三菱H網(wǎng)在汽車涂裝車間的應(yīng)用

李偉

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三菱H網(wǎng)在汽車涂裝車間的應(yīng)用

李偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章以三菱Q02H型PLC搭配的QJ71BR11網(wǎng)絡(luò)模塊為例，介紹了H網(wǎng)在涂裝車間以同軸總線系統(tǒng)為配置方式的結(jié)構(gòu)、設(shè)置及功能應(yīng)用實(shí)例。

PLC；H網(wǎng)絡(luò)；同軸總線

前言

汽車涂裝車間的生產(chǎn)設(shè)備一般都分布在以三層廠房為主體的室體結(jié)構(gòu)內(nèi)，設(shè)備類型雜而多，且質(zhì)量控制點(diǎn)較多，對設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性要求極高。因此涂裝車間的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)控制總體上采用“集中監(jiān)視、分散控制”的典型模式，以便使生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)能受到實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)備故障診斷更加便利與及時(shí)。依據(jù)這一原則，將整個(gè)電控系統(tǒng)分為三個(gè)層次，即監(jiān)控層、控制層和設(shè)備層。每個(gè)層次中使用不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及軟硬件配置，以實(shí)現(xiàn)各自不同的功能。其中控制層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的核心，在整個(gè)電控系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，因此本文重點(diǎn)對我公司涂裝車間應(yīng)用在控制層中的單一形式的H網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，配置方法和功能應(yīng)用做一闡述，供大家參考。

1 H網(wǎng)絡(luò)概述

三菱H網(wǎng)是三菱公司專為工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸而開發(fā)的工業(yè)控制級網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。在同軸總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，其硬件結(jié)構(gòu)由主要由三菱H網(wǎng)模塊QJ71BR11、75歐姆同軸電纜及終端電阻、A6BR10型網(wǎng)絡(luò)中繼器構(gòu)成，傳輸速率為10Mbps。做為設(shè)備層的上級網(wǎng)絡(luò)，H網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)時(shí)將現(xiàn)場操作站、現(xiàn)場設(shè)備檢測單元（接近開關(guān)、光電開關(guān)等）、現(xiàn)場其它輸入設(shè)備（如控制按鈕等）、顯示設(shè)備（如指示燈等）等信息通過H網(wǎng)絡(luò)傳遞至信息層。同樣，做為信息層的下級網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)將上位機(jī)的指令傳遞至設(shè)備層。除了完成自上而下和自下而上數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)外，還可實(shí)現(xiàn)同級網(wǎng)絡(luò)間PLC與PLC之間數(shù)據(jù)共享。

2 H網(wǎng)常用功能

三菱H網(wǎng)使用鏈接軟元件 LX/LY/LB/LW 能夠在相同網(wǎng)絡(luò)上的PLC站之間進(jìn)行周期性數(shù)據(jù)通訊并且使上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中監(jiān)控。另外搭配GX Developer編程軟件還可對其自身的網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行診斷，對傳輸?shù)目煽啃缘葘?shí)用功能進(jìn)行設(shè)定。一般常用功能包括①控制站開關(guān)功能。如果控制站出現(xiàn)異常則另外的正常站就變成副控制站繼續(xù)數(shù)據(jù)鏈接。②站分離功能。當(dāng)一般站的電源斷開，其他站仍然能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接。③網(wǎng)絡(luò)故障診斷。診斷功能用于檢查網(wǎng)絡(luò)的線路狀態(tài)和模塊設(shè)置及運(yùn)行狀態(tài)。

3 H網(wǎng)結(jié)構(gòu)

三菱同軸總線系統(tǒng)H網(wǎng)，最大支持32個(gè)PLC站，其中1個(gè)必須為控制站（主站），剩余為普通站（從站）。我公司涂裝車間共有25臺三菱Q02H型PLC，每臺PLC均安裝有三菱H網(wǎng)模塊Q J71BR11，通過同軸電纜將前處理電源生產(chǎn)線、機(jī)運(yùn)系統(tǒng)、機(jī)器人噴涂等控制系統(tǒng)的PLC全部接入H網(wǎng)絡(luò)，由于通訊距離限制，使用4臺A6BR10型信號轉(zhuǎn)發(fā)器做信號放大用。

4 具體配置方法

H網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)需要在H網(wǎng)的主/從站分別進(jìn)行配置。在PLC控制站（主站），參數(shù)由通訊參數(shù)及發(fā)信地址范圍分配兩部分構(gòu)成，以下以我涂裝車間設(shè)備為例進(jìn)行配置。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置前，在每個(gè)PLC的H網(wǎng)模塊Q J71BR11上，通過站號撥碼開關(guān)，確定每個(gè)PLC在H網(wǎng)絡(luò)中所處的站號。然后通過GX Developer編程軟件對每個(gè)站進(jìn)行參數(shù)寫入。

