汽車裝配工廠立庫物料運(yùn)送線PLC無線應(yīng)用（西安比亞迪工廠項(xiàng)目簡報(bào)）

特別聲明：文章及方案圖片皆為達(dá)泰電子原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處。

一、產(chǎn)品介紹

DTD418M 達(dá)泰歐美系PLC無線通訊終端，采用 2x2 兩發(fā)兩收無線架構(gòu)，空中傳輸速率高達(dá) 300Mbps，兼容西門子S7協(xié)議、Profinet協(xié)議、Modbus TCP/IP等通訊協(xié)議，并采用 OFDM 調(diào)制及 MINO 技術(shù)，使無線可靠傳輸距離達(dá)到3KM范圍內(nèi)均可使用。

DTD418M 不僅能與 PLC、DCS、智能儀表及傳感器等設(shè)備組成無線測控系統(tǒng)，同時能與組態(tài)軟件、 人機(jī)界面、觸摸屏、測控終端等工控產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)（ PTP）和點(diǎn)對多點(diǎn)（ PTMP ）的遠(yuǎn)程無線組網(wǎng)，將分散不便于挖溝布線的設(shè)備連接在一起，直接代替網(wǎng)線，自適應(yīng)接口，不需要編寫程序，不需要布線，并且穩(wěn)定可靠。

二、產(chǎn)品選型

達(dá)泰歐美系PLC無線通訊終端-DTD418M

三、應(yīng)用背景

比亞迪成立于1995年2月，經(jīng)過20多年的高速發(fā)展，已在全球設(shè)立30多個工業(yè)園，涵蓋電子、汽車、新能源和軌道交通等領(lǐng)域，營業(yè)額和總市值均超過千億元。比亞迪是業(yè)內(nèi)同時具備電池、電機(jī)、電控及芯片等全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)的企業(yè)，構(gòu)建集研發(fā)、設(shè)計(jì)、精秘部件生產(chǎn)和精益制造于一體的智能制造生產(chǎn)系統(tǒng)。

此次項(xiàng)目地在比亞迪的西安工廠。該工廠是目前比亞迪在產(chǎn)的幾大主力工廠之一，園區(qū)總占地面積4416畝，產(chǎn)能可以達(dá)到60萬輛/年，生產(chǎn)車型為比亞迪秦、宋家族。比亞迪西安工廠肩負(fù)了比亞迪銷量百分之70的生產(chǎn)任務(wù)，從F3、E5到宋PLUS，匯集了比亞迪汽車高精尖的技術(shù)和全自動化的生產(chǎn)設(shè)備，采用高度自動化技術(shù)，大量的機(jī)器手臂代替人工完成精秘作業(yè)。從沖壓、焊接、涂裝、總裝，整條生產(chǎn)線達(dá)到了世界鼎尖水平。自動化保障了產(chǎn)品一致性、下線合格率，先進(jìn)機(jī)械的引入、工藝的進(jìn)步。

四、項(xiàng)目背景

此次需要實(shí)現(xiàn)PLC無線通訊的地方是汽車廠的立體倉庫物料運(yùn)輸線。生產(chǎn)物流擔(dān)負(fù)運(yùn)輸、存儲、裝卸物料等任務(wù)。汽車制造業(yè)是典型的多工種、多工藝、多物料的大規(guī)模生產(chǎn)過程，因此原材料與零部件要及時準(zhǔn)確送至工位，庫存與物料供應(yīng)也應(yīng)協(xié)作裝配進(jìn)度。為了完成規(guī)定的任務(wù)，各系統(tǒng)之間、各設(shè)備之間要進(jìn)行大量的信息交換。

立體倉庫主要通過檢測、信息識別、控制、通信、監(jiān)控調(diào)度、大屏顯示及計(jì)算機(jī)管理等裝置組成。將操作指示信息(零配件信息、車種信息、指示信息、程序等)存儲在運(yùn)送的目標(biāo)托盤中（目標(biāo)托盤具有識別或感應(yīng)功能），結(jié)合以太網(wǎng)及現(xiàn)場總線可以構(gòu)成自動掌握系統(tǒng)，將需要的零部件、動力總成運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的工位或倉儲位，配合裝配，可以有校提高內(nèi)部供應(yīng)鏈的可視化程度。完成設(shè)備連接無線化，大幅減少網(wǎng)線布防成本，縮短生產(chǎn)線調(diào)度時間，實(shí)現(xiàn)汽車裝配生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)，提高汽車裝配生產(chǎn)的自動化水平。

