AMAT0100-090061．汽车总装线系统构成与要求汽车总装线由车身储存工段、底盘装配工段、车门分装输送工段、***终装配工段、动力总成分装、合装工段、前梁分装工段、后桥分装工段、仪表板总装工段、发动机总装工段等构成。车身储存工段是汽车总装的***个工序，它采用ID系统进行车身型号和颜色的识别。在上件处，由ID读写器将车型和颜色代码写入安装在吊具上的存储载体内，当吊具运行到各道岔处由ID读写器读出存储载体内的数据，以决定吊具进人不同的储存段。出库时，ID读写器读出存储载体内的数据，以决定车身送到下件处或重新返回存储段。在下件处，清除存储载体的数据。在上下线间，应在必要的地方增加ID读写器，以确定车身信息，防止误操作。采用人机界面以分页显示该工段各工位的运行状况，车身存储情况、饱和程度、故障点等信息。总装线的所有工段都分为自动操作和手动操作两种形式。自动时，全线由PLC程序控制；手动时，操作人员在现场进行操作。整条线在必要的工位应有急停及报警装置。整个系统以三菱PLC及现场总线CC-link为核心控制设备，采用接近或光电开关监测执行结构的位置，调速部分采用三菱FR-E500系列变频器进行控制，现场的各种控制信号及执行元件均通过CC-link由PLC进行控制。2．系统配置汽车总装线的系统配置如图1所示。3．系统功能本总装线电控系统总体上采用“集中监管，分散控制”的模式，整个系统分三层，即信息层、控制层和设备层。信息层由安装在***控制室的操作员站和工程师站构成，操作站的主要作用是向现场的设备及执行机构发送控制指令，并对现场的生产数据、运行状况和故障信息等进行收集监控；工程师站的主要作用是制定生产计划、管理生产信息。它们的连接采用通用的Ethernet，并通过安装在MELSECNET/10网主站PLC上的Ethernet模块实现与设备控制层各PLC间的数据交换。在必要的时候，可以通过工程师站与管理层的计算机网络进行连接，使得管理者可以在办公室对所需要的信息进行查阅。控制层采用三菱的MELSECNET/10网，将总装线各工段上（除前桥和后桥分装工段外）的8套Q2ASPLC相连接实现数据共享。它具有传输速度高（10Mbps）、编程简单（无需专用网络指令）、可靠性高、维护方便、信息容量大等特点。车身储存工段采用一台三菱A975GOT人机界面，实现对该工段现场信息的高速响应。设备层采用四套CC-link，分别挂在车身储存工段、底盘装配工段、车门分装储存工段和内饰工段的PLC上。CC-link现场总线具有传输速度高（***高10Mbps）、传输距离长（1200m）、设定简单、可靠性高、维护方便、成本低等特点。它通过双绞线将现场的传感器、泵、阀、ID读写器、变频器及远程I/O等设备连接起来，实现了分散控制集中管理。这样变频器的参数、报警信息等数据不但可以方便地由PLC进行读写，而且可由上位机和GOT通过PLC方便地进行监控和参数调整。使用ID读写器容易进行车体跟踪，减少了信息交流量，使生产线结构实现高度柔性化，并且有效地提高了自动化程度，节省人力资源。4．系统优点（1）保持稳定的自动化生产本系统内的任何设备发生故障，都不会影响其他操作、过程、设备的运行。即使此系统中的任何一个设备发生故障，甚至掉线，仅仅故障发生处的设备不能进行自动操作，其他所有设备都将连续工作。当故障排除后，设备能够自动动***运行而不需将整条生产线重新上电。（2）确保产品质量生产数据被实时收集并监控，并根据这些生产数据可进行必要的修补操作。这些生产数据（包括产品的质量信息）被保存在上位机中，并由上位机进行管理。（3）维护方便MELSECNET/10网和CC-link具有方便直观的维护功能，便于查清故障发生点及其原因，可迅速***系统的正常运行。上位机实时收集故障发生的原因、时间等历史数据，为以后的维护提供参考。（4）提高系统的柔性对操作内容及设备的增加或改变的灵活响应是这个系统的显著特点。MELSECNET/10网和CC-link具有预留站的功能以及Q2ASPLC独特的结构化编程的理念，均可以方便地实现对系统生产内容改变的灵活响应。（5）节省人力资源系统较高的自动化程度有效地节省了人力资源，并极大地改善了操作者的工作环境。一、开放系统互连模型为了实现不同厂家生产的智能设备之间的通信，国际标准化***ISO提出了如图1所示开放系统互连模型OSI(OpenSystemInterconnection)，作为通信网络国际标准化的参考模型，它详细描述了软件功能的7个层次。七个层次自下而上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层。每一层都尽可能自成体系，均有明确的功能。1．物理层（PhysicalLayer）物理层是为建立、保持和断开在物理实体之间的物理连接，提供机械的、电气的、功能性的和规程的特性。它是建立在传输介质之上，负责提供传送数据比特位“0”和“1”码的物理条件。同时，定义了传输介质与网络接口卡的连接方式以及数据发送和接收方式。常用的串行异步通信接口标准RS－232C、RS－422和RS－485等就属于物理层。2．数据链路层（DatalinkLayer）数据键路层通过物理层提供的物理连接，实现建立、保持和断开数据链路的逻辑连接，完成数据的无差错传输。为了保证数据的可靠传输，数据链路层的主要控制功能是差错控制和流量控制。在数据链路上，数据以帧格式传输，帧是包含多个数据比特位的逻辑数据单元，通常由控制信息和传输数据两部分组成。常用的数据链路层协议是面向比特的串行同步通信协议----同步数据链路控制协议/***数据链路控制协议（SDLC/HDLC）。3．