第第頁汽車噴涂車間機(jī)械手臂噴漆作業(yè)無線應(yīng)用一、應(yīng)用背景在汽車生產(chǎn)裝配工藝中，機(jī)械臂目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于裝配、搬運(yùn)等工業(yè)生產(chǎn)中，在機(jī)械臂系列產(chǎn)品中，汽車噴漆自動(dòng)控制噴涂機(jī)械裝置以其獨(dú)特的優(yōu)勢，能夠根據(jù)油漆噴涂量的大小，嚴(yán)格控制噴嘴與噴漆面之間距離等影響噴漆效果的因素，從而達(dá)到良好的噴漆效果；其二由于溶劑型油漆和涂料具有揮發(fā)性和危險(xiǎn)性，因此在噴涂應(yīng)用中使用機(jī)械手可以較大程度地減少人與人的接觸；其三噴涂機(jī)械臂的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)在同一生產(chǎn)線上混線生產(chǎn)多種車型，提升了涂裝的自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率。

與人工操作相比，工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手臂可以節(jié)省人工成本，提高勞動(dòng)安全性和設(shè)備安全性，保證產(chǎn)品重復(fù)性、危險(xiǎn)性和節(jié)拍性高的加工行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和各工序的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高汽車生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

二、應(yīng)用場景達(dá)泰DTD418MB采用2x2兩發(fā)兩收無線架構(gòu)，空中傳輸速率高達(dá)300Mbps，兼容西門子S7協(xié)議、Profinet協(xié)議、ModbusTCP/IP等通訊協(xié)議，并采用OFDM調(diào)制及MINO技術(shù)，使無線可靠傳輸距離達(dá)到1KM范圍內(nèi)均可使用。

DTD418MB不僅能與PLC、DCS、智能儀表及傳感器等設(shè)備組成無線測控系統(tǒng)，同時(shí)能與組態(tài)軟件、人機(jī)界面、觸摸屏、測控終端等工控產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)的遠(yuǎn)程無線組網(wǎng)，將分散不便于挖溝布線的設(shè)備連接在一起，不需要編寫程序，不需要布線，并且穩(wěn)定可靠。三、現(xiàn)場需求中車某BBA汽車生產(chǎn)線的噴涂車間的噴涂機(jī)械手臂需要實(shí)現(xiàn)無線控制。噴涂車間有3臺(tái)噴涂機(jī)械手臂同時(shí)作業(yè)，由車間旁的控制臺(tái)HMI來遠(yuǎn)程無線控制完成汽車及其零部件的噴涂工作。由于噴涂車間油漆涂料具有腐蝕性，不方便布線，因此采用無線方式來實(shí)現(xiàn)車間控制臺(tái)HMI與3臺(tái)噴涂機(jī)械臂之間的無線通訊要求，從而提升了涂裝的安全穩(wěn)定性及生產(chǎn)效率。設(shè)計(jì)要求：1.噴涂車間需要通過HMI人機(jī)界面來同時(shí)控制3臺(tái)噴涂機(jī)械臂作業(yè)。2.噴涂機(jī)械臂采用西門子S7-200SMARTPLC作為邏輯控制器，控制手臂段感應(yīng)控制開關(guān)進(jìn)行噴漆工作。3.控制臺(tái)HMI人機(jī)界面端采用S7-300PLC來無線控制機(jī)械臂端的S7-200SMARTPLC可以分別和3個(gè)目標(biāo)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)監(jiān)控噴涂工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)1主3從組網(wǎng)無線通訊。4.控制臺(tái)端HMI將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，同步到MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的智能整合管理。5.控制臺(tái)、噴涂機(jī)械臂距離50米左右的距離，中間有料架等隔檔物。四、無線解決方案由于現(xiàn)場噴涂工作環(huán)境復(fù)雜，機(jī)械臂的敏捷性以及復(fù)合運(yùn)動(dòng)的作業(yè)軌跡。同時(shí)無線方案的設(shè)計(jì)還需考慮到同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手臂一同作業(yè)控制準(zhǔn)確，不出現(xiàn)混亂，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定和高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)交互，避免出現(xiàn)相互干擾，誤動(dòng)作，通訊延遲等狀況。

考慮上述因素，達(dá)泰PLC無線通訊團(tuán)隊(duì)決定使用4塊達(dá)泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，通過Rj45接口在Profinet協(xié)議下，完成控制臺(tái)HMI內(nèi)S7-300PLC與噴涂機(jī)械臂S7-200SMART的無線數(shù)據(jù)交互工作。在控制臺(tái)HMI端的S7-300PLC及3臺(tái)噴涂機(jī)械臂的S7-200SMART端分別安裝一塊達(dá)泰DTD418MB西門子PLC無線通訊終端，即可以實(shí)現(xiàn)控制柜與3臺(tái)噴涂機(jī)械臂之間信息無線傳輸，實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)HMI可以同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)械手臂一同作業(yè)，推進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集約化，高能效，高質(zhì)量生產(chǎn)。在該無線技改中，無需更改原有PLC程序，只需簡單接線，就可完成改造，后期沒有運(yùn)行費(fèi)用。

無線通訊方案示意圖▼五、無線方案的好處1.

節(jié)省改造周期及維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率：免除布線維護(hù)困擾，操作安全性、連貫性及生產(chǎn)效率大幅度提高。2.

多個(gè)無線通訊終端同時(shí)使用，互不干擾：無線通訊終端的內(nèi)部程序采用多頻點(diǎn)/帶寬調(diào)頻通信，即使多臺(tái)無線設(shè)備同時(shí)工作，也不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備互相干擾的狀況。3.

高速方案設(shè)定，自動(dòng)化指令響應(yīng)：采用Profinet高速協(xié)議，系統(tǒng)設(shè)定邏輯自動(dòng)判定，迅速響應(yīng)處理不同從站指令。4.

安裝簡便，接線即用：可以直接代替有線以太網(wǎng)線，兼容主流PLC通訊協(xié)議。通電接線即