汽車噴涂車間機械手臂噴漆作業(yè)無線應用（中車汽車生產線項目簡報）

特別聲明：文章及方案圖片皆為達泰電子原創(chuàng)，轉載請標明出處。

一、應用背景

在汽車生產裝配工藝中，機械臂目前已經廣泛地應用于裝配、搬運等工業(yè)生產中，在機械臂系列產品中，汽車噴漆自動控制噴涂機械裝置以其獨特的優(yōu)勢，能夠根據油漆噴涂量的大小，嚴格控制噴嘴與噴漆面之間距離等影響噴漆效果的因素，從而達到良好的噴漆效果；其二由于溶劑型油漆和涂料具有揮發(fā)性和危險性，因此在噴涂應用中使用機械手可以較大程度地減少人與人的接觸；其三噴涂機械臂的顯著優(yōu)點是可以同時在同一生產線上混線生產多種車型，提升了涂裝的自動化程度及生產效率。
與人工操作相比，工業(yè)機器人機械手臂可以節(jié)省人工成本，提高勞動安全性和設備安全性，保證產品重復性、危險性和節(jié)拍性高的加工行業(yè)的產品質量、產量和各工序的穩(wěn)定性，進一步提高汽車生產的自動化水平。

無線以太網，I/O模塊，IO模塊，數字信號無線，無線網關，物聯(lián)網網關，PLC無線通訊模塊，西門子PLC無線模塊，300PLC無線

二、產品介紹

達泰DTD418MB采用 2x2 兩發(fā)兩收無線架構，空中傳輸速率高達 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 調制及 MINO 技術，使無線可靠傳輸距離達到1KM范圍內均可使用。
DTD418MB 不僅能與 PLC、DCS、智能儀表及傳感器等設備組成無線測控系統(tǒng)，同時能與組態(tài)軟件、 人機界面、觸摸屏、測控終端等工控產品實現(xiàn)點對點和點對多點的遠程無線組網，將分散不便于挖溝布線的設備連接在一起，不需要編寫程序，不需要布線，并且穩(wěn)定可靠。

三、產品選型

達泰歐美系PLC無線通訊終端-DTD418M

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四、現(xiàn)場需求

中車某BBA汽車生產線的噴涂車間的噴涂機械手臂需要實現(xiàn)無線控制。噴涂車間有3臺噴涂機械手臂同時作業(yè)，由車間旁的控制臺HMI來遠程無線控制完成汽車及其零部件的噴涂工作。由于噴涂車間油漆涂料具有腐蝕性，不方便布線，因此采用無線方式來實現(xiàn)車間控制臺HMI與3臺噴涂機械臂之間的無線通訊要求，從而提升了涂裝的安全穩(wěn)定性及生產效率。

設計要求：

1.噴涂車間需要通過HMI人機界面來同時控制3臺噴涂機械臂作業(yè)。

2.噴涂機械臂采用西門子S7-200SMART PLC作為邏輯控制器，控制手臂段感應控制開關進行噴漆工作。

3.控制臺HMI人機界面端采用S7-300PLC來無線控制機械臂端的S7-200SMART PLC可以分別和3個目標機械臂實現(xiàn)數據交互，實時監(jiān)控噴涂工作狀態(tài)，實現(xiàn)1主3從組網無線通訊。

4.控制臺端HMI將數據傳輸到服務器，同步到MES系統(tǒng)進行數據的智能整合管理。

5.控制臺、噴涂機械臂距離50米左右的距離，中間有料架等隔檔物。

五、無線解決方案

由于現(xiàn)場噴涂工作環(huán)境復雜，機械臂的敏捷性以及復合運動的作業(yè)軌跡。同時無線方案的設計還需考慮到同時控制多臺機械手臂一同作業(yè)控制準確，不出現(xiàn)混亂，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定和高實時性的數據交互，避免出現(xiàn)相互干擾，誤動作，通訊延遲等狀況。
考慮上述因素，達泰PLC無線通訊專家決定使用4塊達泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，通過Rj45接口在Profinet協(xié)議下，完成控制臺HMI內S7-300 PLC與噴涂機械臂S7-200SMART的無線數據交互工作。在控制臺HMI端的S7-300PLC及3臺噴涂機械臂的S7-200SMART端分別安裝一塊達泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，即可以實現(xiàn)控制柜與3臺噴涂機械臂之間信息無線傳輸，實現(xiàn)控制臺HMI可以同時控制多臺機械手臂一同作業(yè)，推進企業(yè)實現(xiàn)自動化、集約化，高能效，高質量生產。在該無線技改中，無需更改原有PLC程序，只需簡單接線，就可完成改造，后期沒有運行費用。
無線通訊方案示意圖 

六、無線方案的好處

1. 節(jié)省改造周期及維護成本，提高生產效率：免除布線維護困擾，操作安全性、連貫性及生產效率大幅度提高。

2. 多個無線通訊終端同時使用，互不干擾：無線通訊終端的內部程序采用多頻點/帶寬調頻通信，即使多臺無線設備同時工作，也不會出現(xiàn)設備互相干擾的狀況。

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

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. 獨立組網，無運行費用：該設備采用的是達泰全數字無線加密傳輸方式，不依賴云平臺或廠區(qū)局域網搭建，屬于無線自組網通訊方式，后期無運行費用。

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七、成功案例

寧波金田銅業(yè)，給料車和地面PLC無線通訊，500米
吉林碳素廠，行車與地面PLC之間無線通訊
河北西斯派爾機械配件有限公司，叉車PLC無線控制
天津四院汽車設備制造有限公司，AGV小車和設備之間無線控制，300米
江西理工大學，移動小車上2路模擬信號傳到PLC上，100M

八、公司介紹

西安達泰電子有限責任公司創(chuàng)立于2002年，是一家集工業(yè)無線產品研發(fā)、生產、銷售于一體的高新技術“智”造企業(yè)，產品具有“可靠、簡單、智能”的特點，能夠直接取代傳統(tǒng)線纜，實現(xiàn)工業(yè)數據信號的無線傳輸，近20年間，達泰先后獲得多項發(fā)明認證，被評為高新技術企業(yè)，常年與國內top50高校進行產學研合作、水泥行業(yè)百強供應商，參與倡議沿線國家建設項目，同時也逐步組建起了一支具有豐富現(xiàn)場經驗的PLC無線通訊團隊，為客戶提供多方位的技術保障?，F(xiàn)已為國內外超30000家工廠企業(yè)成功實現(xiàn)近15萬個無線采集測控方案設計和改造項目，投入使用的設備超100萬套。DTD1系、4系無線產品廣泛應用于水泥，冶煉，發(fā)電，煤炭，化工等復雜惡劣的工業(yè)場合，平均連續(xù)使用壽命超過5年以上。