智能焊接生產(chǎn)線傳輸及中控典型故障處理

劉 璐

（寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司，寧夏石嘴山 753001）

0 引言

智能焊接生產(chǎn)線主要以工件自動化傳輸為紐帶，將各個獨立的工位組合成整條的流水加工線。工件在干線傳輸線上進行傳輸，到達(dá)各個焊接工作位時，再由各個工位的支線傳輸車將工件傳輸?shù)礁髯怨ぷ髡尽Ｍ瓿筛髯怨ぜ?，回到干線傳輸線向下一個工作位移動。整個動作流是通過智能傳輸及中控系統(tǒng)控制完成的，任何一處電氣故障都將不同程度地影響整條智能焊接生產(chǎn)線的自動運行。

1 智能傳輸及中控系統(tǒng)組成與分析

智能傳輸及中控系統(tǒng)主要由PLC、人機交互工控機、傳輸及液壓操作臺分站、視頻監(jiān)控、（組裝工位、激光龍門焊接工位、機器人中板焊接工位、底板電焊工位、機器人底板焊接工位、底板內(nèi)焊縫焊接工位及液壓站等7 個功能單元）、無線區(qū)域網(wǎng)及RGV 小車組成。

焊接生產(chǎn)線由若干獨立的工作站相關(guān)聯(lián)構(gòu)成。總控制器PLC 通過工業(yè)以太網(wǎng)與各個子站可編程控制器相連，進行數(shù)據(jù)調(diào)用與信號傳輸工作，連接方式為串行連接。工作站執(zhí)行動作經(jīng)過子站PLC 編寫后，通過工業(yè)以太網(wǎng)連接至分站操作臺。經(jīng)由子站人機交互工控機信號轉(zhuǎn)換顯示，通過監(jiān)控屏查看各執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)，設(shè)定相關(guān)工藝參數(shù)。通過DP 總線調(diào)用各執(zhí)行伺服驅(qū)動器，完成相應(yīng)動作執(zhí)行。通過專用線與各輔助設(shè)備進行交互。正常焊接時調(diào)用選定的工藝程序后，在自動模式下，便可自動運行各個機構(gòu)，完成焊接相關(guān)動作；在手動模式下，可獨立操作執(zhí)行機構(gòu)，適用于設(shè)備故障時手動調(diào)試及復(fù)位檢修。

2 故障現(xiàn)象

在某次焊接生產(chǎn)過程中交互顯示屏一閃變黑，斷電后上電恢復(fù)，底板焊接工作位2 人機交互工控機無法啟動，機器人控制柜故障報警，子站PLC 故障燈閃爍，分站操作臺面板各按鍵功能無法生效，執(zhí)行機構(gòu)伺服驅(qū)動器報警。焊接生產(chǎn)線主控制臺報警顯示子站底板焊接工作站故障，底板工作站動作癱瘓。

3 故障分析

（1）根據(jù)故障現(xiàn)象初步分析原因有：①人機交互工控機故障。工控機硬件故障，工控機軟件故障，交互顯示屏故障，工控機與交互顯示屏連接故障；②工控機供電電源硬件故障；③工控機供電電源連接人機交互工控機故障。故障導(dǎo)致子站工作站一系列執(zhí)行單元、輔助設(shè)備的緊急停止。

（2）逐一排查故障原因。更換工控機到供電電源接線，故障依舊，排除連線故障；萬用表量取供電電源輸出側(cè)與輸入側(cè)均有電源輸出，且在正常范圍內(nèi)，電壓正常，故障依舊，排除供電電源故障；將卸下的工控機替換到底板工作位1 號位，開機測試后，中板工作臺的控制臺屏幕無法顯示，故障依舊。

（3）綜合分析并確認(rèn)故障點，認(rèn)定工控機硬件存在故障，卸下工控機后，連接正常的顯示屏，開機測試，屏幕一閃黑屏。初步斷定工控機內(nèi)部顯卡故障，將工控機后蓋卸開查看，確認(rèn)沒有灼燒點后，將工控機聯(lián)同硬盤一起返回原廠檢修。將備用工控機替換返廠件，安裝到底板焊接工作站2，進行系統(tǒng)備份與參數(shù)修改的維修措施。

4 故障處理

（1）移動硬盤盒裝載并聯(lián)接口硬盤，連接至電腦主機，運用大白菜裝機軟件備份系統(tǒng)文件后，鏡像到新硬盤中。

（2）新硬盤安裝至備用工控機后，上電重啟底板工作站2，人機交互工控機啟動顯示屏亮起，手動進入WINCC Configuration Sudio 軟件，進入變量管理界面后選擇變量管理域下的“添加新的驅(qū)動程序”，在驅(qū)動列表中選擇“SIMATIC S7-1200，S7-1500 channel”驅(qū)動選項，如圖1 所示。

