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解决方案

CC-Link 在电度表自动生产线的应用
---应用领域:---
发布日期:2009-5-31 10:23:00
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深圳市壮盈机电自动化设备有限公司   程克林
摘要:本文讲述CC-Link 结合人机界面在电度表(单相,三相电子式电度表)组装,测试,包装全自动生产线上的应用,体现了现场远距离的省配线,高速通信,循环传输的特点。
 
关键词:CC-Link  PLC 现场总线  老化走字 人机界面
 
一.引言
    随着现代工业的发展以及自动化程度的不断提高,常用的电度表也已经由现在的电子式电度表逐步取代原来的机械式电度表。电子式电能表兴起于上世纪八十年代,是运用先进的电子技术和微处理器技术生产的一种电能表,与传统的感应式电能表(又称机械表)最大的区别是,感应式电能表只具有单一的计量功能,而电子式电能表却具有计量、远程抄表、纠错、防窃电等多种功能。而且与感应式电能表相比,电子式电能表还具有低耗能、低耗材、低污染的“三低”特点。因此,在发达国家,电子式电能表已经占据了市场的90%以上,电子式电能表已经成为了世界电工仪器仪表的发展方向。由于生产工序比较复杂,涉及面广泛,没有成熟的完整的全自动化生产线系统。于是,该企业以自身的生产优势,与自动化生产线厂商合作,开创先例,将生产,检测,测试,组装,包装实现全自动化,提高产量,质量,使产品的性能达到一致。该生产线的总的要求为:提供条码识别手段,保证产品在生产过程中的跟踪和监控;系统主机可通过局域网与各检测装置工作站分机连接,进行生产线自动控制和数据采集汇总;数据传输有必要的安全措施,保证数据传输正确、完整;生产线异常情况检测功能,当生产线出现故障和异常情况时,系统应在故障和异常点发出声光报警及信息提示;系统可统计各工序产品检测数据,按产品批次、操作员等分类统计产品不合格率、一次交检合格率等统计数据;提供与业主ERP系统数据接口;采用开放式结构,方便业主对系统进行升级。
二.控制系统集成
1.控制系统简介
  根据系统总的控制要求,本系统由上位工控机,人机界面,以太网系统,PLC控制系统,现场控制总线CC-Link系统组成。
a.工控机的主要功能是采集整个生产线的信息数据。异常情况检测,统计各工序产品的检测数据,产品批次等分类信息,报表,提供接口与ERP系统数据接口。
b.人机界面的主要功能,提供现场操作功能,报警信息,生产状态,生产数据,整个生产线的运行状态监视。
c.以太网系统,利用以太网的高速传输与工控机进行连接,将现场经过PLC处理过的数据与工控机进行交换。
d.PLC控制系统:组成线场总线CC-Link系统的主站,组态以太网,为整个自动化生产线的控制处理中心。
e. CC-Link现场总线系统:利用其远距离,高速通讯,省配线的特点,将分布在生产线各自的I/O点,条形码扫描仪,RFID 读取和写入产品的编码信息,以及第三方设备的联络信号,输出信号给执行设备,该线总长为950米,利用此种现场总线是非常合理的,是采用传统的RS-485网络是无法实现远距离,高速通讯功能的。
2..系统总结构图:
3.控制系统的硬件配置
  控制系统主要采用了三菱的CC-Link系统总线模块QJ61BT11N共3块(一个系统允许64个I/O站,该系统的总站点数超过了2个系统的最大配置),CPU则采用Q06H+Q02H(程序容量较大达75K,数据处理多,工艺复杂采用双CPU分别处理数据,从而提高系统的运行效率),主基板上安装有3块QX40,3块QY10,CC-Link系统共有140个站,其中AJ65SBT1-32D 79块,AJ65SBT2N-16R 28块,AJ65SBT1N-32T 33 块,安装于现场控制箱或者按钮箱里,用于采集现场的I/O点数,驱动执行机构的动作。包括检测产品型号的条形玛阅读器和RFID 分别集成在CC-LINK系统中。
 
