在物流傳輸線包括生產(chǎn)線中，自動軌道運(yùn)行小車輸送系統(tǒng)（EMS）是非常重要和實(shí)用的系統(tǒng)。EMS自行小車由傳送電源和信號源的組件、控制器和電氣元件以及驅(qū)動系統(tǒng)及載物輸送架組成。
通常情況下EMS自行小車與中控系統(tǒng)的通信采用多級滑觸線的方式來實(shí)現(xiàn)。但采用該種方式進(jìn)行通信造成的故障率高，并且不便于安裝。此外由于滑觸線限制，傳統(tǒng)小車只能傳遞有限的信號，很多控制保護(hù)功能無法實(shí)現(xiàn)，只能保證基本的控制和保護(hù)功能。如果能夠開發(fā)出一套便于通信又能方便現(xiàn)場安裝的系統(tǒng)對生產(chǎn)顯得尤為必要。
焊裝線的側(cè)圍輸送生產(chǎn)線中，從上件工位到升降機(jī)工位之間有許多緩沖區(qū)，因此需要采用多臺自行小車環(huán)形運(yùn)轉(zhuǎn)的方式。自行小車的運(yùn)行軌跡為環(huán)形，它們與主控PLC之間的數(shù)據(jù)交換，無法用電纜直接連接實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的控制方式為采用滑觸線的方式，對滑觸線進(jìn)行分段，通過自行小車集電器上的電刷采集/傳輸信號，實(shí)現(xiàn)自行小車和主控PLC之間的數(shù)據(jù)交換，但是存在著數(shù)據(jù)交換信息量受限、可靠性低和電氣安裝復(fù)雜等缺點(diǎn)。
圖1 地面中控室柜內(nèi)圖
在海馬焊裝車間項(xiàng)目中，需要保證焊裝線上自行小車與主控系統(tǒng)進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)通信，同時需要避免傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方式帶來的弊端，保證安裝方便、系統(tǒng)可靠及故障率低。
為解決客戶在汽車生產(chǎn)過程中遇到的問題，菲尼克斯電氣提出將無線以太網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用于自行小車數(shù)據(jù)交換方式中，從很大程度上彌補(bǔ)了滑觸線方式的缺陷。系統(tǒng)具有可靠性高、故障率低和維修簡單等優(yōu)點(diǎn)。
自動軌道運(yùn)行小車輸送系統(tǒng)在物流輸送和生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，采用無線方式不僅能夠節(jié)約電纜成本，避免傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方式帶來的弊端，同時整個系統(tǒng)安裝方便，故障率低。海馬焊裝生產(chǎn)線改變以往利用滑觸線進(jìn)行通信的方式，選用該套系統(tǒng)以來，無線小車運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)機(jī)械卡滯等傳統(tǒng)自行小車線常見的故障。由于采用無線方式進(jìn)行通信和控制，對于后期增加EMS小車在工位運(yùn)行也加大了改造的便利性，同時不影響現(xiàn)有通信（如圖1和圖2）。
圖2 小車上的控制箱
具體的實(shí)施方法有兩點(diǎn)：1、利用無線技術(shù)替換傳統(tǒng)使用滑觸線通信的方式。針對遠(yuǎn)距離的通信方式，采用WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線通信，由于WLAN支持多個接入點(diǎn)，即說明WLAN支持漫游，通過分布接入多個無線接入點(diǎn)，就能保證小車在行駛過程中無線信號的大范圍，遠(yuǎn)距離傳輸。采用菲尼克斯電氣的FL WLAN AP，具有傳輸距離遠(yuǎn)，能夠保證無線信號的可靠傳輸和不中斷。而針對短距離，自行小車數(shù)量少的應(yīng)用，采用藍(lán)牙技術(shù)，利用菲尼克斯藍(lán)牙通信產(chǎn)品FL BLUETOOTH AP，在優(yōu)化成本的基礎(chǔ)上，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)無線信號的可靠傳輸。兩種方案根據(jù)海馬不同焊裝生產(chǎn)線的應(yīng)用進(jìn)行匹配。2、中控室采用菲尼克斯電氣 ILC 370控制器，在小車上采用菲尼克斯電氣ILC 171控制器和FL WLAN EC客戶端或FL BLUETOOTH EC客戶端，由于控制器自身集成以太網(wǎng)口，可以實(shí)現(xiàn)將無線以太網(wǎng)設(shè)備直接在控制器上，無需其他協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，能夠幫助客戶節(jié)約成本。此外，出廠時將無線以太網(wǎng)設(shè)備與控制器集成到電控箱，完成安裝、接線與功能定義等任務(wù)，客戶僅需以電控箱的方式采購，極大的幫助客戶節(jié)省時間，并簡化了安裝和維護(hù)成本、提高了生產(chǎn)效率。
從此次項(xiàng)目來看，菲尼克斯電氣憑借對汽車生產(chǎn)的深刻理解和認(rèn)識，將軟件與硬件結(jié)合。在該項(xiàng)目中，除了硬件的集成外，系統(tǒng)具備無線EMS小車在焊裝輸送生產(chǎn)線的功能，無線方式的采用不僅可以突破滑線數(shù)量限制，增加更多控制和保護(hù)功能，使小車的運(yùn)行保護(hù)更加全面合理、安全可靠。在軟件方面菲尼克斯定義了豐富的軟件功能塊，如小車調(diào)度功能塊，升降控制功能塊，有無工件判斷功能塊及故障診斷功能塊，并完成上位畫面的組態(tài)。將硬件、軟件結(jié)合，減輕客戶軟件工作量的同時降低故障率，并在故障情況下能夠快速進(jìn)行故障診斷。并且由于整個項(xiàng)目方案具有可復(fù)制性，在其他行業(yè)的EMS小車輸送中，同樣可以采用菲尼克斯電氣開發(fā)的兩種無線自行小車輸送系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
