PLC与变频器通讯的应用

技术改造

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论一种车门补强胶片光源定位技术

霍炳武 计剑祥 韦俊尤 冯 星

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

摘 要：文章介绍了一种车门补强胶片光源定位技术，采用一种激光投射非接触式定位装置，将光源发生器固定在工位上方，避免与操作工发生遮挡。

光源发生器通电发出点光和线光，经聚酯薄膜衰减过滤后投射在工位即可完成平面内的定位，操作人员根据点、投射光线定位快速识别补强

胶片粘贴位置。补强胶片粘贴位置可以快速识别、判断，提高生产效率，创造经济效益。

关键词：补强胶片；光源定位；激光投射

1 补强胶片的应用

在当前汽车制造技术中，通常会在汽车薄板的重点部位和薄弱部位，粘

贴一种以环氧树脂为主要材料且附有玻璃纤维布的补强胶片。通常粘贴在车

门、顶盖、侧围、等薄板覆盖较大的车身区域，按照生产工艺要求，准确粘

贴补强胶片，能够很好抑制车身的薄壁振动，确保车身的安全性和NVH性

能。

2 补强胶片的安装方式

经过调研，发现在车身生产制造过程中，因为补强胶片均按照在板件内

侧及大型零件中间，在车门和侧围都没有补强胶片定位安装的辅助装置，粘

贴补强胶片时没有准确定位，有时需要多次粘、撕，调整补强胶片的位置，

才能达到生产工艺要求。现有方法不仅对操作人员的技巧与能力提出更高的

要求，而且会导致同种零件，补强胶片粘贴位置不一致，位置误差在

10-30mm。直接影响产品质量标准一致性。难以达到精益生产，标准化操作

的生产要求。因此，需要开发一种补强胶片定位安装的辅助装置。

三、补强胶片光源定位技术开发应用

在汽车外板内侧上，没有明显特征作为粘贴参照点，可以作为补强胶片

粘贴位置无法快速识别以及准确粘贴。如果在冲压件上增加冲压标定成本太

高，不适用于外板。如果是增加钢性限位机构，缺点是结构复杂，占据空间

位置大，不方便生产焊接。经过不断试验和验证，最终确定了使用光源定位

技术。

光源定位技术采用一种激光投射非接触式定位装置。光源发生器固定在

工位上方，避免与操作工发生遮挡。光源发生器通电发出点光和线光，经聚

酯薄膜衰减过滤后投射在工位即可完成平面内的定位，操作人员根据点、线

定位快速识别补强胶片粘贴位置。光源定位装置主要由光源发生器、卡点螺

栓、调节筒、万向节组成；

3 车门补强胶片光源定位技术的应用实例

在国内某汽车车门生产线上，光源发生器安装在300mm长调节筒内，

可前后移动，位置通过M6卡点螺栓固定；调节筒固定连接万向节，并一体安装到贴胶工位上方，位置以方便维护和不发生遮挡，调整不发生干涉； 图3.1 光源定位装置定位调节示意图

