PROFINET工业以太网总线在RGV上的应用 - 图文

PROFINET工业以太网总线在RGV上的应用

天羽正扬

摘要

随着汽车产业的发展，对设备的性能也提出了更高的要求，如快速响应、实时通信等。同时，车间内的人身安全和作业负荷也是必须关注的焦点，并且要求简化设计，节约项目成本。本文以汽车厂总装车间的底盘合装RGV为例，由于底盘合装RGV线要求节拍快、精度及自动化程度高等特点，RGV的控制采用了PROFINET工业以太网控制架构来组态系统。作者根据RGV合装线调试及使用中的经验，介绍了PROFINET工业以太网总线的控制原理、应用、及日常维护的部分经验，以与同行共享。 关键词

PROFINET、工业以太网、PROFIBUS、RGV、MES

1 前言

RGV全称叫Rail Guided Vehicle ，即有轨制导车辆。RGV是我们借鉴吸收一汽大众总装合装线经验，并按照自己工艺与德国MBN公司共同开发设计的一条自动化底盘合装线，该线率先同时集成实现了自动跟踪、精确定位、伺服同步举升等关键技术，技术先进且集成度非常高，是总装车间非常重要的工艺装配设备，它的运行质量的好坏直接关系到整车装配的好坏。底层控制采用的是西门子公司PLC和PROFINET总线控制系统。车辆在这里进行动力总成、底盘前后桥与车身的组装，专门设计的底盘托盘与车身吊具通过信息传递互相识别，保证各种不同车型的底盘和车身自动地进行对准和合装，从而保证了车辆统一的装配精度，保证了一致的高品质和有很强的柔性生产能力。

图1：底盘合装RGV线

2 基本介绍

PROFINET是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和PROFIBUS用户协会开发，由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

可用一条等式简单而明了地描述PROFINET方案：

PROFINET = PROFIBUS + 具备PROFIBUS 和IT 标准Ethernet 的开放、一致的通信+独立于制造商的工程模型+通过开放对象模型的分散自动化。

PROFIBUS是世界范围内唯一可覆盖从工厂自动化场合到过程自动化应用的现场总线标准，集成PROFIBUS现场总线解决方案的PROFINET是过程自动化领域应用的完美体验。可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保留现有投资。PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。

图2.1 PROFINET的8个主要应用模块

3 底盘合装RGV生产工艺

工艺示意图如图3.1、图3.2所示。

在动力总成线分装好的动力总成及前悬架，连同托盘在合装线R2工位自动输送至RGV小车前举升台上。R3、R4、R5工位为停止装配工位，在这3个工位吊装后悬及安装排气管，小车在每个工位停止至少40S，并要求小车采用同进同出控制方式控制。随后运行至底盘线12工位（也是RGV系统的R8工位），与经机械化设备送至底盘线12工位的涂装车身进行同步合装。其中RGV小车与底盘线在12-18工位同步运行的同时完成举升，实现前后桥与车身的对接，合装完后由合装区域返回的空托盘在R1工位自动返回至动力总成分装线，实现托盘与RGV小车的往复循环。

图3.1 RGV运行实时画面

R1:

转交空托盘 R2:接受满载托盘 R3 – R6:工位模式分装线

C11 - C18:底盘合装同步运行模式 图3.2 运行原理图

4 RGV的PROFINET网络拓扑图及各元器件

整车合装在总装工艺中占有非常重要的地位，一直是总装工艺的难点之一。其工艺先进性依赖于设备的控制系统可靠性和精度，以及合理排布的柔性化的工艺流程。该系统包含

图4.1 PROFINET拓扑图