1、設備工藝要求

（1）蒸鋁機上有10臺蒸鋁小車，每臺小車可靈活上線和下線，每臺小車的編號、真空度、車位等相關信號在上位機顯示，并與主傳送帶有連鎖信號，即滿足工藝要求的燈碗由主傳送帶送往下一工序。

（2）鉚釘機、蒸鋁機、組裝機、烘裝機、涂膠機的傳動控制系統要滿足同步定位要求，即鉚釘機每3秒轉1個工位、蒸鋁機每27秒轉1個工位、組裝機每3秒轉1個工位、烘裝機每3秒轉1個工位、涂膠機每9秒轉1個工位，這5臺設備上的位置狀態和主傳送帶、傳送帶1、傳送帶2的位置狀態有連鎖信號，以便控制機械手的動作。

（3）該系統所有控制設備的狀態和參數均在上位機顯示和相應的操作。

（4）故障及報警連鎖分為兩類，第一類故障報警為系統設備全停，第二類故障報警時，只為本設備停機，故障處理完成后，此設備恢復運行。

（5）恢復運行需要自動跟蹤系統的同步節拍，同步后才能啟動該設備的功能動作。 以下是該生產線的設備布置簡圖（1）

（圖1）

2、控制系統的配置設計簡介

按以上設備工藝對控制系統的要求，對目前的幾種PLC系統方案進行硬件配置和軟件功能比較，最后結果是三菱公司的CC-Link網絡方案性價比好，其系統配置圖（2）和系統配置說明如下。

（圖2）

從圖（2）可看到，控制系統采用AnS、FX2n兩種PLC，通訊網絡分別采用CC-Link網絡和RS485 N:N通訊網絡。因當時FX2N沒有CC-Link主站模塊，所以采用經濟型A1SJHCUP作為CC-Link的主站。

（a）主站： A1SJHCPU， A1SJ71UC24-R4， A1SJ61BT11，A1SX41， A1S68AD， A1SY10， FX40DU.

（b）從站部分：蒸鋁機小車，FX2N-16MR， FX2N-32CCL， 10套。

同步控制，FX2N-32MR， FX2N-4AD， FX2N-32CCL.

其他控制（485主站），FX2N-128MR， FX2N-32CCL.

從該系統的網絡結構可看到，CC-Link網絡為系統的主干，具有較快的通訊速度（10M），從站出現故障時不影響網絡的正常運行，10臺蒸鋁機小車的PLC通過CC-Link網絡能方便實現上線和下線動作要求，傳動同步控制PLC的連鎖信號通

過CC-Link網絡能較快地與其他控制設備的PLC進行信息交換。上位機監控站通過主站CC-Link網絡對全部控制設備的狀態和數據進行監控。RS485 N:N網絡為子干，用于通訊速度不高的設備PLC，整個網絡的信息流如圖（3）所示。

從系統配置可看到除主站用AnS系列 PLC，其他均采用FX2N系列的PLC，因FX2N PLC具有良好的性價比，它不但具有硬件上較好的配置性能和功能性能，還有豐富的軟件功能指令集，是目前小型PLC中的優秀代表。

3、系統功能簡介

（1）蒸鋁機小車：10臺小車由蒸鋁機旋轉帶動運動，小車的電源和CC-Link網絡通訊通過小車上的電刷和蒸鋁機上滑環提供。每臺小車上真空設備的控制些均由小車上的PLC完成控制和連鎖，如電源故障、真空泵啟停等，每臺小車有自己的編號，真空度達到信號，以及小車位置信號通過CC-Link網絡傳遞主傳送帶PLC，去控制機械手和傳送帶。10臺小車的上線和下線應用了CC-Link網絡中子站出現故障不影響網絡的正常運行的性能，如圖（4）。

注：每個從站的通訊點占2個站，所以編號為1＃、3＃、5＃、……、20＃。

（圖4）

（2）傳動系統的同步控制：傳動系統的同步控制由PLC和變頻器組成，5臺設備的同步節拍分別是，蒸鋁機27秒一個工位，鉚釘機、主裝機、烘裝機3秒一個工位，涂膠機9秒一個工位。同步控制功能有，正常5臺啟動，故障單臺跟蹤啟動。傳動系統達到同步要求后，通過CC-Link網絡將同步達到信號傳遞給相關機械手設備的PLC，圖（5）傳動同步控制系統結構圖。

圖（5）

同步控制PLC在CC-Link中子站編號為21＃，占4個站的通訊點，主傳送帶PLC子站編號25#，占4個站的通訊點。同步控制的連鎖條件是通過25＃子站經485 N:N通訊網絡完成，這里我們可知，25＃子站是485 N:N通訊網絡的主站。

（3）上位機、40DU、其他PLC：上位機和FX-40DU連接在主站PLC上，通過上位機可監控整個控制系統的狀況，上位機不在現場，在辦公室作為遠程監控站。 人機界面40DU作為現場操作監視終端，用于產品質量檢測的參數設定，以及相關電源（高精度AC電源）監視。其他PLC用于各自控制設備的動作。4、應用情況

該系統應用了CC-Link網絡，使各控制柜之間的連線大大減少，方便了控制柜的安裝和調試，也為維護工作節省了時間。另一方面CC-Link網絡為設備功能增加提供了方便的擴展性能，無需更改原有的系統配置。該生產線已于2001年7月完成了調試，性能滿足設計要求（通訊速率5M），目前運往美國安裝投運。

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