1.车门；4.万向节；5.调节筒；6.卡点螺栓；8.光源发生器

在一个平面内，光源发生器具有2个移动、1个转动，共3个自由度。

投射的光线由一个点限制了补强胶片沿x、y轴的移动，一条线限制了补强

胶片沿z轴转动，平面内的3个自由度完全约束，补强胶片的粘贴位置得到

有效确定，安装位置误差控制在2mm以内。原光源发生器发出的是强光，

现场通过某品牌聚酯薄膜衰减70％，柔滑光线对人员的影响，保持原有的

定位效果。

现在生产线均为柔性生产，每个生产区域会切换多种不同车型生产，所

以要将每一组光源发生器对应一块补强胶片定位，根据不同车型工艺要求，

可以适时增减光源发生器数量。根据工艺需求，通过调节光源发生器在调节

筒内的位置，可以改变线光覆盖长度。绕垂直轴转动可以改变点、线光的左

右位置，线光覆盖长度保持不变。调节筒的俯仰转动可以调节点、线光的上

下位置，线光覆盖长度保持不变。综合三种调节，可以将点、线定位在理想

位置。

光源定位装置使用方便，只需要一个电源适配器输出12V/2A的直流电

提供光源，在生产启动和结束时，一个开关控制定位装置的启停，方便快捷。

该装置设计制作成本低，结构简洁，可以自主实施，降低改善成本。

该技术已应用车门线5种车型的生产线上，提升岗位操作周期时间3

秒钟，有效避免了人员技能差异带来的产品质量影响，补强胶片粘贴位置质

量合格率达到了100%，保证了设计与制造的一致性。

4 总结

补强胶片光源定位技术，设计结构简洁，可以自主实施，多组装置配合

使用，通过工装拼台的车型区分组合光源装置，控制高、低配车型光源装置

分别投射。配置灵活，可重复利用。补强胶片根据点、线光定位，实现毫米

级精准粘贴，避免多次粘、撕的动作浪费，形成标准化操作提高生产效率。

装置部件来源广泛，安装位置适应性强，成本低，维护方便，具有很强的推

广应用价值。

参照文献：

[1]叶修梓 陈超祥 零件与装配体[M] 北京:机械工业出版社, 2007.

[2]林直义 汽车材料技术 北京:机械工业出版社, 2019.

[3]庞剑著 汽车车身噪声与振动控制 北京:机械工业出版社, 2015.

[4]刘显臣 汽车NVH综合技术 北京:机械工业出版社, 2014

作者简介：

霍炳武(1981.11-)，男，汉族，广西藤县，上汽通用五菱汽车股份有限

公司 车身焊接专家技师/焊接高级技师，研究方向：机械化、智能焊接。

PLC与变频器通讯的应用

姜 波

（唐山学院工程训练中心，河北 唐山 063020）

摘 要：变频器现在工业控制中已经得到了广泛的应用。在实际应用中，变频器一般不是一个独立的系统，需要配合 DCS 或 PLC 来实现远程的控

制。西门子系列 PLC 可以方便地采用通讯方式来实现变频器的远程控制。

关键词：PLC；ModBus；RS485

1、引言

随着企业对节能减排的重视以及工业自动化程度的不断提高，PLC和变

频器在工业控制领域得到了广泛的应用。作为控制层设备，PLC 对变频器进行数据采集和控制。本文主要介绍西门子S7 系列 PLC 在这些方面的应

用。S7 系列 PLC 是西门子公司推出的PLC，其强大的扩展功能和通讯接

口可以满足各种工业控制的要求。

2、PLC 与变频器通讯系统设计

图1 PLC与变频器通讯系统的硬件结构示意图

PLC 与变频器通讯系统由 PLC、变频器和其他外围设备组成。PLC 部

分主要包括底板、CPU、IO 模块和通讯模块。变频器可以通过两种方式实

现远程控制。第一种方式将变频器的控制信号通过连接线直接连接到 PLC

的 IO 模块，第二种方式将变频器的控制信号通过RS485 接口采取 ModBus

通讯协议实现远程控制。

采用第二种方式的优点是，既可以省略电缆的接线，也不需要占用 IO 通道，从而有效地降低了成本。本文介绍第二种方式的设计和实现方法，PLC 与变频器通讯系统的硬件结构示意图如图 1 所示，其

中两台变频器的地址分别被设定为#2和#3。

图2 PLC 与变频器的通讯参数设置指令

图3 PLC 与变频器的通讯调用指令 《装备维修技术》2020年第18期

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3、PLC 与变频器通讯参数设置 PLC 与变频器采用 ModBus 通讯方式，PLC 作为主站，变频器作为从站，并且要保证两者的通讯参数一致。在本系统中，通讯速率为 19200bps，

数据位为 8 位，校验方式为无校验，停止位为 1。在 PLC 程序中，PLC 与变频器的通讯参数设置指令如图 2 所示，通讯调用指令如图 3 所示。通讯调用指令 HS_ModbusMaster_COM2 不支持在程序中多次调用。在实际应用中，有时会遇到向不同设备读取和写入数据，这时可以建立一些中间寄存器，

通过不断变换寄存器的数值来实现对不同设备的控制。 4、应用特点 对于变频器采用串口通讯控制的应用越来越广泛。与传统的电缆接线控制方式比较，本系统主要有以下优点。

（1）简化了变频器的控制线路 大多数工业通讯物理层为 RS485 接口，PLC 到变频器的通讯采用普通的屏蔽双绞线就可以满足需求，省去了连接控制电缆的成本和人工成本，同时也避免了接线错误。 （2）PLC 与变频器的直接数字交换

