PLC自動化技術在汽車制造業(yè)中的應用

齊鵬飛

摘要：隨著技術的不斷發(fā)展，數字化、智能化技術已經成為工業(yè)企業(yè)生產的重要支撐。PLC自動化技術在工業(yè)領域中運用更是日漸廣泛，尤其是汽車制造業(yè)，引進了PLC技術以后，實現了從接線邏輯到存儲邏輯的飛躍發(fā)展，完成了數字控制的技術轉型。 本文圍繞PLC自動化技術在汽車制造業(yè)中的應用展開論述，通過汽車制造的數字技能的轉換為切入點，將PLC技術的優(yōu)勢進行了較為詳細的分析。

關鍵詞：PLC自動化技術;汽車制造;技術應用

PLC自動化技術在汽車制造中的應用，核心貢獻是將傳統的邏輯控制轉型為數字控制，單體的設備運行改變?yōu)閺碗s的運動控制，將集散控制和過程控制等多種任務總體控制模式引入到汽車制造業(yè)中，實現了當前汽車制造業(yè)的人機接口數字運算和網絡應用，使得工業(yè)領域中尤其是汽車制造業(yè)中，在自動化數字化的技術轉型上邁出了重要的一步。

1、PLC自動化技術概述

PLC技術應用領域日漸廣泛。當前PLC技術在石油化工、交通運輸等領域都實現了廣泛的應用，汽車制造業(yè)也不例外。傳統的汽車制造業(yè)生產線采用邏輯控制，順序控制等方式進行單臺設備的控制，而PLC運用將邏輯控制轉變?yōu)閿底挚刂疲瑢嵭卸嗉壢嚎睾妥詣踊魉€的運行方式[1]。在工業(yè)生產過程中，對于壓力溫度速度等連續(xù)變化的量，在傳統的管理模式中是采用模擬控制的方式，引用PRC閉環(huán)控制系統，將相應的轉換模塊和各式各樣的邏輯算法程序，引進到工程設計和工程施工中，在模擬量的處理上，運用專用的運動控制模塊實現數據處理。

PLC技術包含了數據傳送運算轉換排序等各種功能。在數據的采集和分析處理上，以互聯網和物聯網技術為代表的PLC通信和智能設備運行技術，在工業(yè)自動化網絡系統中發(fā)揮了重要的作用。通過PLC技術的運用，汽車制造領域完成了各項系統的智能化控制。

2、PLC自動化技術在汽車制造業(yè)中的應用

2.1在汽車行業(yè)中進行總裝、焊裝、沖壓、涂裝為汽車生產線上的四大工序，每個工序運用PLC技術之后，在龐大的產業(yè)鏈上實現了自動化技術的操控，包括機器視覺離散傳感器，安全產品現場總線控制等等自動化技術在內的PLC技術，已經將汽車制造業(yè)構造成了自動化市場中的一員[2]。

運用PLC技術，汽車行業(yè)實現了PLC的自動化系統控制。例如在焊裝車間可以進行生產線的PLC傳輸控制，將汽車呀裝線分為分布式控制，整車制造已經實現為輸送線控制的方式，將各個零部件的制造和裝配進行了總成。而人機接口技術在汽車制造領域的運用是彌補了速度感，在傳統運行模式下，不足以支撐汽車自自動制造的技術要求，轉變?yōu)轳{駛者可以根據自己的行車速度要求以及周邊環(huán)境的情況來確定車速。這一技術是通過PLC才能實現的[3]。

2.2例如汽車涂裝車間地面輸送系統，自動化涂裝是以自動化輸送線為基礎，進行前處理電泳、烘干、涂膠、噴漆等連續(xù)的車身處理工藝。在輸送線中全面應用PLC技術，達到自動化控制的要求，使得生產工藝更加安全和準確。目前系統中常用的最佳選擇控制器技術為西門子PLC，總控網絡包含了通信模塊，安全光柵，安全門等系統對滾床的控制，實現了前后運動下電機帶動皮帶自動控制技術。在滾床的兩側，由PLC對滾床進行直接控制，每個工位都有傳感器，通過傳感器的設置，判斷工件是否到位。在設計過程中，滾床的前端設置停止，氣缸工件到位，停止，氣缸伸出，阻止工件繼續(xù)向前。

在滾床的后方設置傳感器，通過傳感器的判斷來決定工件是否占用車位。錢，一個工位需要將工件輸送，后一個工位則通過傳感器的信號進行判斷。整條生產線各個工位除了空工位之外，配置了可升降滾床。對車身進行焊接操作。電機驅動輥床上升和下降，頂部傳感器可以判斷滾床所處的位置。當車身被輸送到操作工位的時候，車身在傳感器的控制下整體下降[4]。

運輸完成后，由升降機將車身降到另一個工位，等待下一次傳輸。PIC驅動的硬件設計，包含了控制系統傳感器系統和安全防護系統等。以PLC為控制核心，采用傳感器控制的方式來控制生產機傳輸和升降。例如西門子PLC控制系統，數據總線和代碼總線相對獨立。工作存儲器的存儲量取決于精細分級的cpu系列，對于中小型的程序來說，采用集成式負載內存就可以了。通過內存卡的插入來增加裝載內存，系統內包含了中檔和高檔范圍的可編程序控制器，選用多種級別的CPU，配備多種通用功能模塊，用戶根據需要組合成不同的專用系統，適當增加模塊，使得系統能夠滿足需求。

通過Profinet協議將多個站連成控制網絡，傳輸速率高達100MBIT/S，響應時間5-10mS。通過主站接口實現分布式自動化組態(tài)，提高運行速度。在運行中，傳輸系統主要包括滾床系統和控制系統。現場焊接操作人員根據要求確定各種家具設備，生產線中每個工位都有滾床，對滾床的控制是PLC系統的重要部位，傳感器系統則包括了光柵，由光源、光學通路和光電元件三部分組成。接收器和發(fā)射器用來顯示各種狀態(tài)和自診斷信息。安全裝置的電氣信號能夠進行初始啟動以及電氣連接等控制系統的運行，采用接近開關，進行各個傳感器的運行操作。

安全操作系統在每個工位上進行了安全控制傳感器，保證了工位的操作能夠都有安全暢銷的保障。通過Profinet總線系統來實現遠程總線網絡和本地總線網絡的驅動，實現遠距離數據傳送。

結語：

PLC自動化控制技術在汽車制造業(yè)主的應用已經得到了長足的發(fā)展。目前單體設備從簡單控制已經可以實現到多種任務總體控制，這是數字控制技術的跨越。目前汽車制造業(yè)在控制領域，運用主流控制設備，實行數字化軟件驅動，在各方面的制造能力上都有了大幅度提高。今后PLC技術在汽車制造業(yè)中還將得到更廣闊的應用。通過邏輯算法程序處理，模擬量完成閉環(huán)控制，最終實現工業(yè)自動化網絡發(fā)展，使得系統控制得到更智能更先進的運行。

參考文獻：

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