一流的涂裝設(shè)備可以有效地保證汽車涂裝的質(zhì)量和效果。作為優(yōu)秀的民族品牌，奇瑞汽車公司從一開始就非常注重先進技術(shù)的學習和引進。杜爾RP6型噴漆機器人，讓奇瑞汽車更加的可靠和多姿多彩。

　　汽車涂裝在普通眼中也許只是讓汽車變得更美麗多彩，其實不然，由于汽車制造中，大批量的使用金屬材料，而金屬材料的腐蝕會給汽車帶來很大的安全隱患，所以汽車涂裝的本質(zhì)作用是要為汽車提供可靠的防腐蝕保護。而在涂裝工藝中，噴漆機器人的使用可以說為實現(xiàn)高效、高質(zhì)量的涂裝提供了很好的幫助。噴漆機器人在涂裝車間是比較復(fù)雜的設(shè)備之一，也是涂裝車間的關(guān)鍵設(shè)備，一般來說占到涂裝車間的設(shè)備總投資的16%～30%左右。

　　因此，涂裝工藝是汽車制造過程中的重要一環(huán)，而對于這一環(huán)節(jié)的考評，通常是基于性能指標和裝飾指標：性能指標是指汽車的油漆層具有的硬度、耐酸堿性等；裝飾指標是指汽車油漆層的色澤均勻、光亮度、鮮艷度等。源自于世界一流涂裝設(shè)備供應(yīng)商的杜爾RP6型噴漆機器人，憑借其具有的先進自動控制系統(tǒng)，為奇瑞汽車實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效地涂裝貢獻一臂之力。

　　機器人控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　1、通過工業(yè)以太網(wǎng)連接的部件及功能

　　□ 站控制器（SIEMENS PLC S7 416 F-2）

　　用于整個工作站的控制，包括過程控制、安全控制、機器人系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（機械化系統(tǒng)、熱工系統(tǒng)、消防系統(tǒng)）互鎖、噴涂車身數(shù)據(jù)信息（車型、顏色等）管理等。

　　□ 監(jiān)控PC

　　用于整個站的監(jiān)視和控制，可以顯示機器人噴涂仿行制作和管理、機器人以及整個站的運行狀態(tài)和位置、維護維修機器人界面等信息。

　　□ 機器人控制器ECORC2 （每臺機器人均有此控制器）

　　用于機器人運動以及計量泵控制管理、高壓發(fā)生器的控制、機器人氣動閥組控制等。

　　□ 中央控制室

　　中央控制室可以監(jiān)視機器人站的運行狀態(tài)，同時在分布在車間現(xiàn)場的9臺EMOS（equipment monitor and operate system）也有相同的功能，為生產(chǎn)人員以及設(shè)備人員提供相關(guān)信息，從而可以及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

　　□ 編程和監(jiān)控PC

　　在現(xiàn)場比較方便的監(jiān)視和控制機器人，可將機器人的相關(guān)程序下載到相應(yīng)的控制器內(nèi)，也可通過其他協(xié)議（PROFIBUS）連至相應(yīng)的控制器，進行監(jiān)控。

　　2、PROFISAFE連接的部件（控制器是STATION PLC S7 416 F-2）

　　□ 控制器（STATION PLC S7 416 F-2）

　　利用PROFISAFE協(xié)議將控制安全相關(guān)信息（例如消防互鎖信號、輸送互鎖信號、熱工系統(tǒng)的噴漆室通風等）的從站連接起來，在出現(xiàn)與安全有關(guān)的問題時，可保證機器人進入安全狀態(tài)或保持為安全模式。

　　□ 運動控制器（ECORC2）

　　與PROFISAFE主站控制器保持通訊，并作為PROFISAFE從站。

　　□ 各PROFISAFE從站

　　用于機器人站相關(guān)信息的輸入和輸出，如機器人站入口從站、機器人站出口從站和操作臺從站等。

　　□ 中繼器

　　PROFISAFE信號由于距離較遠造成信號衰減，通過中繼器對信號進行放大，從而可以連接其后的從站。

　　3、SERCOS連接的部件（控制器為ECORC2）

　　□ 控制器（ECORC2）

　　由于機器人6個運動軸和1個計量泵的運動控制具有高度實時性、高精度同步性的要求，因此采用SERCOS（串行實時通信協(xié)議）。這是一個專門用于在工業(yè)機械電氣設(shè)備的控制單元與數(shù)字伺服裝置及可編程控制器之間的串行實時通信的國際標準（IEC61491）。

　　□ 伺服電機控制器（包括6個軸和1個計量泵）

　　SERCOS控制器發(fā)送相應(yīng)的指令至伺服電機控制器，通過伺服電機來實現(xiàn)運動。

　　4、DDL連接的部件

　　運動控制器為ECORC2，DDL作為PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的下一級網(wǎng)絡(luò)，主要是用于氣動閥組及比例閥的控制。