五、現(xiàn)場需求

比亞迪西安二廠裝配車間的立庫分為樓上樓下2個生產(chǎn)物流區(qū)，通過一條傳送帶由下往上運(yùn)送物料，傳送帶上有17個托盤，每個托盤分別帶有識別感應(yīng)開關(guān)，分揀物料由人工來完成。由于傳送帶運(yùn)送物料為持續(xù)移動裝置，不方便布線，因此采用無線方式來實(shí)現(xiàn)就地控制柜與傳輸皮帶上17個托盤之間的在線通訊要求，實(shí)現(xiàn)物料入庫分揀可視化的柔性運(yùn)輸流程，從而提高工廠的物料出入庫效率。

設(shè)計(jì)要求：

1.托盤是隨傳送帶運(yùn)動的裝置，每個托盤分別裝有一塊ET200S西門子I/O模塊及傳感器，用來判斷托盤在特定位置的狀態(tài)。

2.控制柜端S7-1500PLC控制傳送帶運(yùn)行。

3.控制柜端S7-1500PLC可以分別和17個目標(biāo)托盤實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實(shí)時監(jiān)測各托盤狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)1主17從組網(wǎng)無線通訊。

4.當(dāng)托盤上的感應(yīng)裝置檢測到達(dá)目標(biāo)區(qū)域位置時，打開托盤，檢測到人工取走物料后關(guān)閉托盤。

5.當(dāng)托盤感應(yīng)裝置檢測到異常情況，隨即將信號發(fā)送給控制柜S7-1500PLC，從而控制傳送帶停止運(yùn)行。

6.控制柜、傳送帶托盤距離50米-100米左右不等的距離，中間有料架或工位等隔檔物。

六、無線解決方案

為保障各個托盤不論移動到哪里，都能夠與距離100米左右的控制柜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定交互，且控制柜的指令處理能力及速度，不受從站設(shè)備數(shù)量增減的影響。以及在多臺無線設(shè)備同時同區(qū)域工作時，不會出現(xiàn)互相干擾的情況。考慮上述因素，達(dá)泰PLC無線通訊專家決定使用18塊達(dá)泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，通過Rj45接口在Profinet協(xié)議下，完成控制柜內(nèi)S7-1500 PLC與傳送帶托盤ET200S的無線數(shù)據(jù)交互工作。
在控制柜S7-1500PLC及17個托盤的ET200S西門子I/O模塊端分別安裝一塊達(dá)泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，即可以實(shí)現(xiàn)控制柜與17個托盤之間物料運(yùn)送信息無線傳輸，控制柜1500PLC實(shí)時檢測接收到17個托盤中每個托盤在特定位置是否開關(guān)托盤，人工取走物料，完成送料任務(wù)；當(dāng)托盤檢測到異常信息發(fā)送給控制柜，控制柜根據(jù)異常情況判斷是否繼續(xù)進(jìn)行送料或立即執(zhí)行停止傳送帶運(yùn)行。
無線通訊方案示意圖 

七、無線方案的好處

1. 物料運(yùn)送可視化，提高生產(chǎn)效率：實(shí)時監(jiān)控物料運(yùn)送狀態(tài)、優(yōu)化物料流程，提升整體物料運(yùn)送入庫作業(yè)效率。

2. 多個無線通訊終端同時使用，互不干擾：無線通訊終端的內(nèi)部程序已將主、從設(shè)備區(qū)別開。從站設(shè)備之間地址不同，相同頻段下也不會出現(xiàn)設(shè)備互相干擾的狀況。

3. 高速方案設(shè)定，自動化指令響應(yīng)：采用Profinet高速協(xié)議，系統(tǒng)設(shè)定邏輯自動判定，迅速響應(yīng)處理不同從站指令。

4. 安裝簡便，接線即用：可以直接代替有線以太網(wǎng)線，兼容主流PLC通訊協(xié)議。通電接線即可使用，不需要編程，電工就可以安裝。

5. 獨(dú)立組網(wǎng)，無運(yùn)行費(fèi)用：該設(shè)備采用的是達(dá)泰全數(shù)字無線加密傳輸方式，不依賴云平臺或廠區(qū)局域網(wǎng)搭建，屬于無線自組網(wǎng)通訊方式，后期無運(yùn)行費(fèi)用。

八、成功案例

吉林碳素廠，行車與地面PLC之間無線通訊
河北西斯派爾機(jī)械配件有限公司，叉車PLC無線控制
天津四院汽車設(shè)備制造有限公司，AGV小車和設(shè)備之間無線控制，300米
江西理工大學(xué)，移動小車上2路模擬信號傳到PLC上，100M
鄒平海大工控設(shè)備有限公司,送料小車和S7-300PLC之間無線通訊,100米