宜科（天津）电子有限公司

  一汽大众成都三厂NCS机械化输送项目是宜科（天津）电子有限公司跨越式发展过程中又一标杆式力作。该项目从方案设计到现场实施，年底之前圆满通过了验收，达到了年产能15万辆的目的。 以下将围绕该项目中使用的ELCO紧凑型I/O模块FS200、IP67分布式I/O模块等产品和系统结构做一简要介绍。

  前言

  汽车制造行业是自动化系统应用的重要领域，这点不仅表现在自动控制系统的规模上，更表现在新工艺新技术的应用上，因此从一定程度上讲，汽车制造行业的自动化水平引领着整个工业自动化行业。NCS机械化输送项目的特点是设备分布范围广、设备数量众多、可靠性要求高、节拍要求严格，针对上述特点，项目启动之初，在强大的产品技术支持下，宜科的工程技术人员准确地给出了一整套的系统解决方案，包括相关产品的选择，为项目的成功实施打下了坚实的基础。

  1. 系统架构模式

  针对用户需求以及汽车制造行业机械化输送的特点，系统采用三级架构模式，分别为中控室级服务器系统、车间级人机交互系统、设备级PLC控制系统。其中设备级的PLC控制系统负责现场的运动控制，具体包括信号采集、数据传输、逻辑运算和控制命令的发出。车间级的人机交互系统由两台触摸屏构成，分别负责条码信息采集和控制系统的故障诊断与控制参数设置，方便现场操作人员查找故障和设置控制参数。中控室级的服务器是整个控制系统中的最高级，面向车间其可以监控现场设备的状态和生产过程的实时情况，面向管理系统其可以为管理层提供现场设备的整体运行状况以及生产任务的完成情况，从而实现控制系统和管理系统的无缝连接，即管控一体化，现场的系统配置如图1所示，配备了工业摄像头，可以更直观地观察现场的状态。NCS项目于11月中旬验收完成，总体项目按时完成既定的目标，系统架构模式获得业主的认可。
  
                   

   2. 产品创新以及完善的产品链

   针对汽车制造行业，宜科电子有着完善的产品链。紧凑型远程I/O模块FS200、接近开关、光幕、区域扫描、连接系统以及专为汽车制造行业设计的IP67模块等构成了服务于汽车制造行业的完整产品体系。更重要的是，横向上，宜科产品的种类还在不断地扩充，纵向上，公司高度重视产品的创新，新产品新技术不断地推出，从而为用户提供了绝佳的产品应用体验。在NCS项目中，宜科公司最新推出的紧凑型远程I/O模块FS200有着优异的表现，如下图所示：
  
                

   FS200是FC200的升级产品，相对于FC200其具有如下优点：

结构紧凑，节省安装空间
阶梯式接线底座，接线方便、美观
插片式扩展，提供背板通信及供电，安装简单、可靠
FS200模块安装于系统分柜中，作为Siemens300PLC的从站由Profibus-DP电缆连接到主站，负责接收负荷开关辅助触点、断路器辅助触点、柜门按钮等开关量信号，同时输出开关量信号，驱动指示灯、柱灯等显示状态信息和故障信息，以此构成主从的Profibus-DP控制网络结构，网络拓扑清晰，易于后期维护，适合汽车制造现场设备分布广、检测信号多的特点。

  相对于传统由I/O模块的输出点驱动继电器，继电器驱动接触器的控制系统，电机启动器的引入简化了系统结构，提高了系统的自动化程度，具体表现在减少了大量的一次线、二次线，使系统的结构更加清晰。EU5C-SWD-DP网关是电机启动器的核心，其在Profibus-DP系统中作为从站，将电机启动器的状态字传送给主站PLC，同时接收主站PLC发出的控制字，经转换后由扁平电缆传输给功能模块DIL，从而实现对电机启动器状态和动作的监控。实用性方面，其稳定性、易扩展性、安装调试的简易性在NCS现场都有优异的表现。
  
                   

   IP67分布式I/O模块是将通讯部分和I/O部分整合的产品，作为Profibus-DP网络的从站使用，工艺上，内部电路采用硅脂灌封，具有强大的抗电磁干扰能力，在大功率焊机频繁动作的焊装车间，具有良好的适应性。IP67模块安装在现场辊床侧面，由预铸I/O电缆与接近开关连接，是现场分布分散、数量众多的接近开关信号处理的最佳解决方案。

  3. 电机驱动技术

  NCS项目电机的驱动方式分为变频和非变频两种，如下图所示。传统的变频器通过硬件接线，采用中间继电器实现变频器的启停和速度控制，二次线复杂，故障诊断困难，NCS项目中，通过选配变频器的DP通信模块，将变频器挂接到Profibus-DP网络上，通过控制字实现对变频器启停、速度给定的控制，通过状态字实现对变频器的监视和故障诊断。

  4. 功能完善、界面友好的上位机监控系统

  下图为上位机监控系统的总体画面。系统画面清晰简洁，可识别性强，易于操作。
  
                   

  下图为分区画面，特点是信息量丰富、直观。
  
                     

  下图为辊床故障诊断画面，除包含各种故障状态外，还包含了辊床的占位信息、运行状态和手自动状态。在系统发生故障时，维护人员根据故障诊断信息可以快速准确地确定故障位置和原因。
  
                     

  5. 结束语

  目前，NCS项目已顺利验收，设备运行稳定、可靠性高，充分满足了现场工艺的要求，得到了业主的认可。创新型的产品为用户带来的是绝佳的应用体验，一流的技术服务为业主带来的是高质量的系统解决方案，完善的项目管理体系为业主提供安全稳定的控制系统，宜科公司以上述理念为指导，兼顾创新性与实用性，源源不断地为业主创造效益。