論舉升小車程序優化改造提高運行可靠性

劉金龍

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

1 前言

隨著汽車需求量越來越大，汽車企業生產自動化技術要求越來越多，穩定性的要求也越來越高。汽車發動機裝配要求精確對位，因此對發動機舉升舉升小車生產運行穩定性要求很高。現在用PLC代替傳統的繼電器控制技術、計算機技術和通信技術融為一體，專門為工業控制而設計，具有功能強、通用靈活、可靠性高、環境適應性強、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優點，因此在工業上的應用越來越廣泛，但是信號采集和軌道供電還存在一定的不穩定因素，通過改善提高小車的安全運行穩定性。

2 提高總裝車間發動機舉升小車運行可靠性改造目的

針對總裝車間發動機舉升小車因在異常情況下出現發動機與吊具相撞造成發動機報費；在等待同步裝配線發車區掉電，存在安全隱患；有亂發車現象。針對以上存在的問題進行相應的改造方案論證及實施。舉升小車安全可靠性改造方案能配合原有保護裝置，能極大提高小車安全運行，將故障大幅降低。市電與UPS切換時，PLC不掉電，無等待時間。改造后的舉升小車，增設的保護措施與原有措施一起，能提高安全運行的可靠性。

3 改造方案具體落實范圍

3.1 對生產機運主鏈、舉升小車程序進行優化；

3.2 對發動機舉升小車行改造。

4 方案及工作原理

（以下內容如涉及舉升小車的改造方案，因小車結構、程序相同，方案則以7#小車為例。）

方案：

4.1 在機運主鏈增加兩個行程開關（X014，X015），與原有的兩個車身檢測光電開關信號M10配合，減小誤發車的可能性；寫入發車程序和安裝示意圖如圖1：

程序原理介紹：當機運主鏈有吊具進入時，機械擺臂行程開關X014被吊具臂觸發并置位M55，表明車輛進入檢測區；當對射式光電開關被吊具上車身遮住，小車主程序允許舉升小車發車。當吊具臂觸發機械擺臂行程開關X015時，復位M55，等待下一循環。當停機結束恢復設備生產啟動時，M55自動被程序M8002置位，避免停機時出現吊具已進入檢測區域無法觸發開關狀態，而出現舉升小車不能發車的情況，見圖2。

4.2 在舉升小車內加裝UPS不間斷電源，當小車電源啟動且按下UPS使用按鈕后，即由UPS為整個系統供電。當出現小車導電輪與導電軌因接觸不良等原因造成短時斷電時，由UPS供電到整個小車系統。在UPS有故障的情況下快速切換到導電軌供電模式，確保舉升小車有穩定可靠的電源供給，具體安裝示意圖如圖3：

圖1

圖2

圖3 UPS放置位置示意圖

充分利用舉升小車的內部空間進行方案實施，將UPS固定在舉升小車底部托架，方便日后維修保養等工作，見圖4。

圖4 在按鈕控制面板增加UPS使用指示燈

當UPS正常開啟時，指示燈亮，切換到導電軌為系統供電時，指示燈不亮，見圖5，圖6。

圖5 新增UPS自動開關機的控制元件位置

圖6 相關電路圖及元器件工作原理

UPS開機：在正常狀態下，系統上電時，小車導電軌道36VAC電源經過小車左右兩邊導電輪輸入電送到升壓變壓器升壓到220V AC 輸出，經KA9中間繼電器閉點向系統供電，同時因系統上電后KA6中間繼電器得電吸合，其KA6中間繼電器常開觸點吸合觸發UPS開機。市電供給UPS開機后，UPS迅速轉換旁路狀態，向負載供給電源，PLC上電初始化后。通過I/O輸出控制KA7中間繼電器吸合，其KA7中間繼電器常閉觸點跳開。完成上電UPS開機過程，UPS開機后KA9得電，斷開系統直供，轉由經UPS向系統供電。當舉升小車走輪接觸不良出現掉電情況時，UPS迅速由旁路狀態轉換成逆變狀態向負載、PLC提供穩定電源，確保PLC、舉升小車穩定運行。

UPS關機：當操作工執行關機，關閉系統電源時。UPS迅速由旁路狀態轉換成逆變狀態向負載、PLC提供穩定電源，通過PLC內部邏輯運算判斷，當斷電超過1min時。PLC I/O控制KA8中間繼電器輸出，UPS執行關閉，見圖7，圖8。

方案改造提高運行可靠性效果驗證：

1）UPS工作模式：

加裝UPS不間斷電源，采用兩種供電模式。小車在軌道上行使，由左右兩根軌道通過行走車輪導電，當軌道掉電或無市電的情況下系統自動切換到UPS電源供電，確保舉升小車有穩定可靠的電源。當UPS電源出現故障時，系統自動檢測到并屏蔽UPS電源，快速切換到市電模式。

小車導電軌供電供應模式：

圖7

圖8

當UPS出現故障無電壓輸出時，KA9中間繼電器掉電，轉由市電模式，可立即屏蔽UPS 快速向系統供電，自動切換避免停線。

2）準確發車率由原來的90%提升至100%。

5 結論

舉升小車經過安全可靠性改造，能配合原有保護裝置，極大提高小車安全運行，將故障大幅降低。市電與UPS切換時，PLC不掉電，無等待時間。改造后的舉升小車，增設的保護措施與原有措施一起，能提高安全運行的可靠性。