汽车装配工厂立库物料运送线PLC无线应用（西安比亚迪工厂项目简报）

 

一、产品介绍

DTD418M 达泰欧美系PLC无线通讯终端，采用 2x2 两发两收无线架构，空中传输速率高达 300Mbps，兼容西门子S7协议、Profinet协议、Modbus TCP/IP等通讯协议，并采用 OFDM 调制及 MINO 技术，使无线可靠传输距离达到3KM范围内均可使用。

DTD418M 不仅能与 PLC、DCS、智能仪表及传感器等设备组成无线测控系统，同时能与组态软件、 人机界面、触摸屏、测控终端等工控产品实现点对点（ PTP）和点对多点（ PTMP ）的远程无线组网，将分散不便于挖沟布线的设备连接在一起，直接代替网线，自适应接口，不需要编写程序，不需要布线，并且稳定可靠。

二、产品选型

达泰欧美系PLC无线通讯终端-DTD418M

 

三、应用背景

比亚迪成立于1995年2月，经过20多年的高速发展，已多区域设立30多个工业园，涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域，营业额和总市值均超过千亿元。比亚迪是业内同时具备电池、电机、电控及芯片等全产业链核心技术的企业，构建集研发、设计、精密部件生产和精益制造于一体的高端智能制造生产系统。

此次项目地在比亚迪的西安工厂。该工厂是目前比亚迪在产的几大主力工厂之一，园区总占地面积4416亩，产能可以达到60万辆/年，生产车型为比亚迪秦、宋家族。比亚迪西安工厂肩负了比亚迪销量70%的生产任务，从F3、E5到最新的宋PLUS，汇集了比亚迪汽车高精尖的技术和全自动化的生产设备，采用高度自动化技术，大量的机器手臂代替人工完成精密作业。从冲压、焊接、涂装、总装，整条生产线达到了世界顶尖水平。自动化保障了产品一致性、下线合格率，先进机械的引入、工艺的进步。

 

四、项目背景

此次需要实现PLC无线通讯的地方是汽车厂的立体仓库物料运输线。生产物流担负运输、存储、装卸物料等任务。汽车制造业是典型的多工种、多工艺、多物料的大规模生产过程，因此原材料与零部件必需及时准确送至工位，库存与物料供应也必需协作装配进度。为了完成规定的任务，各系统之间、各设备之间要进行大量的信息交换。

立体仓库主要通过检测、信息识别、控制、通信、监控调度、大屏显示及计算机管理等装置组成。将操作指示信息(零配件信息、车种信息、指示信息、程序等)存储在运送的目标托盘中（目标托盘具有识别或感应功能），结合以太网及现场总线可以构成自动掌握系统，将需要的零部件、动力总成运输到相应的工位或仓储位，配合装配，可以有效提高内部供应链的可视化程度。完成设备连接无线化，大幅减少网线布防成本，缩短生产线调度时间，实现汽车装配生产线的柔性生产，提高汽车装配生产的自动化水平。

五、现场需求

比亚迪西安二厂装配车间的立库分为楼上楼下2个生产物流区，通过一条传送带由下往上运送物料，传送带上有17个托盘，每个托盘分别带有识别感应开关，分拣物料由人工来完成。由于传送带运送物料为持续移动装置，不方便布线，因此采用无线方式来实现就地控制柜与传输皮带上17个托盘之间的在线通讯要求，实现物料入库分拣可视化的柔性运输流程，从而提高工厂的物料出入库效率。

设计要求：

1.托盘是随传送带运动的一体化装置，每个托盘分别装有一块ET200S西门子I/O模块及传感器，用来判断托盘在特定位置的状态。

2.控制柜端S7-1500PLC控制传送带运行。

3.控制柜端S7-1500PLC可以分别和17个目标托盘实现数据交互，实时监测各托盘状态，实现1主17从组网无线通讯。

4.当托盘上的感应装置检测到达目标区域位置时，打开托盘，检测到人工取走物料后关闭托盘。

5.当托盘感应装置检测到异常情况，随即将信号发送给控制柜S7-1500PLC，从而控制传送带停止运行。

6.控制柜、传送带托盘距离50米-100米左右不等的距离，中间有料架或工位等隔档物。

 

