無(wú)線(xiàn)解決方案。
菲尼克斯(中國)投資有限公司汽車(chē)行業(yè)經(jīng)理 胡圣豪
汽車(chē)行業(yè)是菲尼克斯電氣的傳統應用行業(yè),公司一直在汽車(chē)行業(yè)不斷進(jìn)行著(zhù)技術(shù)投入和創(chuàng )新。公司的產(chǎn)品體系中,有很多產(chǎn)品是專(zhuān)門(mén)針對汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)制造現場(chǎng)的需求而開(kāi)發(fā)的。菲尼克斯(中國)投資有限公司汽車(chē)行業(yè)經(jīng)理胡圣豪介紹道:“20多年前,由菲尼克斯電氣通過(guò)創(chuàng )新而發(fā)明的全世界第一條工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)INTERBUS就誕生并應用在德國大眾汽車(chē),這次創(chuàng )新開(kāi)啟了工業(yè)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展的大門(mén),這種創(chuàng )新也一直持續到今天,甚至慢慢改變著(zhù)用戶(hù)的一些使用習慣。例如,從2006年開(kāi)始,菲尼克斯電氣在汽車(chē)行業(yè)中推廣創(chuàng )新的工業(yè)無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品,而現在的自行小車(chē)系統,越來(lái)越多的用戶(hù)選擇無(wú)線(xiàn)的解決方案來(lái)進(jìn)行規劃。而我們通過(guò)不斷地在產(chǎn)品、技術(shù)、業(yè)務(wù)模式上的創(chuàng )新給用戶(hù)提供量身定做的解決方案和貼身的整體服務(wù),證明著(zhù)我們的核心價(jià)值所在。”
汽車(chē)行業(yè)的制造過(guò)程是一個(gè)多工藝,大規模,高效率的制造過(guò)程,整個(gè)過(guò)程中對控制系統、人機界面、總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、運動(dòng)控制、傳感技術(shù)和機器人等各類(lèi)自動(dòng)化技術(shù)的需求量大,要求高。2000年以后,隨著(zhù)中國的汽車(chē)制造業(yè)快速發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中也得到了很大發(fā)展。其中,國際品牌汽車(chē)企業(yè)率先在生產(chǎn)中應用了自動(dòng)化技術(shù)。近幾年,國產(chǎn)品牌汽車(chē)企業(yè)也逐漸開(kāi)始重視自動(dòng)化技術(shù),胡圣豪說(shuō):“盡管?chē)a(chǎn)品牌汽車(chē)企業(yè)正在奮力追趕,但在自動(dòng)化技術(shù)的應用上與國際品牌仍存在一定差距,在應用范圍,應用程度,技術(shù)接受度上存在一些不同。當然,這些主要是由國際品牌和國產(chǎn)品牌所處的發(fā)展階段不同造成的,與項目投資規模也有較大關(guān)系。”
如今,汽車(chē)制造企業(yè)如果能夠通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的規劃獲得制造成本的節約,生產(chǎn)效率的提高,產(chǎn)品品質(zhì)的提升以及執行過(guò)程的穩定,就會(huì )推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。而要給用戶(hù)帶來(lái)這樣的利益,自動(dòng)化技術(shù)提供商需要在未來(lái)投入更多資源來(lái)研究行業(yè)制造特點(diǎn),結合行業(yè)工藝發(fā)展方向,推出更多適合在汽車(chē)行業(yè)不同工藝中應用的產(chǎn)品和技術(shù)。胡圣豪表示:“菲尼克斯電氣在進(jìn)行產(chǎn)品和方案研發(fā)時(shí),研發(fā)部門(mén)就會(huì )更加注重產(chǎn)品的穩定性,從而減少停機率,結合行業(yè)和工藝特點(diǎn),注重性能差異化、開(kāi)放性和性?xún)r(jià)比,控制用戶(hù)投入成本。而目前專(zhuān)門(mén)針對汽車(chē)行業(yè)應用推出的一些產(chǎn)品系列,正是菲尼克斯電氣結合行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展水平,為汽車(chē)行業(yè)用戶(hù)帶來(lái)的獨有服務(wù)。”
