PROFIsafe 总线的汽车焊装生产线安全控制设计

李恒志 高云朋 烟台达源自动化科技有限公司

一、汽车焊装车间柔性自动化生产线网络结构设计

汽车制造厂主要包括冲压车间、焊装车间、涂装车间和总装车间。其中焊装车间生产的是整个汽车零部件的载体——白车身，包括分拼、总拼、四门二盖和装配调整4 个工段，涉及点焊、弧焊、螺柱焊、激光焊、滚边、冲铆、搬运、输送等工艺，由数百个薄板冲压件通过焊接、胶接等工艺方法拼装而成。通俗而言即将各钣金件按要求焊接在一起形成白车身。焊装车间柔性自动化生产线网络结构设计如图1 所示。采用基于可编程控制器（programablelogic controller，PLC）为核心的柔性自动化生产线进行控制，同时使用大批量的工业机器人进行焊接加工。该自动化网络主要由主站安全PLC、PC677 二类主站（含HMI）、焊接系统（含机器人、焊接控制器等工艺设备）、安全系统及现场I/O（包括安全模块、总线阀岛等）等组成。焊装车间根据工位设备数量，以1 个大的工作岛（例如门盖或其他分拼）或大的工位（如主焊Framer）或几个补焊工位为单位，分别由1 台PLC 控制。

二、基于PROFINET，PROFIsafe 总线的PLC 硬件组态设计及硬件选择

1.PLC 硬件组态设计。汽车焊接生产线自动化控制系统采用了西门子的PROFINET及PROFIsafe 总线标准。PROFINET 是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准，作为一项战略性的技术创新，PROFINET 打通了实时以太网、运动控制、分布式自动化、工业机器人通信、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点技术，为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案。……