產品簡述

菲尼克斯UPS與工控機在汽車總裝車間的應用

    現代化的工業(yè)生產中，集約化與功能性得到了越來越多的體現。作為傳統自控行業(yè)的汽車生產，由于產量和時間的迫切要求，自動化的集成程度也隨之越來越高。比如焊裝車間大量使用的焊接機器人，比如涂裝車間使用的噴漆機器人，這些以往都是國外廠家的優(yōu)勢，但近兩年國內汽車廠家也在提高產能時加入了自動控制的設計。如下描述德國Phoenix 菲尼克斯電源模塊在汽車總裝車間的應用。

    那么，現代化的生產線有什么具體新的需求和希望呢？目前汽車生產線的發(fā)展希望不僅僅是能提高生產速度，隨著汽車行業(yè)在中國的穩(wěn)步發(fā)展，很多消費者已經在買第二輛車，或者更換更大的車型，如SUV,MPV等。而生產汽車的廠家因為生產空間以及生產效率的考慮，除了引進全新的生產線，更多的也在考慮柔性生產的需求，也就是同一條生產線，可以生產幾種不同的車型，以適應市場需求變化帶來的生產要求。這就需要使用改進現場控制層的匹配性，比如軟件的設置，比如機器人的動作變化等。那么高自動化同時也意味著數據安全的重要性，這包含數據安全和傳輸速度的要求。（如圖一所示）

圖一：汽車焊裝生產線的電控柜

    那么， 對于UPS的選擇，也是各大廠家越來越關注的，畢竟任何市電斷電以及電壓跌落等都會造成控制回路的宕機，從而會影響整體生產線的生產效率和安全要求。而工控機在現場的大量應用，也是旨在提高柔性生產的靈活性。那么與工控機匹配的UPS,首要目的就是保護工控機防止斷電時數據丟失；其次，就是防止電壓波動超出工控機的正常工作范圍，由市電切換到儲能模塊，持續(xù)提供穩(wěn)定的24VDC供電。確保工控機的供電持續(xù)且穩(wěn)定，同時通過與儲能模塊的實時通訊，最大程度上優(yōu)化現有供電系統的可用性。
    對于工控機供電，以前的方案主要是通過COMBICON電路板插接片連接到工控機面板上，對于24V UPS而言，可以使用干結點輸出的幾個信號連接到電路板插接片或者是找到能夠可插拔端口的24V UPS.這種方法通過COM1或者COM2端口讀取和存儲數據，來顯示UPS的狀態(tài)并控制UPS的關閉。如圖二所示。

圖二：UPS與工控機通過COM端口連接通訊

    但是，隨著工業(yè)化的發(fā)展，尤其是機器人的出現以及軟件控制能力的提高，傳統的COM端口的局限性日益突出，尤其是通訊協議的支持?，F有的工控機大多都開始支持USB,以太網通訊協議，而對于UPS也需要為此提高匹配性。

    首先，工控機的軟件需要提升，對于工控機的使用者而言，有2點是最關心的。第一，通過工控機能否讀取UPS更多的參數。因為之前的UPS報警僅僅是個干結點報警電池壽命，一旦發(fā)出報警，只知道電池壽命即將到達，但最遲何時能到現場更換電池，斷電后能持續(xù)工作多長時間都是不確定的。那么，能夠精確監(jiān)測電池使用壽命以及實際性能的UPS將會得到越來越多客戶的歡迎，畢竟維護人員的時間和精力都是有限的，統籌安排維修計劃將是各公司提高客戶滿意度的方向。第二，工控機的通訊能否結合PLC和以太網傳輸，就是因為PLC在工控機的作用中起到了更多的作用，而以太網甚至Profibus,Profinet已經成為整個汽車工業(yè)常見的通訊協議。所以，能夠同時兼容各個通訊協議的UPS將能夠給各大汽車生產商帶來極大的便利性。

    那么，對于工控機而言，除了這2點，還有什么需要注意的呢？空間大小。如圖三所示，這是原來生產線上的小型控制盒，由于現在的設計中增加了工控機，那么在原有開關電源的基礎上，就需要增加UPS和電池，但是留下的空間非常有限，如果此時有UPS與電池集合的模塊將會解決此問題。

圖三：增加工控機之前現有的安裝空間

圖四：增加工控機后安裝集成UPS模塊的現狀

    綜上所述，對于汽車產線中的工控機，我們當然也需要考慮工控機本身的工作電壓范圍是否低于UPS電池的最大電壓，以及斷電以后是否能夠設置精確到幾分幾秒的后備時間， 這些您都可以通過菲尼克斯電氣最新推出的QUINT UPS-IQ系列不間斷電源找到相應的答案。