　　□ 輸入模塊和輸出模塊

　　現(xiàn)場信息通過此模塊輸入至控制器，并可將控制器的輸出至相應(yīng)的元器件或設(shè)備。

　　□ 比例閥

　　主要用于控制壓縮空氣的流量（整形空氣1和2、馬達空氣），將計量功能集成在比例閥內(nèi)，即可實現(xiàn)壓縮空氣流量的閉環(huán)控制。

　　控制系統(tǒng)使用協(xié)議

　　1、工業(yè)以太網(wǎng)

　　工業(yè)以太網(wǎng)是指其在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)（IEEE802.3標準）兼容，但材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強度和適用性方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要，具有以下優(yōu)點：

　　□ 應(yīng)用廣泛，支持多種編程語言；

　　□ 軟硬件資源豐富，方便實現(xiàn)各種配置；

　　□ 易與Internet連接，實現(xiàn)辦公自動化網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的連接。

　　工業(yè)以太網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的空間巨大。目前，工業(yè)以太網(wǎng)以其特有的低成本、高實效、高擴展性及高智能性的優(yōu)勢，得到了快速發(fā)展，并在發(fā)展中不斷完善。

　　為了防止因眾多廠商研制和開發(fā)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，造成該技術(shù)標準眾多、兼容性差的問題，國際社會已經(jīng)開始制定工業(yè)以太網(wǎng)標準。

　　借助以太網(wǎng)和通信技術(shù)的突飛猛進，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)開始向?qū)崟r工業(yè)以太網(wǎng)和無線工業(yè)以太網(wǎng)的方向發(fā)展，并將在未來成為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的主流技術(shù)。

　　2、現(xiàn)場總線PROFIBUS協(xié)議

　　PROFIBUS是作為德國國家標準DIN 19245和歐洲標準PREN 50170的現(xiàn)場總線，以ISO/OSI模型為參考，由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA組成。

　　□ DP型用于分散外設(shè)間的高速傳輸，適合于加工自動化領(lǐng)域的應(yīng)用；

　　□ FMS為現(xiàn)場信息規(guī)范，適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等一般自動化 ；

　　□ PA型則是用于過程自動化的總線類型，它遵從IEC1158-2標準。

　　PROFIBUS支持主—從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。主站具有對總線的控制權(quán)，可主動發(fā)送信息。對多主站系統(tǒng)來說，主站之間采用“令牌”方式傳遞信息，得到令牌的站點可在一個事先規(guī)定的時間內(nèi)擁有總線控制權(quán)。按PROFIBUS的通信規(guī)范，令牌在主站之間按地址編號順序，沿上行方向進行傳遞。主站在得到控制權(quán)時，可以按主—從方式，向從站發(fā)送或索取信息，實現(xiàn)點對點通信。

　　PROFIBUS的傳輸速率為96～12kbps最大傳輸距離在12kbps時為1000m，15Mbps時為400m，可用中繼器延長至10km。其傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、光纜，最多可掛接 127個站點。

　　3、現(xiàn)場總線PROFISAFE協(xié)議

　　PROFIBUS因其擁PROFISAFE故障安全技術(shù)解決方案而成為唯一能夠滿足制造業(yè)（采用RS485和光纖傳輸技術(shù)）和過程工業(yè)自動化（采用“MBP-IS”，即曼徹斯特編碼一總線供電和本質(zhì)安全傳輸技術(shù)，原名IEC61158-2）故障安全通信要求的現(xiàn)場總線。

　　PROFISAFE使標準現(xiàn)場總線技術(shù)和故障安全技術(shù)合為一個系統(tǒng)，即故障安全通信和標準通信在同一根電纜上共存，節(jié)約了成本，也便于日后改建。

　　過程工業(yè)自動化要求采用冗余來提高設(shè)備的使用率。PROFISAFE則采用單信道通信結(jié)構(gòu)的方法實現(xiàn)上述要求。單信道故障安全可編程控制器可以達到SIL3。這種通信結(jié)構(gòu)原則上也可以執(zhí)行標準自動化任務(wù)，如診斷、參數(shù)設(shè)置服務(wù)器等。

　　4、SERCOS協(xié)議

　　SERCOS（串行實時通訊協(xié)議Serial Real-time Communication Specification）是一種專門用于在工業(yè)機械電氣設(shè)備的控制單元與數(shù)字伺服裝置及可編程控制器之間實現(xiàn)串行實時通訊的國際標準。

　　目前，SERCOS是唯一的運動總線標準。對于具有高實時性和高性能要求的開放式控制系統(tǒng)，控制器和驅(qū)動器間的運動控制接口是關(guān)鍵的部件。而SERCOS接口包含了在多供應(yīng)商環(huán)境下確?？刂破骷嫒菪院突ゲ僮餍运匦璧娜恳?guī)定。

