王启春 繆嘉敏 徐啸顺 周伟明

(上海通用汽车有限公司，上海 201206)

在工业产品换代升级日益频繁、生产线自动化水平迅速提高的背景下，生产线设备升级改造的需求随之而来。本文介绍的案例是一条汽车变速箱自动化生产线由于产品工艺升级，需要增加一个加工工位，能自动上下料。结合实际资源情况，决定改造一台退役的德国GROB BZ400 型加工中心，配备一台FACNUC ROBOT 实现自动上下料，构成一个新的工位MT5 集成到原来的生产线中。

1 硬件部分

1.1 项目应用系统

原生产线设备控制系统是SIEMENS 840D POWERLINE。新增的MT5 工位，其改造的加工中心使用的是FANUC 160M 系统，机器人选用FANUC 710iC-70，控制器是R-30iA。

1.2 通讯方案

增加MT5 工位前，LD1 上料工位与各加工工位PLC 通讯，LD1 上料工位通过Asi 总线连接整线滚道上的传感器和执行元件，如图1 中虚线所示。增加MT5 工位后，在LD1 工位组态新硬件FIELD I/O 模块和FANUC ROBOT，通讯如图1 中实线所示:(1)MT5CNC 的I/O 通过点对点接入FIELD I/O 模块，与LD1 通过PROFIBUS DP 总线通讯;(2)MT5 ROBOT与LD1 通过PROFIBUS DP 总线通讯;(3)MT5 滚道附件(传感器和气缸等执行元件)通过Asi 总线接入LD1。MT5CNC 与MT5 ROBOT 通讯通过LD1 中转实现。

2 软件设计

软件部分主要包括:(1)MT5 CNC 与MT5 ROBOT的接口设计;(2)MT5 CNC 的PMC 设计;(3)MT5 CNC的HMI 设计;(4)LD1 PLC 的设计;(5)LD1 HMI修改。

2.1 MT5 CNC 与MT5 ROBOT 的接口设计

MT5 CNC 与MT5 ROBOT 的通讯是通过LD1 来中转的，所以它们之间的接口由两部分内容构成:LD1与MT5 CNC 的接口，LD1 与MT5 ROBOT 的接口，传递关系如图2 所示。

2.1.1 MT5 CNC 与LD1 的接口设计

MT5 CNC 到LD1 的接口部分信号如表1，主要分为以下几类:(1)机床状态:有无报警，紧停;(2)机床运行方式选择:手动，自动，空运转;(3)上下料的状态:使能上下料状态，上下料请求，机床门打开，门光幕OK，工件夹具状态，机床内有无工件的记忆状态;(4)机器人的手动操作，如回零、去维修位和机器人夹爪的手动操作;(5)工件类型选择等。……