两者之间采取的是直接数字量通讯。CPU 直接读取和写入变频器的参数，不仅省去了I/O 模块的费用，其精度也较高。 参考文献： [1]刘瑞华.编著，S7系列PLC与变频器综合应用技术[M]. 北京：中国电力出

版社.2009 [2]廖太初.编著S7-1200PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社. 2017（04） 作者简介：

姜波（1964.06-）男，汉族，辽宁復县人，本科，河北唐山学院工程训练中心，实验师，研究方向：电气工程与自动化。

煤矿机电自动化技术的创新应用分析

姜传成

（兖州煤业股份有限公司东滩煤矿，山东 邹城 273500）

摘 要：随着我国的经济发展，我国的采煤技术正在逐步创新。传统的劳动采矿业已不能满足现代城市发展的需要。由人工开采逐渐向机电自动开采转变，不仅可以提高开采效率，而且可以提高开采质量，减少煤矿事故的发生。众所周知，为了确保煤矿的安全发展，有必要创新煤矿机电

自动化技术，使煤矿行业更好地发展。随着经济的发展和人们需求的增加，煤炭生产是当前最大的问题。煤矿的自动化程度决定了生产效率。因此，本文着重探讨煤矿机电自动化技术的创新。 关键词：煤矿；机电自动化技术；创新应用

引言 煤炭是我国的主要资源之一，在社会中起着重要的作用。煤炭是不可再生的资源，其重要性显而易见。合理开放煤炭资源可以促进经济发展。当前煤矿开发过程中有效利用机电设备不仅可以减少劳动力，而且可以有效提高

煤炭资源的开发效率。随着时代的发展，市场经济不断发展，竞争形式日益激烈。煤炭资源的开发也不例外。为了使煤矿公司在激烈的竞争中脱颖而出，公司必须加强自身建设，特别是在将自动化技术应用于煤炭开发中。 1 煤矿机电自动化技术

国内外的煤矿机电自动化技术发展迅速，煤炭工业的创新发展有效地提高了煤炭资源的利用率。发达国家越来越重视煤炭工业的发展。将机械化的机电设备投入生产可以控制安全事故的发生，这对于保证工作安全非常重要。电子技术是机电自动化技术的组成部分之一，是有效应用电子设备的技

术。现代电子技术分为微电子技术和电力电子技术。电子设备的响应速度和灵敏度高，在应用领域的灵活性极佳，这就是在此基础上开发微电子技术的原因。在电子技术飞速发展的新时代，这项技术在现代生产中起着不可替代的作用。煤矿自动化设备和监视系统使用诸如信息收集和检测之类的处理方

法来严格监视大功率的采矿和运输设备。电子技术在煤炭领域的应用需要受到煤炭企业的关注。机电一体化技术是机电自动化技术的另一个领域，该技术的发展趋势是灵活的和智能化的。为了保证工作效率，计算机网络的实际运行对网络运行管理更为重要。在实际操作过程中，应根据实际情况合理调

整设备，并在实际操作中对设备的使用进行规范，以提高设备运行质量，而无需使用辅助设备。该技术应在应用过程中做好检查工作的各个方面，以免发生故障。在实际操作中，应注意设备的操作，并设置监视设备以控制整个生产过程。这样做的好处是可以在发生故障时进行自动管理，并且操作员将

解决问题并加以解决，以确保设备的运行效率。 2 煤矿机电自动化技术的现状 我国能源的基本特征是丰富的煤炭，低油和少天然气。我国煤炭资源分布广泛，但分布不均，有北方多，南方少、西部多、东部少的特点，西部和

北部的自然环境相对较差，因此西部煤矿的开采环境很不好。过去，没有先进的机械和设备，采矿依赖劳动力，不仅生产效率低下，而且风险因素高，并且发生了许多大型煤矿事故。随着采矿技术的发展，煤机电设备已被广泛使用，机电设备中也加入了自动化技术，以实现煤矿机电设备的自动提取。