汽車(chē)噴涂車(chē)間機(jī)械手臂噴漆作業(yè)無(wú)線應(yīng)用（中車(chē)汽車(chē)生產(chǎn)線項(xiàng)目簡(jiǎn)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(qǐng)標(biāo)明出處。
一、應(yīng)用背景
在汽車(chē)生產(chǎn)裝配工藝中，機(jī)械臂目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于裝配、搬運(yùn)等工業(yè)生產(chǎn)中，在機(jī)械臂系列產(chǎn)品中，汽車(chē)噴漆自動(dòng)控制噴涂機(jī)械裝置以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)油漆噴涂量的大小，嚴(yán)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(dá)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(xiǎn)性，因此在噴涂應(yīng)用中使用機(jī)械手可以較大程度地減少人與人的接觸；其三噴涂機(jī)械臂的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)在同一生產(chǎn)線上混線生產(chǎn)多種車(chē)型，提升了涂裝的自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率。
與人工操作相比，工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手臂可以節(jié)省人工成本，提高勞動(dòng)性和設(shè)備性，保證產(chǎn)品重復(fù)性、危險(xiǎn)性和節(jié)拍性高的加工行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和各工序的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高汽車(chē)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。
二、產(chǎn)品介紹
達(dá)泰DTD418MB采用 2x2 兩發(fā)兩收無(wú)線架構(gòu)，空中傳輸速率高達(dá) 300Mbps，兼容西門(mén)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(wú)線可靠傳輸距離達(dá)到1KM范圍內(nèi)均可使用。
DTD418MB 不僅能與 PLC、DCS、智能儀表及傳感器等設(shè)備組成無(wú)線測(cè)控系統(tǒng)，同時(shí)能與組態(tài)軟件、 人機(jī)界面、觸摸屏、測(cè)控終端等工控產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的遠(yuǎn)程無(wú)線組網(wǎng)，將分散不便于挖溝布線的設(shè)備連接在一起，不需要編寫(xiě)程序，不需要布線，并且穩(wěn)定可靠。
三、產(chǎn)品選型
達(dá)泰歐美系PLC無(wú)線通訊終端-DTD418M
五、現(xiàn)場(chǎng)需求
中車(chē)某BBA汽車(chē)生產(chǎn)線的噴涂車(chē)間的噴涂機(jī)械手臂需要實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制。噴涂車(chē)間有3臺(tái)噴涂機(jī)械手臂同時(shí)作業(yè)，由車(chē)間旁的控制臺(tái)HMI來(lái)遠(yuǎn)程無(wú)線控制完成汽車(chē)及其零部件的噴涂工作。由于噴涂車(chē)間油漆涂料具有腐蝕性，不方便布線，因此采用無(wú)線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)間控制臺(tái)HMI與3臺(tái)噴涂機(jī)械臂之間的無(wú)線通訊要求，從而提升了涂裝的穩(wěn)定性及生產(chǎn)效率。
設(shè)計(jì)要求：
1.噴涂車(chē)間需要通過(guò)HMI人機(jī)界面來(lái)同時(shí)控制3臺(tái)噴涂機(jī)械臂作業(yè)。
2.噴涂機(jī)械臂采用西門(mén)子S7-200SMART PLC作為邏輯控制器，控制手臂段感應(yīng)控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行噴漆工作。
3.控制臺(tái)HMI人機(jī)界面端采用S7-300PLC來(lái)無(wú)線控制機(jī)械臂端的S7-200SMART PLC可以分別和3個(gè)目標(biāo)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)監(jiān)控噴涂工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)1主3從組網(wǎng)無(wú)線通訊。
4.控制臺(tái)端HMI將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，同步到MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的智能整合管理。