网络层（NetworkLayer）网络层完成站点间逻辑连接的建立和维护，负责传输数据的寻址，提供网络各站点间进行数据交换的方法，完成传输数据的路由选择和信息交换的有关操作。网络层的主要功能是报文包的分段、报文包阻塞的处理和通信子网内路径的选择。常用的网络层协议有X.25分组协议和IP协议。4.传输层（TransportLayer）传输层是向会话层提供一个可靠的端到端（end-to-end）的数据传送服务。传输层的信号传送单位是报文（Message），它的主要功能是流量控制、差错控制、连接支持。典型的传输层协议是因特网TCP/IP协议中的TCP协议。5．会话层（SessionLayer）两个表示层用户之间的连接称为会话，对应会话层的任务就是提供一种有效的方法，***和协调两个层次之间的会话，并管理和控制它们之间的数据交换。网络***中的断点续传就是会话层的功能。6．表示层（PresentationLayer）表示层用于应用层信息内容的形式变换，如数据加密/***、信息压缩／解压和数据兼容，把应用层提供的信息变成能够共同理解的形式。7．应用层（ApplicationLayer）应用层作为参考模型的***高层，为用户的应用服务提供信息交换，为应用接口提供操作标准。七层模型中所有其它层的目的都是为了支持应用层，它直接面向用户，为用户提供网络服务。常用的应用层服务有电子邮件（E-mail）、文件传输（FTP）和Web服务等。OSI7层模型中，除了物理层和物理层之间可直接传送信息外，其它各层之间实现的都是间接的传送。在发送方计算机的某一层发送的信息，必须经过该层以下的所有低层，通过传输介质传送到接收方计算机，并层层上送直至到达接收方中与信息发送层相对应的层。OSI7层参考模型只是要求对等层遵守共同的通信协议，并没有给出协议本身。OSI7层协议中，高4层提供用户功能，低3层提供网络通信功能。二、IEEE802通信标准IEEE802通信标准是IEEE（国际电工与电子工程师学会）的802分***会从1981年至今颁布的一系列计算机局域网分层通信协议标准草案的总称。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制子层（LLC）、媒体访问子层（MAC）和物理层。前两层对应于OSI模型中的数据链路层，数据链路层是一条链路（link）两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。IEEE802的媒体访问控制子层对应于多种标准，其中***常用的为三种，即带冲突检测的载波侦听多路访问（C***A/CD）协议、令牌总线（TokenBus）和令牌环（TokenRing）。1．C***A/CD协议C***A/CD（carrier-sensemultipleaccesswithcollisiondetection）通信协议的基础是XEROX公司研制的以太网（Ethernet），各站共享一条广播式的传输总线，每个站都是平等的，采用竞争方式发送信息到传输线上。当某个站识别到报文上的接收站名与本站的站名相同时，便将报文接收下来。由于没有专门的控制站，两个或多个站可能因同时发送信息而发生冲突，造成报文作废，因此必须采取措施来防止冲突。发送站在发送报文之前，先***一下总线是否空闲，如果空闲，则发送报文到总线上，称之为“先听后讲”。但是这样做仍然有发生冲突的可能，因为从***报文到报文在总线上传输需一段时间，在这一段时间内，另一个站通过***也可能会认为总线空闲并发送报文到总线上，这样就会因两站同时发送而发生冲突。为了防止冲突，可以采取两种措施：一种是发送报文开始的一段时间，仍然***总线，采用边发送边接收的办法，把接收到的信息和自己发送的信息相比较，若相同则继续发送，称之为“边听边讲”；若不相同则发生冲突，立即停止发送报文，并发送一段简短的冲突标志。通常把这种“先听后讲”和“边听边讲”相结合的方法称为C***A/CD，其控制策略是竞争发送、广播式传送、载体***、冲突检测、冲突后退和再试发送；另一种措施是准备发送报文的站先***一段时间，如果在这段时间内总线一直空闲，则开始作发送准备，准备完毕，真正要将报文发送到总线上之前，再对总线作一次短暂的检测，若仍为空闲，则正式开始发送；若不空闲，则***一段时间后再重复上述的二次检测过程。2．令牌总线令牌总线是IEEE802标准中的工厂媒质访问技术，其编号为802.4。它吸收了GM公司支持的MAP（ManufacturingAutomationProtocol，即制造自动化协议）系统的内容。在令牌总线中，媒体访问控制是通过传递一种称为令牌的特殊标志来实现的。按照逻辑顺序，令牌从一个装置传递到另一个装置，传递到***后一个装置后，再传递给***个装置，如此同而复始，形成一个逻辑环。令牌有“空”、“忙”两个状态，令牌网开始运行时，由指定站产生一个空令牌沿逻辑环传送。任何一个要发送信息的站都要等到令牌传给自己，判断为“空”令牌时才发送信息。发送站首先把令牌置成“忙”，并写入要传送的信息、发送站名和接收站名，然后将载有信息的令牌送入环网传输。令牌沿环网循环一周后返回发送站时，信息已被接收站拷贝，发送站将令牌置为“空”，送上环网继续传送，以供其它站使用。如果在传送过程中令牌丢失，由监控站向网中注入一个新的令牌。令牌传递式总线能在很重的负荷下提供实时同步操作，传送效率高，适于频繁、较短的数据传送，因此它***适合于需要进行实时通信的工业控制网络。3．令牌环令牌环媒质访问方案是IBM开发的，它在IEEE802标准中的编号为802.5，它有些类似于令牌总线。在令牌环上，***多只能有一个令牌绕环运动，不允许两个站同时发送数据。令牌环从本质上看是一种集中控制式的环，环上必须有一个中心控制站负责网的工作状态的检测和管理。)