三.主要参数设置及编程
1.I/O 配置
     根据硬件的选择,在三菱的PLC编程软件GX Devoloper 中需要配置I/O 及开关设置。本系统如下图:
2.CC-Link系统的参数设置
  1).硬件设置
      在使用CC-Link现场总线时,需要对硬件进行设置才能使用,首先需要设置站号和通讯速率,在本系统中由于有3个主站,分别属于不同的网络,3个主站的的站号都应该设置为0,通讯速率根据通讯的距离进行设定,对于同一个系统,主站和从站的通讯速率必须设置为一致,然后分别设置每个从站的站号和通讯速率。
  2)。软件设置如下图:

3.多CPU参数设置
对与多CPU的参数设定,有关参数必须设置一致,系统的配置也要一致,由于两个CPU之间的数据可以通过数据刷新设置来进行数据共享,也可以通过FROM/TO指令对CPU之间的数据进行读写。

     要将两个CPU的任务分工,将3个CC-LINK系统的分配给Q02H,Q02H CPU就负责3个CC-LINK系统的数据处理。由于和上位机处理的数据量较大,因此将其分配给Q06H,做为与上位系统进行数据交换,处理核心数据。

注:配置多CPU参数时,以上两个地方的参数和I/O设置参数必须一致。
4.编程思路
  对该系统编程过程中,由于现场的车间分为两层,二楼为PCB组装部分,从2楼入料,到一楼进行后续工艺,在一楼的输送线中又分为两层输送线,因此,在层与层之间,需要多个升降定位部分,在对升降定位部分使用FB功能块,来简化程序步骤,优化程序的可读性,在编程中,才用多个程序运行,根据整个流程的工艺分别写成单独的程序。
四.工艺流程简要说明
1.工单信息指定,物料资料录入,产品结构录入,定单录入,工艺录入,工单信息指定,由企业的ERP系统完成与工控机进行信息交换。
2.PCB半成品板初检:在SMT完成后,对已加工好的半成品进行检测,合格的贴上条码信息,录入系统备查,不合格的进行返修,返修后的重走初检工序。
3.底壳贴条形码,对装配好的底壳在指定位置粘贴生产过程控制条码。
4.装配:将PCB 半成品板装配焊接在底壳上。
5. 功能初检:将已装配好的产品(未扣罩壳)在工装上进行功能的初检。
6.上托盘:将功能初检合格的产品装入生产线托盘,将托盘号和托盘上的产品号写到系统。
7. 调试:将上工序送入的产品进行误差调试。
8.扣壳:本工序工作内容是将上工序送入的产品进行除尘、除异物并进行扣壳。
9. 老化测试:对产品按要求进行老化、功能测试、误差测试(抽测)、用户设置等工作。不合格产品走相关处理流程。
10.成品测试:由品质部按用户要求对生产完成的产品进行成品测试。
11.下托盘:本工序工作内容是将成品测试合格的产品从托盘上取下来。系统清除射频卡信息
12.补螺钉、铅封:将从托盘上取下的成品测试合格的产品补齐端钮座上的螺钉,并打上铅封。
13.透视,分检,扫描:产品进行透视检查,对上工序合格后待装箱的产品进行用户条形码扫描。
14.包 装:将分检后的产品按工艺录入中用户条形码号(或表号)、箱号对应关系进行装袋、装箱。
15.入 库:将合格装箱的箱号录入库存管理系统
五.应用总结
   该项目已经结合企业的EPR系统,处于投产运行阶段,该项目由于系统复杂,现场处理信号多,距离比较远,需要将第三方的设备集成一起,对系统的要求安全可靠,系统的抗干扰能力比较强。对于当今竞争激烈的局面,采用CC-LINK系统具有较高的性价比。该系统属于行业内先进的全自动化生产线,希望能够在行业得到推广和应用。
六.参考文献
1.MITSUISHI QCPU(Q模式)/QnACPU 编程手册 公共指令(上,下册)2004
  2.MITSUISHI Q系列CC-Link网络系统用户参考手册(主站,本地站)  2004
  3.MITSUISHI Q系列CC-Link网络系统用户参考手册(远程I/O站)     2004
  4.CC-Link兼容产品集               CC-Link推广中心
  5.CC-Link论文集                   CC-Link推广中心
 
  郑重申明:

    壮盈自动化集团在中国获三菱电机授权代理商资质的公司仅以下三家,除此以外任何带“壮盈”字样的公司的销售行为均与以下三家公司无关。

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