一、項目背景

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，工業機器人機械手臂可以節省人工成本，提高勞動安全性和設備安全性，保證產品重復性、危險性和節拍性高的加工行業的產品質量、產量和各工序的穩定性，進一步提高汽車生產的自動化水平。

二、用戶需求

生產線的噴涂車間的噴涂機械手臂需要實現無線控制。噴涂車間有3臺噴涂機械手臂同時作業，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。

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個目標機械臂實現數據交互，實時監控噴涂工作狀態，實現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。

三、【達泰提供】無線解決方案

由于現場噴涂工作環境復雜，機械臂的靈活性以及復合運動的作業軌跡。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控制精準，不出現混亂，能夠實現穩定和高實時性的數據交互，避免出現相互干擾，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，即可以實現控制柜與3臺噴涂機械臂之間信息無線傳輸，實現控制臺HMI可以同時控制多臺機械手臂一同作業，促進企業實現自動化、集約化，高效率，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 ▼

審核編輯 黃宇