加注聯(lián)網(wǎng)防錯系統(tǒng)淺析

加注機是現(xiàn)代汽車總裝生產(chǎn)線上必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，主要包括汽車防凍液加注機、空調(diào)冷媒加注機、制動液加注機、動力轉(zhuǎn)向液加注機、風檔洗滌液加注機和機油加注機(發(fā)動機或變速器油)等，前面4種屬于真空類加注機，后面2種屬于定量加注機。本文以機油加注為例，對奇瑞公司首臺加注聯(lián)網(wǎng)防錯系統(tǒng)進行了研究。

機油加注機及加注聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

目前，汽車生產(chǎn)普遍采用多款車型共線的柔性化生產(chǎn)模式，由于不同車型的發(fā)動機或變速器油加注的油品及型號不同，所以對發(fā)動機油和變速器油加注的要求也越來越高，為了防止在混線生產(chǎn)中出現(xiàn)漏加、錯加和誤加等現(xiàn)象，需要系統(tǒng)具有掃碼自動識別車型調(diào)用加注參數(shù)和重復掃碼加注錯誤報警提示的防錯功能以及加注信息追朔可查詢功能。因此，奇瑞公司在23線引進了濟南鑫捷瑞電氣有限公司的6種加注機設(shè)備，并采用加注聯(lián)網(wǎng)模式對各種加注機進行了遠程監(jiān)控管理。

1.加注機組合式結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)備要求采用三合一結(jié)構(gòu)設(shè)計，即一臺設(shè)備可以同時加注3種不同的油品，可以加注多款車型，補液、儲液和加注系統(tǒng)完全獨立，采用同一套控制系統(tǒng)進行控制。采用一套PLC進行控制，PLC采用AB 1400系列(CPU集成以太網(wǎng)模塊)，人機界面同樣選用Allen-Bradley的產(chǎn)品，觸摸屏采用panelview plus 600型號;掃碼槍采用有線Symbol品牌。加注泵及補液泵采用電動齒輪泵(日本NIPPON品牌，型號為TOP216HBM)，流量計采用日本奧巴爾品牌，型號為OV-15。

2.加注聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

防錯技術(shù)采用聯(lián)網(wǎng)模式進行防錯管理。上位機采用研華工控機，監(jiān)控軟件采用delphi7開發(fā)，交換機采用TP-link品牌。上位機采用星形拓撲結(jié)構(gòu)，即以交換機為中心，上位機和加注設(shè)備都連接到交換機上。

3.設(shè)備具有防錯功能

(1)加注槍的防錯 由于不同的發(fā)動機或變速器型號對應(yīng)的物料條形碼不同，通過條碼槍掃描物料條碼(見表)，設(shè)備識別出加注機油的種類及加注量，掃碼成功后加注槍頭指示燈及設(shè)備控制面板車型指示燈亮起(真空加注機及清洗液加注掃取整車物料號，識別車型)。

(2)每個加注槍上都帶指示燈，當條碼槍掃完VIN碼和物料碼(掃取VIN碼是為了便于追溯，掃取物料碼是為了識別不同油品或車型)，掃碼成功后加注槍的槍頭指示燈及設(shè)備面板車型按鈕指示燈亮起，工人只需拿取指示燈亮的加注槍進行加注即可，防止人工選車型加注錯誤，若加注異常，加注機通過報警燈提示。

4.系統(tǒng)監(jiān)控采用人機界面

觸摸屏實時顯示當前加注量、加注壓力和加注時間，每次加注完畢后自動清零，可以通過掃描物料號條碼自動識別車型，通過PLC邏輯對應(yīng)關(guān)系調(diào)用車型的加注量和加注工藝參數(shù)。在加注過程中，觸摸屏及上位機監(jiān)控界面上實時顯示各控制參數(shù)，包括當前加注壓力、加注時間和加注量等。出現(xiàn)報警時，屏幕實時顯示報警內(nèi)容、故障代碼及排除辦法(見圖1)。

5.加注參數(shù)可以進行預設(shè)

軟件為每種機油設(shè)置10組加注程序(高低檔切換，各檔5個車型按鈕)，可以根據(jù)車型進行人工選擇加注。為實現(xiàn)混線生產(chǎn)，可以在觸摸屏里設(shè)置物料碼判別位與加注機油的加注槍及機油加注量的對應(yīng)關(guān)系，并設(shè)有不同權(quán)限人員進行密碼登錄保護，如圖2所示。

6.具有自動/手動操作模式

手動狀態(tài)主要用于設(shè)備調(diào)試、維修或者應(yīng)急使用。自動/手動模式狀態(tài)的切換有鑰匙按鈕保護。在手動狀態(tài)下，取下加注槍并按下加注開始按鈕，能實現(xiàn)一直加注直至按住加注停止按鈕，并能夠顯示加注量和加注時間。