5.控制臺(tái)、噴涂機(jī)械臂距離50米左右的距離，中間有料架等隔檔物。
六、無(wú)線解決方案
由于現(xiàn)場(chǎng)噴涂工作環(huán)境復(fù)雜，機(jī)械臂的敏捷性以及復(fù)合運(yùn)動(dòng)的作業(yè)軌跡。同時(shí)無(wú)線方案的設(shè)計(jì)還需考慮到同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手臂一同作業(yè)控制準(zhǔn)確，不出現(xiàn)混亂，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定和高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)交互，避免出現(xiàn)相互干擾，誤動(dòng)作，通訊延遲等狀況。
考慮上述因素，達(dá)泰PLC無(wú)線通訊專(zhuān)家決定使用4塊達(dá)泰DTD418MB西門(mén)子PLC無(wú)線通訊終端，通過(guò)Rj45接口在Profinet協(xié)議下，完成控制臺(tái)HMI內(nèi)S7-300 PLC與噴涂機(jī)械臂S7-200SMART的無(wú)線數(shù)據(jù)交互工作。在控制臺(tái)HMI端的S7-300PLC及3臺(tái)噴涂機(jī)械臂的S7-200SMART端分別安裝一塊達(dá)泰DTD418MB西門(mén)子PLC無(wú)線通訊終端，即可以實(shí)現(xiàn)控制柜與3臺(tái)噴涂機(jī)械臂之間信息無(wú)線傳輸，實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)HMI可以同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手臂一同作業(yè)，推進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集約化，高能效，高質(zhì)量生產(chǎn)。在該無(wú)線技改中，無(wú)需更改原有PLC程序，只需簡(jiǎn)單接線，就可完成改造，后期沒(méi)有運(yùn)行費(fèi)用。
無(wú)線通訊方案示意圖 ▼
七、無(wú)線方案的好處
1.節(jié)省改造周期及維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率：免除布線維護(hù)困擾，操作性、連貫性及生產(chǎn)效率大幅度提高。
2.多個(gè)無(wú)線通訊終端同時(shí)使用，互不干擾：無(wú)線通訊終端的內(nèi)部程序采用多頻點(diǎn)/帶寬調(diào)頻通信，即使多臺(tái)無(wú)線設(shè)備同時(shí)工作，也不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備互相干擾的狀況。
3.高速方案設(shè)定，自動(dòng)化指令響應(yīng)：采用Profinet高速協(xié)議，系統(tǒng)設(shè)定邏輯自動(dòng)判定，迅速響應(yīng)處理不同從站指令。
4.安裝簡(jiǎn)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(wú)運(yùn)行費(fèi)用：該設(shè)備采用的是達(dá)泰全數(shù)字無(wú)線加密傳輸方式，不依賴(lài)云平臺(tái)或廠區(qū)局域網(wǎng)搭建，屬于無(wú)線自組網(wǎng)通訊方式，后期無(wú)運(yùn)行費(fèi)用。
八、成功案例
◆ 大洋泊車(chē)股份有限公司，汽車(chē)回轉(zhuǎn)盤(pán)與就地程控柜之間無(wú)線通訊，10米
◆ 西安比亞迪工廠，控制柜PLC與傳送帶17個(gè)托盤(pán)無(wú)線數(shù)據(jù)交互
◆ 中達(dá)電子(蘇州)有限公司，生產(chǎn)線工位與AGV小車(chē)加料無(wú)線程控，300米
◆ 寧波金田銅業(yè)，給料車(chē)和地面PLC無(wú)線通訊，500米
◆ 西安盛鵬石油科技有限公司，石油鉆井用，200M
◆ 江陰蘇龍熱電有限公司，碼頭裝/卸船機(jī)與地面連鎖信號(hào)無(wú)線，5KM
◆ 江蘇朝陽(yáng)液壓機(jī)械集團(tuán),200smart之間無(wú)線通訊
◆ 山東重聯(lián)電動(dòng)車(chē)輛制造有限公司，S7-1200之間無(wú)線通訊
◆ 吉林碳素廠，行車(chē)與地面PLC之間無(wú)線通訊
◆ 河北西斯派爾機(jī)械配件有限公司，叉車(chē)PLC無(wú)線控制
◆ 天津四院汽車(chē)設(shè)備制造有限公司，AGV小車(chē)和設(shè)備之間無(wú)線控制，300米
◆ 江西理工大學(xué)，移動(dòng)小車(chē)上2路模擬信號(hào)傳到PLC上，100M
◆ 鄒平海大工控設(shè)備有限公司,送料小車(chē)和S7-300PLC之間無(wú)線通訊,100米
◆ 湖南博云東方粉末冶金有限公司，5個(gè)工位信號(hào)呼叫和PLC無(wú)線通訊，200m
◆ 蘇州安利捷起重機(jī)電，控制頂部小車(chē)和地面輸送線（編碼器）同步隨行，30m
◆ 中國(guó)汽車(chē)工業(yè)工程有限公司，PLC無(wú)線喚醒AGV小車(chē)，50m
◆ 安徽通利自動(dòng)化設(shè)備有限公司，編碼器與S7-1200之間通訊，1KM