分布式控制引入汽车零部件组装线

• 关键词：图尔克,IO-Link,汽车制造
• 摘要：​经济全球化的加速，让汽车行业越来越意识到快速响应客户需求的重要性，原先的中心化生产已难满足需求，汽车生产制造快速从集中式生产向多地区汽车零部件加工的生产模式转变。随着环保理念的深入人心，以及技术的不断升级和应用，汽车保有量不断增加，汽车零部件市场更是日益扩大，汽车配件加工产业竞争日趋激烈。不走寻常路的图尔克，以颠覆传统控制系统的思维，不破不立，架构起全新的去中心化分布式控制，广泛的IO-Link产品组合，让每个节点都兼具了采集者、处理者、执行者三种身份，汇聚成分布式控制智能解决方案，满足了汽车配件加工用户的多种需要。

经济全球化的加速，让汽车行业越来越意识到快速响应客户需求的重要性，原先的中心化生产已难满足需求，汽车生产制造快速从集中式生产向多地区汽车零部件加工的生产模式转变。随着环保理念的深入人心，以及技术的不断升级和应用，汽车保有量不断增加，汽车零部件市场更是日益扩大，汽车配件加工产业竞争日趋激烈。不走寻常路的图尔克，以颠覆传统控制系统的思维，不破不立，架构起全新的去中心化分布式控制，广泛的IO-Link产品组合，让每个节点都兼具了采集者、处理者、执行者三种身份，汇聚成分布式控制智能解决方案，满足了汽车配件加工用户的多种需要。

分布式控制迎接产业变革

汽车零部件产业在汽车工业体系中的地位不断提高，汽车配件加工采购的全球化、电动车的普及、系统配套、模块化供应趋势方兴未艾等，都为汽车零部件企业带来了全新的发展机会，但近年来，在原材料和汽车制造商价格上涨的双重压力下，汽车零部件企业的竞争也日趋白热化。这时任何一个汽车零部件企业，需要面对的不仅仅是同行的追逐，还有巨大的成本压力，只有在技术上取胜才能真正突破重围，占领市场制高点，而分布式控制智能化生产线正在成为零部件制造企业竞争中制胜的法宝。

图尔克的分布式控制系统，不仅可以为汽车零部件企业提供了从专用传感器，到IO-Link全面的产品组合，到分布式控制系统的全套解决方案，而且，还为汽车零部件企业带来了图尔克在汽车生产线自动化领域的多年经验。

差速器组装线的应用

差速器广泛使用于乘用车及商用车，是汽车的重要零部件之一。在汽车差速器组装线上不仅有大量的接近开关检测气缸、夹具、差速器组件的到位信号，而且还有气阀、电磁阀等执行机构来完成控制系统的命令。由于这些接近开关和电磁阀分布在工作台的各个位置，同时工作台空间有限，原来采用集中式的控制方式，就会有大量的线缆穿插在工作台中进入控制柜，不利于调试和后期设备维护。

而应用在汽车差速器组装线上的图尔克分布式控制系统，不仅在传感器层具有诊断功能，而且为客户节省空间、简化布线，同时成本也经济合理。

分布式控制解决方案

在汽车差速器组装线中，为了方便现场信号采集，减少布线，降低成本，满足客户对系统功能的需求，同时兼顾客户采用的Siemens PLC控制器，通讯协议为Profibus-DP，因此图尔克为客户提供的解决方案是：系统从站BL20-GW-DPV1（网关，IP20）+BL20-E-4IOL（IO-Link主站模块，IP20）+TBIL-M1-16DXP(IO-Link分线盒，IP67)这种IP20F和IP67产品相结合的分布式控制系统解决方案。其中分布式控制系统中的IP20产品安装在控制柜内，进一步节约客户成本。分布式控制系统中的IP67产品具有很高的防护等级，安装在设备上信号采集点附近。

在汽车差速器组装线的分布式控制系统中，网关和IO-Link模块在分布式控制系统的控制柜内组合安装作为DP网络的从站，而IO-Link分线盒TBIL （IP67模块）通过普通三芯电缆与分布式控制系统中的主站模块（BL20-E-4IOL）进行连接，这样的信号采集方式，避免了布线问题，因为从IO-Link站模块到分线盒只有几根三线制电缆，而分线盒则安装在分布式控制的控制柜外靠近检测元件位置，分布式控制系统中的检测元件和执行器的I/O信号则通过预铸型电缆就近连接到分线盒。这样，传感器I/O信号进入TBIL模块再通过IO-Link通讯协议传送到从站直至PLC，采用这种分布式控制网络结构不再需要大量布线，避免了在控制柜内安装大量的端子排，节省空间，结构清晰，故障率低，方便调试，利于检修维护。

在本次分布式控制方案中，每个IO-Link主站模块有4个IO-Link通道，每个通道可以连接一个TBIL分线盒。每个分线盒有16路数字量信号，也就是说本次分布式控制方案中每个IO-Link主站模块最多可以连接64个数字量信号。同时本次分布式控制方案中，一个网关能连接多个IO-Link主站模块。这样的连接方式能最大限度的扩充现场I/O点的数量，而不用再另外增加系统从站，从而能够极大地优化整个生产过程并降低了成本。统一、简单的布线、连续诊断以及通过分布式控制系统进行配置，可以实现全面的监控。

如何实现让客户省心、安心的？

汽车差速器组装线的分布式控制系统如何实现让客户省心、安心的呢？我们以图尔克 IO-link主站模块的功能升级为例，图尔克通过升级Web server，大大简化了IO-Link设备的安装、调试和维护工作。新的Web server界面优化了用户使用向导，使用户更便于操作分布式控制系统，同时在其中集成了IODD调用功能，实现设备调试及维护工作的简化；而在集成在浏览器界面中的IODD中，用户可以在浏览器界面中通过调用IODD以实现分布式控制系统中IO-Link模块从站设备的相关参数访问，例如传感器的检测反馈信息，而无需使用额外软件工具。通过使用该功能以图形方式访问相关信息，诸如检测分布式控制系统中设备的数值趋势曲线等。目前，该项功能已经完全集成在TBEN-L，TBEN-S和FEN20的IO-Link主站模块中。而且，通过使用运行于PROFINET系统中的SIDI（Simple IO-Link Device Integration）功能，可大量简化分布式控制系统IO-Link从站的设备集成工作。使用者只需通过简单的操作，从分布式控制系统的设备列表中选择相关设备并将之拖拽至PLC系统中即可。   

图尔克的分布式控制系统，以不同防护等级的主站模块和IO-Link设备，为用户锦上添花，以降低机器成本，高效的流程，提高机器的可靠性等诸多分布式控制优势，为汽车配件加工的客户带来更多的收益点，提供更便捷高效的服务。

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