在自動(dòng)化領(lǐng)域,汽車(chē)行業(yè)是一個(gè)很大的應用市場(chǎng),其中各類(lèi)用戶(hù)的發(fā)展階段不盡相同,而企業(yè)性質(zhì)、發(fā)展階段、投資規模、工藝選擇、技術(shù)習慣和人員水平都在一定程度上影響著(zhù)對汽車(chē)行業(yè)用戶(hù)自動(dòng)化技術(shù)的需求。盡管如此,但胡圣豪認為對于每一個(gè)汽車(chē)行業(yè)的用戶(hù)而言都有一個(gè)共同的需求——擁有一個(gè)適合自己所處發(fā)展階段的整體自動(dòng)化解決方案。而對于菲尼克斯電氣而言,又是如何幫助用戶(hù)的呢?胡圣豪說(shuō):“菲尼克斯電氣擁有一支汽車(chē)行業(yè)方案的銷(xiāo)售團隊,由專(zhuān)業(yè)的行業(yè)方案工程師為用戶(hù)提供服務(wù)。方案工程師具備汽車(chē)行業(yè)的自動(dòng)化應用經(jīng)驗,不僅為用戶(hù)提供簡(jiǎn)單的產(chǎn)品銷(xiāo)售,而且可以根據用戶(hù)的整體需求,提供全面的自動(dòng)化解決方案,協(xié)助他們建立適合自己的電氣自動(dòng)化標準。”與一般自動(dòng)化技術(shù)的推廣人員不同,菲尼克斯電氣的汽車(chē)行業(yè)方案銷(xiāo)售團隊可根據行業(yè)的工藝特點(diǎn),為用戶(hù)提供方案規劃和技術(shù)咨詢(xún),這正是菲尼克斯電氣為用戶(hù)提供的最有力的幫助。
應用案例
神龍汽車(chē)有限公司武漢一廠(chǎng)總裝S1線(xiàn)涂膠機器人自投產(chǎn)以來(lái),一直使用菲尼克斯電氣的LOOP總線(xiàn),該總線(xiàn)產(chǎn)品自2005年就已經(jīng)停產(chǎn),無(wú)法采購,庫存備件也已經(jīng)為零,一旦出現故障就面臨停線(xiàn)的風(fēng)險。針對機器人的工作特點(diǎn),菲尼克斯電氣決定采用無(wú)線(xiàn)模塊和FIELD-LINE總線(xiàn)模塊相結合的方案,對機器人的總線(xiàn)進(jìn)行更換,該項目由總裝維修在高溫假期間自改完成。
此次改造的目的是淘汰老化已停產(chǎn)的LOOP總線(xiàn)模塊,將其全部更換為菲尼克斯電氣目前的主流產(chǎn)品。S1線(xiàn)的ABB涂膠機器人外圍共有15個(gè)LOOP總線(xiàn)模塊,其中有6個(gè)安裝在機器人端拾器上,其余的9個(gè)分別安裝在前、后風(fēng)窗和涂膠泵站上;根據這個(gè)特點(diǎn),菲尼克斯電氣的改造方案是將前風(fēng)窗、后風(fēng)窗和涂膠泵站上的9個(gè)LOOP總線(xiàn)模塊更換為FIELD-LINE總線(xiàn)模塊,將機器人端拾器上的6個(gè)LOOP總線(xiàn)模塊更換為無(wú)線(xiàn)模塊。
將機器人程序、PLC程序和CMD程序全部備份,再將前風(fēng)窗、后風(fēng)窗、機器人端拾器和膠站上的總線(xiàn)模塊做好標記后拆除。
拆除舊模塊后,按照之前設計的CMD組態(tài)來(lái)固定新模塊。安裝完模塊后,就開(kāi)始進(jìn)行電源接線(xiàn)。在原有的LOOP總線(xiàn)模式下,所有的模塊被電源線(xiàn)串成一個(gè)環(huán)形(以機器人為例,LOOP環(huán)的電源線(xiàn)從電柜中的LOOP總線(xiàn)分支模塊出來(lái),經(jīng)過(guò)前風(fēng)窗-機器人端拾器-后風(fēng)窗-膠站,最后再回到電柜中的LOOP總線(xiàn)分支模塊),這樣做的最大問(wèn)題是當這個(gè)LOOP環(huán)斷開(kāi)時(shí)(比如電纜斷路),很難立即判斷出到底是哪一段出現斷點(diǎn)(可能是電柜到前風(fēng)窗,或者前風(fēng)窗到機器人端拾器,又或者是機器人端拾器到后風(fēng)窗,還有可能是后風(fēng)窗到膠站,或是膠站到電柜),就像串聯(lián)電路一樣,很難判斷故障的根源。在這次改造中,菲尼克斯電氣決定摒棄這種連接方式,而采用并聯(lián)電路的方式,即以電柜為中心,同時(shí)分出四路電源,分別給前風(fēng)窗、后風(fēng)窗、膠站和機器人端拾器上的總線(xiàn)模塊供電,四路電源互不干涉。這樣做的好處是,如果某一個(gè)站點(diǎn)斷電,可以很容易查到是哪一路電源線(xiàn)的問(wèn)題。
完成了電源接線(xiàn)并通電測試后,就開(kāi)始了最為繁瑣的信號接線(xiàn)和對點(diǎn)工作。在前風(fēng)窗和后風(fēng)窗站點(diǎn)上各有一個(gè)模擬量輸入模塊,作用是將兩個(gè)位移傳感器發(fā)出的0~10V信號轉化反應到程序中,在觸摸屏上顯示出來(lái)。完成接線(xiàn)后,手動(dòng)測試時(shí)發(fā)現,實(shí)際測量值和以前有很大的不同,而且前后風(fēng)窗都是如此,這樣基本可以排除模塊本身的故障。經(jīng)過(guò)仔細比較,發(fā)現LOOP總線(xiàn)模塊和FIELD-LINE總線(xiàn)模塊的針腳定義不完全相同,這導致了測量值出現偏差,將位移傳感器的進(jìn)線(xiàn)更改為適應新模塊的接法后,再進(jìn)行測量,測量值和以前完全一樣。
將無(wú)線(xiàn)總線(xiàn)模塊應用在涂膠機器人以及西門(mén)子S7型PLC中,是菲尼克斯電氣的一次嘗試,應用在涂膠機器人中能夠充分地發(fā)揮產(chǎn)品的優(yōu)勢,突顯了性?xún)r(jià)比。這在國內無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用在涂膠機器人系統中,特別是機器人可以自動(dòng)抓取、涂膠和安裝項目中也是一個(gè)全新的嘗試。神龍汽車(chē)在使用該解決方案以來(lái),不僅總線(xiàn)故障率為零,保證了后續備件的充足供應,每年還可節省更換備件費用超過(guò)5萬(wàn)元。
(作者:神龍汽車(chē)有限公司武漢一廠(chǎng)通技分部總裝維修 顧黎)