汽车焊装车间自动化控制技术论述

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　　【摘 要】随着我国国民经济的发展，科技也有了长足的进步，目前许多企业的生产以及运营过程已经越来越机械化。对于汽车生产企业来说，随着各种自动控制技术在汽车焊装过程中的应用越来越广泛，汽车焊装技术的工作效率得到了有效的提升，因此，汽车焊装车间的自动化及机械化水平也越来越高。文章主要对汽车焊装车间自动化控制控制系统进行了研究。
　　【关键词】汽车焊装车间；自动化；控制技术
　　前言
　　自动化控制技术是汽车焊装作业中不可或缺的技术，其最主要的作用就是编写出一套系统的、完整的应用程序，并且将全套程序输入到汽车生产管理的计算机系统当中，进而通过程序实现计算机智能控制汽车生产的最终效果。汽车生产管理中应用自动化控制技术，不仅可以实现人力资源的有效节省，还可以提高制造工艺的效率和质量。以太网是汽车焊装车间控制系统正常进行数据传输的基础保障，能确保控制的准确性和可靠性以及现场工作的正常开展。
　　1、汽车焊装自动化控制系统硬件组成和功能
　　依据车间的实际情况，可以将汽车焊装车间的自动化控制系统分成三种监控模式，即监控层、控制层、设备层。每种监控模式之间都是相互独立的，使用的网络结构以及所配置硬件系统、软件系统各不相同。
　　1.1 监控层
　　监控层主要可以分为监控管理以及ANDON系统服务器和一些其他的系统组成部分。监控管理系统服务器通常被放置在车间的中控室，该服务器的主要作用是依据总工厂所下达的相关生产计划，根据总工厂的要求安排各条生产线完成相应的生产目标，最后将各生产线的完成情况传达、回报给总工厂。这样总工厂就能够依据车间的监控管理系统所上传的数据进行分析，更加合理地分配生产任务，有效控制汽车焊装车间的工艺流程。
　　1.2 控制层
　　在汽车焊装车间运行中，控制层是其自动化控制技术作用下的关键性组成部分，汽车焊装不用受到时空限制，可以随时反馈并科学处理汽车焊接中出现的一系列问题，有效降低汽车焊装成本。在自动化控制技术应用过程中，控制层中的可编程逻辑控制器并不相同，动态控制主拼线、地板线，巧妙利用以太网多样化优势，实时传输控制器运行中一系列信息数据，确定汽车焊装车间的具体情况，利用自动化控制技术，优化对应的控制层。
　　1.3 设备层
　　设备层指的是PLC控制系统当中的现场电气设施，比如机器人、无线射频读写设施、激光区域扫描开光、光幕、扫描枪、远程模块以及变频器等。随着现代化工业的不断发展，基于总线技术的网络集成自动化已经逐渐发展成汽车焊装自动化控制中的热点技术：比如Interbus、Profibus等技术已经获得了广泛的推广应用。
　　1.4 安全总线系统
　　现场总线是工业革命之后随即开发出来的互联系统，在发明之后，就被工业领域大范围的引用，各个行业也都随后开发出了自身独特的现场总线。而我国的工业长期落后，国外的厂商拥有着先进的科学技术，却采取垄断的经营方式，对我国工业发展极为不利。因此，开发出自己的安全总线系统，才是当务之急。
　　2、汽车自动化生产系统软件具体设计
　　2.1 实现汽车自动化软件设计要求
　　汽车车身生产是汽车焊接车间生产过程中比较重要的一个环节，和车身整体的构造都有一定的联系。由于不同的车型对车身的要求存在着一定的差别，因此，在可编程逻辑控制系统的设计上需要在车身的制造上满足多样化这一特点。同时，在程序编写的时候为了增加程序的可读性、可编辑性以及能够适应各个不同电脑系统特点，要求程序编写者对程序有敏锐的感觉，能够对程序进行模块化的划分，使程序的结构更加清晰。
　　2.2 结构化编程方式
　　按照不同焊装线具备同样的功能结构单元所提出来的，所以需要PLC程序也具备同样的树状结构，达到程序结构的统一，将PLC程序的可读性加大。为总体控制系统的维护改造带来了便利。不同汽车厂家对PLC程序的树状结构要求不同，各个汽车厂家自称体系，达成自身内部统一。
　　2.3 模块化编程方式
　　汽车焊装车间当中每一条焊装线的构成以及作用各不相同，可是每一个之间不管是设备还是运行方式，都有相似之处。模块化编程方法使用设备和运行方法之间存在相同变量的特征，将程序编辑工作量极大的简化，将程序的统一性强化，将程序的可读性优化。模块化变成经过用户自定义数据类型方法，让变量编辑实现定量定义；与此同时，将同样的处理程序使用PLC程序变成做成功能模块，之后使用I/O变量的差异调用同样的功能模块，实现编程。
　　2.4 模塊化编程及其优点
　　模块化的编程是汽车焊接车间进行焊接作业时不可缺少的一个环节，进行模块化编程的目的是将整个程序分成几个单独模块的程序，方便系统调用时能够准确找到并调用每个小程序，不会出现程序混乱的情况，有利于整体程序的有效运行。在进行模块化编程使要根据自动化控制系统的特点进行，使各国模块能够很好地被适应于各种不同的计算机系统中，更加方便汽车焊装车间的生产作业的开展。
　　另外，模块化编程还有功能划分的优点。程序不同执行的任务也就不相同，所以，在汽车焊装车间的生产制造作业中，各种制造设备所起得到的作用的各不相同的，这些设备都需要特定的程序来控制。进行模块化编程可以将程序的功能进行有效的划分，这样就不会由于某个程序出现状况而影响整个程序的运行。除此之外，还有利于工作人员及时发现错误的程序，有效节省了大量的工作时间，并降低了编程工作人员的工作量，减轻程序调试员的工作负担。若系统需要进行更新，只需要对相应的模块进行更新，就能确保整个工程的顺利运行，进而有效减少了许多的工作。
　　3、汽车焊装自动化控制中安全总线技术的应用
　　随着我国各种科学技术的不断进步与更新，汽车焊装车间自动化控制系统中安全总线技术应用地越来越多，下面将介绍我国的国产车型奇瑞生产过程中自动化焊接生产线的具体应用。首先，对于奇瑞A3的电气控制系统来说，主要包括了五条空中运输线，其各种工艺材料、设备均通过空中运输的方式到达目的地。所有的制造系统应用了国外先进的技术，以达到有效减少生产线弊端的目的。然后，点焊机器人是奇瑞A3自动化焊装系统中最主要的智能设备，自动化控制系统会发布指令操作机器人，使它们自动识别A3的车厢和相关设备。此外，机器人身上还会带有自动胶枪，使A3的降噪性能更好。而且机器人还配备了修磨装备，这也是为了实现汽车生产焊装的全程自动化，提升车间的作业效率。在A3中应用安全总线技术，能够提升A3的综合性能，特别是人们所重点关注的汽车的安全性能，更是有了较大的飞跃，这也启发了我国在汽车制造中安全总线的应用创新。
　　结语
　　汽车生产制造企业在进行焊装时必须要应用自动化控制技术，要将其应用到汽车焊装车间的监管层、设备层、控制层各个阶层中，在科学设计汽车自动化生产软件，进行模块化编程的基础上，有效发挥自动化控制技术的作用，从而降低汽车生产中的焊装成本，提升企业的经济效益。
　　参考文献：
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　　[2]陈绍城.刍议汽车焊装车间自动化控制的技术应用[J].中国高新区，2018（01）：182.
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　　（作者单位：长城汽车股份有限公司）
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