　　SERCOS數(shù)字運動控制接口提供了高度實時性，高精度同步，并且具有配置和訪問多達400多個不同的驅(qū)動器參數(shù)的能力。

　　SERCOS的主要特點：采用光纖作為通信介質(zhì)，強大的通信能力，極高的開放性，經(jīng)濟、可靠的分布式控制，支持高速高分辨率的數(shù)據(jù)通信，支持輸入/輸出控制，具有高度的靈活性。

　　機器人控制器及其組件

　　SIEMENS和機器人運動控制器ECORC2是兩個主要的控制器。

　　1、站控制器（SIEMENS S7 416 F-2）

　　故障安全型系統(tǒng)，主要用于對人身、機器或環(huán)境必須保證安全的場合。當發(fā)生錯誤或故障時，故障安全型控制器進入安全狀態(tài)或保持為安全模式，將標準的過程自動化和安全組合在了一個單系統(tǒng)內(nèi)。中央控制器與安全有關(guān)的I/O以及標準的I/O之間的有關(guān)安全的通信和標準的通信均通過PROFIBUS DP和PROFISAFE行規(guī)實現(xiàn)。

　　2、機器人控制器ECORC2

　　專為往復(fù)機、機器人等運動和控制研發(fā)的控制器。

　　此控制器所控制的部件有機器人的各個軸、計量泵和高壓發(fā)生器等。其組成部件如下：

　　□ 機架（CR092 Housing/Rack）

　　CR092設(shè)計用于支持所有的插入式模塊。“背板總線”安裝在機架背面的下半部分，并帶有插入式模塊多極性插槽；IEB1（擴展總線）總線安裝在上半部分，相對于背板總線具有三個多極性接口。

　　機架上共有10個導(dǎo)軌和插槽，其中S0用于電源模塊，S9用于總線終端模塊，剩余插槽用于（S1～S8）。

　　□ 電源模塊（PS 244 Power Supply Module）

　　該輸入為直流24V，輸出為直流5V（用于給插入式模塊提供內(nèi)部工作電壓），并有±15V和12V可選。模塊設(shè)有極性相反保護，過電壓和過電流保護，同時設(shè)有復(fù)位信號，可以用于復(fù)位模塊。

　　□  CPU（CU 313 CPU Module/Processor）

　　用于控制所有連接的硬件。由于ECORC2不支持熱插拔功能，因此在從機架上將模塊取下來時，一定要先將電源關(guān)閉。

　　□ 通信模塊（SC 102 Communication Module）

　　通過擴展的總線連接CPU，這些增加的模塊需要比較長的插槽，因此不能安裝在CU 313 模塊內(nèi)，而應(yīng)該分別安裝在現(xiàn)場總線主站模塊（上部），編碼器接口模塊（中部），現(xiàn)場總線從站模塊（下部）的三個插槽內(nèi)?，F(xiàn)場總線可以是Interbus，PROFIBUS或者DeviceNet等。

　　□ 輸入模塊（DI 325 Digital Input Module）

　　用于檢測外部電壓信號，檢測的范圍18～30 V。必須設(shè)定硬件的地址，而且要特別注意硬件地址是否和軟件地址相同，若兩者不同，則邏輯上認為不存在。硬件地址的設(shè)置是通過在模塊后部的旋轉(zhuǎn)開關(guān)來實現(xiàn)的，可以設(shè)置的范圍為0-F，通過J1跳線，地址可以到0-1F。

　　□ 輸出模塊（DO 321 Digital Output Module）

　　用于控制不同的外圍輸出，地址模塊設(shè)有短路、過流和斷線檢測保護，輸出模塊的地址設(shè)置如上。

　　□ 示教儀

　　用于機器人程序的生成和管理。示教盤必須與ECOSCREEN結(jié)合起來使用，操作模式的選擇，驅(qū)動的釋放，選擇和取消選擇單個軸的運動，連接和取消連接控制電壓等，都是通過它來實現(xiàn)的。但要注意：如果幾個機器人配置一個示教盤，基于安全的考慮，要確保旁路開關(guān)必須首先按下，并在連接器移走和旁路連接器插上之前一直保持這個狀態(tài)。

　　結(jié)語

　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，先進的汽車涂裝技術(shù)和設(shè)備在我國得以快速應(yīng)用。目前，在我國安裝的涂裝設(shè)備的水平已經(jīng)有了很大進步。制造業(yè)的發(fā)展離不開先進的加工設(shè)備，對于這些先進設(shè)備的理解和掌握，不僅可以提高生產(chǎn)線的加工效率、改善產(chǎn)品的加工質(zhì)量和員工的工作環(huán)境，同時對于我國的制造業(yè)發(fā)展，也是非常有利的。