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由于市場需求的提升，江淮汽車制造廠原有部分生產(chǎn)系統(tǒng)已不能滿足產(chǎn)能的提升需求：涂裝底漆生產(chǎn)線存在瓶頸工位，受工藝時間的限制，節(jié)拍時間長；底漆生產(chǎn)線采用分段供電的控制方式，所有的動作都由地面主控PLC完成，技術比較落后，柔性差，擴充很難；老系統(tǒng)已使用了10年，部分設備出現(xiàn)老化，故障率很高，維護十分困難。但是原有的工藝槽體還是存在提升潛力的，槽體空間比較大，能夠放入兩臺車體進行工藝處理。通過對原生產(chǎn)線瓶頸工位進行雙工位改造和增加自行小車車組，可以消除瓶頸，但是使用原有控制系統(tǒng)是很難實現(xiàn)的，勢必要進行改造升級。
此次江淮汽車制造廠底漆生產(chǎn)線的改造，實際上就是底漆生產(chǎn)線自動化輸送系統(tǒng)（環(huán)行自行小車）的改造。最終達到的產(chǎn)能目標，改造后單排、一排半車型工藝節(jié)拍為210s（原來為280s），產(chǎn)能提高近30%；雙班日產(chǎn)量達到300臺（原來為200臺左右）。
工藝介紹
汽車涂裝底漆生產(chǎn)線（又稱“前處理和電泳生產(chǎn)線”）主要由工藝槽體系統(tǒng)和自動化輸送系統(tǒng)組成。它是汽車涂裝的第一道關鍵工序，底漆質(zhì)量的好壞，直接關系到后序工藝，而底漆生產(chǎn)線的輸送機構的自動化程度及好壞又直接影響涂裝的質(zhì)量和效率。
底漆生產(chǎn)線共有11個工藝槽體，依次是：預脫脂、脫脂、第一水洗、表調(diào)、磷化、第二水洗、去離子水洗、電泳、UF超濾水洗、超濾水洗和去離子水洗。第一個槽體到最后一個槽體距離約100m，另外還有上線點、下線點和積放段，整個環(huán)行滑觸線全長約218m。
底漆生產(chǎn)線動作過程是：上線點將焊裝車間焊好的白車身裝好在吊具上，吊具升到位后自行小車帶著吊具依次進入上述槽體進行工藝處理，然后從下線點將電泳好的車身從吊具中取下，空吊具升到位后，小車繼續(xù)運行，經(jīng)過積放區(qū)重新回到上線點進入下一循環(huán)。
無線解決方案的產(chǎn)生
盡管底漆生產(chǎn)線動作過程比較簡單，但我們是在仍生產(chǎn)使用的老線基礎上進行改造，而且改造時間很短（10天左右），風險很大。我們的方案規(guī)劃始終圍繞著：確�？煽啃裕瑴p少現(xiàn)場施工量，減少編程調(diào)試時間，并且實現(xiàn)全信息采集的出發(fā)點進行。
自行小車是物流轉(zhuǎn)運輸送線的常用設備，它是通過車體上安裝集電極和預裝在軌道內(nèi)的滑觸線在移動中接觸進行取電，提供給移動的小車。這種取電技術已經(jīng)非常成熟，但通過滑觸線和集電器滑動接觸進行數(shù)據(jù)通信卻比較特殊和困難：一是由于滑觸線在軌道內(nèi)是平行敷設的，并且距離比較近，之間僅有絕緣，線體裸露且沒有屏蔽層的防護，滑觸線和集電器滑動接觸之間存在很大的阻抗，而且滑動過程中接觸的效果也不穩(wěn)定，還是或多或少的存在干擾和各種不穩(wěn)定因素；二是通信數(shù)據(jù)量問題，由于軌道和滑觸線的尺寸、安裝的要求及經(jīng)濟指標等各方面因素的局限，通常滑觸線數(shù)量都采用8根。目前流行的滑觸線數(shù)據(jù)通信方式主要有車載PLC到站發(fā)信方式、現(xiàn)場總線（如Profibus）方式及調(diào)制解調(diào)方式。
由于本項目改造時間很短，改造還受到原有老資源的限制，所以以上方式在短期內(nèi)都很難實現(xiàn)。最后我們選用了最先進的無線網(wǎng)絡通信技術。無線的特點是：覆蓋面廣，頻率高不易受干擾，功率低不易干擾其他設備；可適應比較惡劣的環(huán)境；安裝方便，施工快，免除大量的硬線（多芯電纜）施工；應用界面開放，調(diào)試維護方便；擴展容易，柔性程度高；數(shù)據(jù)交換量大，速率快。
通過無線網(wǎng)絡通信來解決滑觸線數(shù)據(jù)通信受限非常適合，無線的優(yōu)勢特點也很好地滿足了我們此次改造的需求。經(jīng)測試（包括覆蓋區(qū)域、信號強度、抗干擾、實時性及數(shù)據(jù)交換量對網(wǎng)絡速度的影響等）通過后，最終我們確定采用無線通信的方案，并采用菲尼克斯電氣的無線技術和產(chǎn)品。
控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
1.地面主控系統(tǒng)
系統(tǒng)網(wǎng)絡圖和主要硬件配置如圖1和表所示。
（1）在地面設置一臺主控柜（見圖2），選用菲尼克斯電氣（phoenix）ILC350ETH PLC作為地面主控PLC，處理所有地面與小車、小車與小車之間以及輸送系統(tǒng)與工藝設備的數(shù)據(jù)交換及生產(chǎn)線的所有信息采集與監(jiān)控。通過以太網(wǎng)接口與交換機連接，可直接與無線接入點通信。
（2）主控柜安裝了一臺HMI，選用菲尼克斯電氣TP 12T觸摸屏，對18臺小車進行啟動、停止、吊具的升降及各工序工藝時間的控制和操作；實時顯示整線運行情況，在線顯示車組狀態(tài)、位置、所載工件類別和當前工藝節(jié)拍狀態(tài)等信息，并能進行故障診斷和報警（見圖3）。
2.車載控制單元
3.柔性程度高，擴展容易
將來要想增加車組，控制系統(tǒng)只需增加一套車載控制單元和一臺無線客戶端即可。
4.安全保障系統(tǒng)
通過對滑觸線的創(chuàng)新改造，我們開發(fā)了一套安全保障系統(tǒng)，即使無線出現(xiàn)故障，新滑觸線系統(tǒng)也能保障生產(chǎn)線的不停線運行。
5.定位識別系統(tǒng)十分先進
先進的定位識別系統(tǒng)無機械磨損，無需參考點，絕對位置測量，實時檢測，最大限度地實現(xiàn)了小車的智能化。
結語
此項目現(xiàn)已改造完成，并達到了提升產(chǎn)能的目標，目前項目已通過了預驗收。無線網(wǎng)絡從調(diào)試開始到現(xiàn)在一直表現(xiàn)相當穩(wěn)定，是此項目取得成功的關鍵。通過此項目證明了菲尼克斯電氣的無線網(wǎng)絡通信可靠，應用在環(huán)行自行小車自動控制系統(tǒng)中能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢，性價比很高。在國內(nèi)，無線網(wǎng)絡用在涂裝自行小車輸送系統(tǒng)中，特別是滑動距離比較遠、范圍比較廣且車組數(shù)量多的環(huán)行自行小車改造項目中是一個全新的嘗試。
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