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UPS与工控机在汽车总装车间的应用

2014/11/6    来源:工控网        
关键字:UPS  工控机  机器人  
现代化的工业生产中,集约化与功能性得到了越来越多的体现。作为传统自控行业的汽车生产,由于产量和时间的迫切要求,自动化的集成程度也随之越来越高。

    现代化的工业生产中,集约化与功能性得到了越来越多的体现。作为传统自控行业的汽车生产,由于产量和时间的迫切要求,自动化的集成程度也随之越来越高。比如焊装车间大量使用的焊接机器人,比如涂装车间使用的喷漆机器人,这些以往都是国外厂家的优势,但近两年国内汽车厂家也在提高产能时加入了自动控制的设计。

    那么,现代化的生产线有什么具体新的需求和希望呢?目前汽车生产线的发展希望不仅仅是能提高生产速度,随着汽车行业在中国的稳步发展,很多消费者已经在买第二辆车,或者更换更大的车型,如SUV,MPV等。而生产汽车的厂家因为生产空间以及生产效率的考虑,除了引进全新的生产线,更多的也在考虑柔性生产的需求,也就是同一条生产线,可以生产几种不同的车型,以适应市场需求变化带来的生产要求。这就需要使用改进现场控制层的匹配性,比如软件的设置,比如机器人的动作变化等。那么高自动化同时也意味着数据安全的重要性,这包含数据安全和传输速度的要求。(如图一所示)

汽车焊装生产线的电控柜

图一:汽车焊装生产线的电控柜

    那么, 对于UPS的选择,也是各大厂家越来越关注的,毕竟任何市电断电以及电压跌落等都会造成控制回路的宕机,从而会影响整体生产线的生产效率和安全要求。而工控机在现场的大量应用,也是旨在提高柔性生产的灵活性。那么与工控机匹配的UPS,首要目的就是保护工控机防止断电时数据丢失;其次,就是防止电压波动超出工控机的正常工作范围,由市电切换到储能模块,持续提供稳定的24VDC供电。确保工控机的供电持续且稳定,同时通过与储能模块的实时通讯,最大程度上优化现有供电系统的可用性。

    对于工控机供电,以前的方案主要是通过COMBICON电路板插接片连接到工控机面板上,对于24V UPS而言,可以使用干结点输出的几个信号连接到电路板插接片或者是找到能够可插拔端口的24V UPS.这种方法通过COM1或者COM2端口读取和存储数据,来显示UPS的状态并控制UPS的关闭。如图二所示。

UPS与工控机通过COM端口连接通讯

图二:UPS与工控机通过COM端口连接通讯

    但是,随着工业化的发展,尤其是机器人的出现以及软件控制能力的提高,传统的COM端口的局限性日益突出,尤其是通讯协议的支持。现有的工控机大多都开始支持USB,以太网通讯协议,而对于UPS也需要为此提高匹配性。

    首先,工控机的软件需要提升,对于工控机的使用者而言,有2点是最关心的。第一,通过工控机能否读取UPS更多的参数。因为之前的UPS报警仅仅是个干结点报警电池寿命,一旦发出报警,只知道电池寿命即将到达,但最迟何时能到现场更换电池,断电后能持续工作多长时间都是不确定的。那么,能够精确监测电池使用寿命以及实际性能的UPS将会得到越来越多客户的欢迎,毕竟维护人员的时间和精力都是有限的,统筹安排维修计划将是各公司提高客户满意度的方向。第二,工控机的通讯能否结合PLC和以太网传输,就是因为PLC在工控机的作用中起到了更多的作用,而以太网甚至Profibus,Profinet已经成为整个汽车工业常见的通讯协议。所以,能够同时兼容各个通讯协议的UPS将能够给各大汽车生产商带来极大的便利性。

    那么,对于工控机而言,除了这2点,还有什么需要注意的呢?空间大小。如图三所示,这是原来生产线上的小型控制盒,由于现在的设计中增加了工控机,那么在原有开关电源的基础上,就需要增加UPS和电池,但是留下的空间非常有限,如果此时有UPS与电池集合的模块将会解决此问题。

增加工控机之前现有的安装空间

图三:增加工控机之前现有的安装空间
增加工控机后安装集成UPS模块的现状

图四:增加工控机后安装集成UPS模块的现状

    综上所述,对于汽车产线中的工控机,我们当然也需要考虑工控机本身的工作电压范围是否低于UPS电池的最大电压,以及断电以后是否能够设置精确到几分几秒的后备时间, 这些您都可以通过菲尼克斯电气最新推出的QUINT UPS-IQ系列不间断电源找到相应的答案。

责任编辑:陈浩
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