4.1 在H網(wǎng)控制站（主站）完成通訊參數(shù)配置

在菜單parameter/network param選項(xiàng)下選擇MELSECN -ET/ETHERNET選項(xiàng)，對PLC基板安裝的所有通訊智能模塊進(jìn)行通訊配置。配置內(nèi)容包括起始I/O地址、網(wǎng)絡(luò)號、總站數(shù)、網(wǎng)絡(luò)組號及模式，如圖1配置界面。起始I/O地址是指除去電源模塊外，在其他模塊配置有效前提下，按模塊在基板中安裝位置算出。H網(wǎng)是以太網(wǎng)下級網(wǎng)絡(luò)，因此我們配置以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號為1號網(wǎng)絡(luò)，H網(wǎng)為2號網(wǎng)絡(luò)?？傉緮?shù)量配置為25是指1個(gè)控制站，24個(gè)普通站。因?yàn)槭菃我坏腍網(wǎng)絡(luò)，所以我們配置組號為0，再將網(wǎng)絡(luò)配置為在線模式。

圖1 配置界面

4.2 在H網(wǎng)控制站（主站）完成所有站發(fā)信地址范圍配置

圖2 配置示例

在network range assignment選項(xiàng)的SWITCH開關(guān)選項(xiàng)中，按自身需要分配LB/LW及LX/LY的發(fā)信地址，圖2為配置1號控制站，2號、3號普通站鏈接繼電器LB/LW的示例。

4.3 在H網(wǎng)一般站（從站）完成通訊配置

在每個(gè)從站的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)中，將NETWORK TYPE 選為H MODE(NOMAL STATION)，其余與主站通訊參數(shù)配置方法相同。

通過以上配置，我們即可通過控制站訪問所有的普通站，并且站與站之間均可在已經(jīng)分配好的發(fā)信地址范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號共享。

5 應(yīng)用方案

5.1 控制站訪問普通站功能

在設(shè)備維修室通過以太網(wǎng)經(jīng)過交換機(jī)與H網(wǎng)主站PLC的以太網(wǎng)模塊相連。維修人員可通過GX編程軟件，利用H網(wǎng)絡(luò)直接調(diào)取現(xiàn)場任意一臺PLC的程序進(jìn)行監(jiān)視與控制。再配合上位機(jī)組態(tài)軟件的應(yīng)用及后期對組態(tài)內(nèi)容的不斷完善，使得設(shè)備維修班組的故障診斷及維修效率得到有效提升。

5.2 站與站之間信號共享功能

原我們噴漆室空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、水泵是通過1個(gè)操作人員逐臺關(guān)閉，工作量大而且浪費(fèi)能源。后期通過利用H網(wǎng)將空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)的啟停及各類狀態(tài)信號轉(zhuǎn)變成H網(wǎng)絡(luò)鏈接繼電器，然后在噴漆室噴涂機(jī)器人HMI中讀取這些信號制作設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視界面，這樣就利用機(jī)器人HMI實(shí)現(xiàn)了空調(diào)一鍵關(guān)機(jī)及空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，生產(chǎn)一結(jié)束，通過觸摸屏上一鍵關(guān)機(jī)按鈕，鏈接繼電器信號變化狀態(tài)通過H網(wǎng)實(shí)時(shí)反映在空調(diào)PLC內(nèi)，實(shí)現(xiàn)異地控制功能。降低了工人操作量并起到了節(jié)能效果。

6 結(jié)語

三菱H網(wǎng)做為涂裝車間電控系統(tǒng)的核心層，運(yùn)行穩(wěn)定，使用便捷。我們依托H網(wǎng)改造了車間多處設(shè)備功能。但是也應(yīng)注意到影響信號基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹T多不穩(wěn)定因素，如電磁干擾，電阻損壞，接頭松動等等意外造成的網(wǎng)絡(luò)中斷。因此應(yīng)避免牽扯到設(shè)備本質(zhì)安全的信號在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，同時(shí)做好網(wǎng)絡(luò)的檢查與防護(hù)措施，保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與可靠性。

[1] 三菱電機(jī)自動化上海有限公司. Q系列MELSECNET/H網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)手冊.上海市虹橋路1386號http://www.mitsubishielectric-automa tion.cn,2001.

Application of Mitsubishi H net in automobile painting workshop

Li Wei

( Shaanxi Heavy Vehicle Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

Taking the mitsubishi Q02H PLC matched QJ71BR11 network module as an example, this paper introduces the structure, setting and function application of the coaxial bus system in the painting workshop of H network.

PLC; H network; coaxial bus

B

1671-7988(2018)20-197-02

U468.3

B

1671-7988(2018)20-197-02

U468.3

李偉，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.20.073