徐永勝　李軍　王爽　綦宗升　張丹

摘 要：隨著汽車工業的快速發展，白色車身焊裝線在汽車制造業的地位越來越高。本文首先介紹了汽車焊裝生產線的組成、汽車焊裝工藝的現狀和發展。通過對汽車焊裝生產線主要部件的分析，對控制內容和要求進行了分析。并在此基礎上對焊裝線控制程序進行了系統規劃。在此基礎上，最后詳細分析了焊裝線關鍵設備的控制，設計了實現機機器人焊裝線通信與控制的程序。

關鍵詞：汽車產業;白車身焊裝線;現場總線

前言

汽車產業是國民經濟的重要支柱產業，產業鏈長、關聯度高、就業面廣、消費拉動大，在國民經濟和社會發展中發揮著重要作用。進入21世紀以來，我國汽車工業迅速發展，形成了各種類型和系列的整車及零部件的生產和配套體系。隨著產業集中度的不斷提高和產品技術水平的明顯提高，中國已成為世界汽車生產和消費大國。

隨著市場競爭日益激烈，各汽車工廠需要不斷推出新車，滿足不同層次用戶的需求。為了在激烈的價格競爭中獲得更大的利潤空間，必須努力降低車型的投資成本和生產成本。如何利用先進的技術加快新產品理念和理念的形成，在短時間內開發出高質量、低成本的新產品，以適應市場不斷變化的需求，成為汽車企業競爭的焦點。

汽車生產線主要包括沖壓生產線、焊裝生產線、涂裝生產線和總裝生產線。在生產過程中，汽車焊裝生產線自動化程度高，設備復雜，控制難度大。從汽車工業的發展歷史的角度來看，汽車焊裝生產線的階段經歷了手工焊裝線在1950年代- 1960年代，自動剛性焊接線-1970年代，機器人柔性焊接線-1980年代末和當前的高靈活性和高自動化焊裝線。

一、焊裝線系統的控制

面向對象是一種編程方法。面向對象編程具有良好的可重用性、可維護性和可擴展性。本章主要介紹如何在實際控制中采用面向對象的編程思想，建立設備專用通用程序和控制概念。

二、整線控制系統

PLC作為整個自動線控制系統的控制核心，完成網絡控制層的控制任務，包括生產線的流量控制，輸送設備與機器人的協調運動控制，輔助設備的協調控制。采用PROFIBUS主從站的網絡模式。從站的某些故障不影響其他從站的工作，因此批量調試現場設備非常方便。由于DP從站的物理地址可以根據需要進行配置，有利于提高控制程序的模塊化和可移植性。整線同一設備具有相同的I / O配置，控制軟件可直接移植，提高了整線控制系統的標準化、模塊化水平。將本項目的實際程序架構插入到機器人焊裝線的西門子PLC程序架構中。

三、焊裝線關鍵設備的控制邏輯

1.夾具控制邏輯：

在白車身焊裝車間，夾具是基礎，每個工位都有各種夾具。每個夾具都有多個氣缸作為執行器，利用氣缸的作用和氣缸末端的機構來松開/夾緊夾具。在夾具的自動控制過程中，只要氣缸動作，夾具就會完成夾緊或松開動作，使PLC的輸出點可以發送信號，控制電磁閥，完成夾具的夾緊和松開。夾具的控制實質上是對氣缸的控制，氣缸的控制是通過控制電磁閥的動作來確定進入氣缸的氣路狀態。因此，夾緊/松開夾緊動作是通過電磁閥切換空氣回路的過程，通過磁力開關來判斷最終氣缸的位置。

2.操作模式標準功能塊的創建

夾具的控制屬性一般分為手動模式和自動模式。在同一時刻，夾具只能處在一個模式下。在未來，許多程序需要知道當前工位的工作狀態。因此我們首先確定工作站模式邏輯。

3.單個夾具控制標準功能塊的創建

白車身焊裝線上有很多夾具，相應的氣缸和傳感器的數量更是驚人。如果沒有良好的診斷和警報，將會非常麻煩。采用西門子s7-pdiag實現過程診，如果夾緊動作后，動作使能消失（在安全或壓縮氣體供應異常的情況下），也應該設置夾緊動作記憶信號。如果夾緊動作記憶信號高，開始夾緊到位監控，計時器開始計時，時間結束時仍無法檢測加緊到位的信號，錯誤的陳述從觸摸屏幕上顯示，根據不同的信號組合，確定哪個氣缸故障，故障發生的原因，然后報警程序調用來報警信息。

三、總結

主要按照面向對象的結構，實現了對輸送設備、工作位置夾具和機器人單元的控制，并按照一定的邏輯，相互關聯，完成了對白車身焊裝線的程序控制。程序設計采用模塊化的思想，對控制對象的特性和屬性進行抽象和提取，并創建了一些標準的程序模塊。

結語：

當前的應用和發展，分析了國內外白車身焊裝線，及各種常用設備在白車身焊裝生產線進行了系統地分析，包括結構、夾具系統，往復桿輸送系統和焊裝系統。對機器人柔性焊裝的控制系統進行了探討和研究。

此外，在未來的研究中還有很多問題需要解決，這里不再贅述。綜上所述，最終目標是不斷提高白車身焊裝線的自動化水平，改善控制功能，使其達到高生產效率，生產出高質量的產品。

參考文獻

[1]孟婷婷.基于PLC的白車身焊裝生產線控制系統設計[D].2015.

[2]李猛，楊志發.基于PLC的汽車焊裝線控制系統設計[J].建筑工程技術與設計，2017，000（021）：4790-4790.