7.雙溫度監(jiān)控系統(tǒng)

采用雙溫度傳感器進行溫度檢測控制，同時插入液體的不同位置及不同深度，準確感知儲液箱內(nèi)液體的溫度，避免由于油的熱傳導性慢及單點測量造成的測量不準確，提高溫度控制的精度。設(shè)備開機預熱儲液箱，配置有氣動攪拌器進行機油對流傳熱，使油溫達到加注工藝要求后再進行加注，溫控誤差在±2℃內(nèi)。溫控儀表實現(xiàn)PID控制，并實現(xiàn)定時加熱功能，采用固態(tài)繼電器實現(xiàn)加熱的通電和斷電。不論氣候溫度如何變化，機油都會在一定溫度范圍內(nèi)進行加注，加注的精確度、加注量能夠得到有效保障。

8.加注防錯管理

該加注聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有加注工藝參數(shù)修改、車型添加、整車物料碼設(shè)置、歷史記錄的查詢和打印等功能。動力總成(發(fā)動機和變速器)或需加注車輛在經(jīng)過加注工位時若未進行掃碼，設(shè)備不工作。同時，加注遠程監(jiān)控系統(tǒng)保存每臺發(fā)動機或變速器的加注信息(VIN碼、物料號、油品類別、加注量、加注壓力和加注時間等)，系統(tǒng)具有按設(shè)備名稱、日期、VIN碼和物料條碼等進行查詢的功能，并形成報表，用以對加注信息進行追溯查詢，具體方案如下：

(1)將加注遠程監(jiān)控軟件(CJRMonABIns)安裝到上位機上，通過數(shù)據(jù)傳輸，將設(shè)備掃描VIN碼、物料碼以及加注信息實時傳輸?shù)缴衔粰C上，通過該軟件可以實時監(jiān)控多臺加注機的加注情況，并且可以按照不同設(shè)備類別、日期等要求，分批查詢數(shù)據(jù)庫中的加注信息記錄(見圖3)。

(2)系統(tǒng)按照設(shè)備類別同款車型可以設(shè)置多個工藝參數(shù)(如B12有1.8?L和2.0?L)，同款車型不同配置的排量的加注工藝參數(shù)也不完全一樣(見圖4)。

(3)系統(tǒng)可以設(shè)置物料碼判別位，當掃完物料號后，讀取的判別碼與系統(tǒng)設(shè)置一致時，此時設(shè)備電控柜上指示燈及加注槍上指示燈顯示，設(shè)備開始加注，否則設(shè)備不工作。

(4)系統(tǒng)可以設(shè)置多個工藝管理員用戶和多個超級用戶，只有管理員有權(quán)限更改設(shè)置用戶的名稱和口令。用戶或口令更改完畢后點擊保存則更改成功，保存了修改日期時間及修改人信息，對查詢的記錄可以轉(zhuǎn)換成EXCEL表格進行保存或拷貝歸檔，便于加注信息追朔。

加注聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)點

1.信息管理

設(shè)備可以與其他5種加注機實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，可以將加注信息實時傳送到上位機數(shù)據(jù)庫中，隨時查詢各車型加注信息，并對以前的信息進行追溯，有利避免混線生產(chǎn)中出現(xiàn)錯加和漏加等現(xiàn)象發(fā)生，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本及人工成本。

2.雙重防錯

通過對VIN碼和物料條碼掃描來識別加注機油的型號及加注量以進行防錯;若同一個VIN碼重復掃描時，系統(tǒng)會進行提示，設(shè)備不工作，起到雙重防錯的作用。

3.監(jiān)控功能

具有豐富、易用且實時性強的人機界面，通過監(jiān)控可以實時查詢各款車型加注情況及設(shè)備運行情況。

4.節(jié)約投資

通過加注聯(lián)網(wǎng)，后續(xù)上新車型，在設(shè)備面板車型按鈕不足的情況下，只需在加注聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里添加車型識別碼、工藝參數(shù)以及車型對應(yīng)關(guān)系即可實現(xiàn)掃碼加注，無需對設(shè)備進行投資改造，節(jié)約投資成本。

5.擴展功能

上位機預留特定的網(wǎng)絡(luò)接口，以供后續(xù)公司MES系統(tǒng)能夠正常采集存儲的加注結(jié)果信息。

結(jié)語

防錯技術(shù)在真空加注機及定量加注機上的應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量、精度，降低制造和人工成本，同時對設(shè)備的維護和保養(yǎng)提供方便。同時，由于采用了PLC控制系統(tǒng)，這就為設(shè)備今后和公司MES系統(tǒng)或其他設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)提供了硬件基礎(chǔ)。目前，該技術(shù)已經(jīng)在奇瑞23線、22線總裝線上得到成功應(yīng)用。