（3）在驅(qū)動菜單下的“OMS+”選項下，選擇“新建連接”，右鍵選擇連接名稱，選擇“連接參數(shù)”，填寫PLC 通信端口的IP 地址。只要確定底板工作站2 人機交互工控機的IP 地址與其他工作站IP 地址在同一地址域內(nèi)，且地址不發(fā)生沖突，便可實現(xiàn)與底板工作站2 的S7-1200PLC 聯(lián)立通信，如圖2和圖3 所示。

圖1 選擇界面

圖2 聯(lián)立通信界面1

（4）PLC 通信端口的IP 地作，在PC 界面開始菜單下選擇運行，輸入“cmd”，在彈出的c：windowssystem32cmd.exe窗口內(nèi)輸入“ging+空格+192.168.0.01”查看是否有接收信號，有接收信號說明成功建立了通信，否則需要更換網(wǎng)線重復(fù)效驗，如圖4 所示。

（5）底板工作站2 人機交互工控機的IP 地址通過逐一排查其他工位IP 地址，將底板2 工位的IP 地址初步篩查在“192.168.0.12～192.168.0.19”內(nèi)，進行逐一試驗。通過排查確定“192.168.0.16”這個地址能與底板工作站2 的S7-1200PLC 聯(lián)立通信，如圖5 所示。

圖3 聯(lián)立通信界面2

圖4 通信界面1

（6）與底板工作站2 的S7-1200PLC 聯(lián)立通信的確認(rèn)，如圖6 和圖7所示。交互顯示屏Wincc 軟件“信號顯示界面”有信號狀態(tài)顯示；交互顯示屏wincc 軟件“伺服位置界址可通過博途軟件查找，首先要創(chuàng)建一個新項目，打開項目視圖后，在項目樹下選擇“在線訪問”菜單，選擇“Realtek PCle FE Family Controller”選項，可查看到當(dāng)前底板工作站2 的S7-1200PLC 的IP 地址為192.168.0.01。如IP 地址無法查看到，可能是PC 端口與PLC 通信端口未能成功聯(lián)立通信，可進行通信檢查工面”有執(zhí)行機構(gòu)位置數(shù)據(jù)顯示。

圖5 通信界面2

（7）進入WINCC Configuration Sudio 軟件，進入變量管理界面后選擇變量管理選項，刪除鏡像AS 符號變量參數(shù)，導(dǎo)入更新AS 符號變量參數(shù)。與底板工作站的變量參數(shù)進行比較，找出11 個變量參數(shù)字符長度不一致，進行修改，如圖8 所示。

COMM_DATE_ 產(chǎn)品代號，字符長度245 改為20；COMM_DATE_ 產(chǎn)品追溯編好，字符長度245 改為20；COMM_DATE_員工號，字符長度245 改為20；COMM_DATE_員工號緩沖，字符長度245 改為20；COMM_DATE_當(dāng)前編號，字符長度245 改為20；COMM_DATE_施工令號緩沖，字符長度245 改為20；COMM_DATE_施工令號，字符長度245 改為20；COMM_DATE_ 焊絲型號，字符長度245 改 為 20；COMM_DATE_ 生產(chǎn)班次，字符長度245 改為 20；COMM_DATE_ 編號緩沖區(qū)，字符長度245 改為20；RRXX_STR_WKP_NO_STR，字符長度245 改為20；TTXX_STR_WKP_NO_STR，字符長度245 改為20。

（8）將底板工作站的變位機、RGV 小車和焊接機器人手動回到原點位置。手動操作變位機升降伺服驅(qū)動器、變位機旋轉(zhuǎn)伺服驅(qū)動器，調(diào)整到工作位原點；手動操作RGV小車升降伺服器、RGV 小車行走伺服驅(qū)動器，調(diào)整到工作位原點；焊接機器人利用機器人示教器復(fù)位報警，手動操作機器人回到原點位置。

（9）上述操作完畢后查看交互顯示屏WINCC Configuration Sudio 軟件焊接流程界面，變位機準(zhǔn)備好、支線車準(zhǔn)備好、機器人準(zhǔn)備好，指示燈顯示為綠色時，設(shè)備恢復(fù)正常狀態(tài)，可以空載試運行驗證維修成果。

（10）設(shè)備試運行3 遍，無異?，F(xiàn)象發(fā)生，在現(xiàn)場操作專員監(jiān)管下，才能加載工裝試生產(chǎn)。

（11）及時做好設(shè)備系統(tǒng)備份留存。

5 結(jié)束語

焊接生產(chǎn)設(shè)備在焊接過程中產(chǎn)生大量焊接煙塵與焊渣，由于焊煙密度大于空氣，加之長期生產(chǎn)運行導(dǎo)致焊煙焊渣大量堆積在電氣設(shè)備上，使其散熱效果不良，長期處于高溫運行，極易發(fā)生電氣元件燒毀、線路老化著火和設(shè)備跳電等危險情況。因此及時備份好設(shè)備系統(tǒng)和參數(shù)，很有必要。做好事后保障，同時也要做好事前設(shè)備保養(yǎng)工作，延緩設(shè)備故障周期。

圖6 通信確認(rèn)界面1

圖7 通信確認(rèn)界面2

圖8 變量參數(shù)字符修改界面