论举升小车程序优化改造提高运行可靠性

2019-10-14刘金龙

时代汽车 2019年9期

刘金龙

摘要：现总装车间内的发动机举升小车在日常运行中，常会出现短暂失电的情况，导致小车停止工作等偶发故障现象。因此，特对举升小车的现有PLC程序，信号采集，还有UPS应用加以实际改善应用论证。以PLC 为主控制器，继电器、传感技术、位置控制、UPS电源和市电切换等技术，提高现场控制举升小车运行的可靠性。系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点。

关键词：三菱PLC;举升小车;光电开关;自动化控制;运行可靠

1 前言

随着汽车需求量越来越大，汽车企业生产自动化技术要求越来越多，稳定性的要求也越来越高。汽车发动机装配要求精确对位，因此对发动机举升举升小车生产运行稳定性要求很高。现在用PLC代替传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，因此在工业上的应用越来越广泛，但是信号采集和轨道供电还存在一定的不稳定因素，通过改善提高小车的安全运行稳定性。

2 提高总装车间发动机举升小车运行可靠性改造目的

针对总装车间发动机举升小车因在异常情况下出现发动机与吊具相撞造成发动机报费;在等待同步装配线发车区掉电，存在安全隐患;有乱发车现象。针对以上存在的问题进行相应的改造方案论证及实施。举升小车安全可靠性改造方案能配合原有保护装置，能极大提高小车安全运行，将故障大幅降低。市电与UPS切换时，PLC不掉电，无等待时间。改造后的举升小车，增设的保护措施与原有措施一起，能提高安全运行的可靠性。

3 改造方案具体落实范围

3.1 对生产机运主链、举升小车程序进行优化;

3.2 对发动机举升小车行改造。

4 方案及工作原理

（以下内容如涉及举升小车的改造方案，因小车结构、程序相同，方案则以7#小车为例。）

方案：

4.1 在机运主链增加两个行程开关（X014，X015），与原有的两个车身检测光电开关信号M10配合，减小误发车的可能性;写入发车程序和安装示意图如图1：

程序原理介紹：当机运主链有吊具进入时，机械摆臂行程开关X014被吊具臂触发并置位M55，表明车辆进入检测区;当对射式光电开关被吊具上车身遮住，小车主程序允许举升小车发车。当吊具臂触发机械摆臂行程开关X015时，复位M55，等待下一循环。当停机结束恢复设备生产启动时，M55自动被程序M8002置位，避免停机时出现吊具已进入检测区域无法触发开关状态，而出现举升小车不能发车的情况，见图2。

4.2 在举升小车内加装UPS不间断电源，当小车电源启动且按下UPS使用按钮后，即由UPS为整个系统供电。当出现小车导电轮与导电轨因接触不良等原因造成短时断电时，由UPS供电到整个小车系统。在UPS有故障的情况下快速切换到导电轨供电模式，确保举升小车有稳定可靠的电源供给，具体安装示意图如图3：

充分利用举升小车的内部空间进行方案实施，将UPS固定在举升小车底部托架，方便日后维修保养等工作，见图4。

当UPS正常开启时，指示灯亮，切换到导电轨为系统供电时，指示灯不亮，见图5，图6。

UPS开机：在正常状态下，系统上电时，小车导电轨道36VAC电源经过小车左右两边导电轮输入电送到升压变压器升压到220V AC 输出，经KA9中间继电器闭点向系统供电，同时因系统上电后KA6中间继电器得电吸合，其KA6中间继电器常开触点吸合触发 UPS开机。市电供给UPS开机后，UPS迅速转换旁路状态，向负载供给电源，PLC上电初始化后。通过I/O输出控制KA7中间继电器吸合，其KA7中间继电器常闭触点跳开。完成上电UPS开机过程，UPS开机后KA9得电，断开系统直供，转由经UPS向系统供电。当举升小车走轮接触不良出现掉电情况时，UPS迅速由旁路状态转换成逆变状态向负载、PLC提供稳定电源，确保PLC、举升小车稳定运行。

UPS关机：当操作工执行关机，关闭系统电源时。UPS迅速由旁路状态转换成逆变状态向负载、PLC提供稳定电源，通过PLC 内部逻辑运算判断，当断电超过1min时。PLC I/O控制KA8中间继电器输出，UPS 执行关闭，见图7，图8。

方案改造提高运行可靠性效果验证：

1）UPS工作模式：

加装UPS不间断电源，采用两种供电模式。小车在轨道上行使，由左右两根轨道通过行走车轮导电，当轨道掉电或无市电的情况下系统自动切换到UPS电源供电，确保举升小车有稳定可靠的电源。当UPS电源出现故障时，系统自动检测到并屏蔽UPS电源，快速切换到市电模式。

小车导电轨供电供应模式：

当UPS出现故障无电压输出时，KA9中间继电器掉电，转由市电模式，可立即屏蔽UPS 快速向系统供电，自动切换避免停线。

2）准确发车率由原来的90%提升至100%。

5 结论

举升小车经过安全可靠性改造，能配合原有保护装置，极大提高小车安全运行，将故障大幅降低。市电与UPS切换时，PLC不掉电，无等待时间。改造后的举升小车，增设的保护措施与原有措施一起，能提高安全运行的可靠性。

参考文献：

[1]曹京生.PLC输入端扩展技巧.机械制造与自动化.

[2]UPS应用说明书.