六、无线解决方案

为保障各个托盘不论移动到哪里，都能够与距离100米左右的控制柜实现数据稳定交互，且控制柜的指令处理能力及速度，不受从站设备数量增减的影响。以及在多台无线设备同时同区域工作时，不会出现互相干扰的情况。考虑上述因素，达泰PLC无线通团队决定使用18块达泰DTD418MB西门子PLC无线通讯终端，通过Rj45接口在Profinet协议下，完成控制柜内S7-1500 PLC与传送带托盘ET200S的无线数据交互工作。
在控制柜S7-1500PLC及17个托盘的ET200S西门子I/O模块端分别安装一块达泰DTD418MB西门子PLC无线通讯终端，即可以实现控制柜与17个托盘之间物料运送信息无线传输，控制柜1500PLC实时检测接收到17个托盘中每个托盘在特定位置是否开关托盘，人工取走物料，完成送料任务；当托盘检测到异常信息发送给控制柜，控制柜根据异常情况判断是否继续进行送料或立即执行停止传送带运行。
无线通讯方案示意图 ▼

七、无线方案的好处

1. 物料运送可视化，提高生产效率：实时监控物料运送状态、优化物料流程，提升整体物料运送入库作业效率。

2. 多个无线通讯终端同时使用，互不干扰：无线通讯终端的内部程序已将主、从设备区别开。从站设备之间地址不同，相同频段下也不会出现设备互相干扰的状况。

3. 高速方案设定，自动化指令响应：采用Profinet高速协议，系统设定逻辑自动判定，迅速响应处理不同从站指令。

4. 安装简便，接线即用：可以直接代替有线以太网线，兼容主流PLC通讯协议。通电接线即可使用，不需要编程，电工就可以安装。

5. 独立组网，无运行费用：该设备采用的是达泰全数字无线加密传输方式，不依赖云平台或厂区局域网搭建，属于无线自组网通讯方式，后期无运行费用。

 

八、成功案例

◆ 中达电子(苏州)有限公司，生产线工位与AGV小车加料无线程控，300米
◆ 宁波金田铜业，给料车和地面PLC无线通讯，500米
◆ 西安盛鹏石油科技有限公司，石油钻井用，200M
◆ 山东威普斯橡胶股份有限给公司,威纶屏到S7-200,PPI协议
◆ 江苏朝阳液压机械集团,200smart之间无线通讯
◆ 山东重联电动车辆制造有限公司,S7-1200之间无线通讯
◆ 吉林碳素厂，行车与地面PLC之间无线通讯
◆ 河北西斯派尔机械配件有限公司，叉车PLC无线控制
◆ 天津四院汽车设备制造有限公司，AGV小车和设备之间无线控制，300米
◆ 江西理工大学，移动小车上2路模拟信号传到PLC上，100M
◆ 邹平海大工控设备有限公司,送料小车和S7-300PLC之间无线通讯,100米
◆ 湖南博云东方粉末冶金有限公司，5个工位信号呼叫和PLC无线通讯，200m
◆ 苏州安利捷起重机电，控制顶部小车和地面输送线（编码器）同步随行，30m
◆ 中国汽车工业工程有限公司，PLC无线唤醒AGV小车，50m
◆ 安徽通利自动化设备有限公司，编码器与S7-1200之间通讯，1KM

九、公司介绍

        西安达泰电子有限责任公司创立于2002年，是一家集工业无线产品研发、生产、销售于一体的高新技术“智”造企业，产品具有“可靠、简单”的特点，能够直接取代传统线缆，实现工业数据信号的无线传输，近20年间，达泰先后获得多项发明，常年与国内top50高校进行产学研合作、水泥行业供应商，同时也逐步组建起了一支具有丰富现场经验的PLC无线通讯团队，为客户提供多方位的技术保障。现已为国内外超30000家工厂企业成功实现近15万个无线采集测控方案设计和改造项目，投入使用的设备超100万套。DTD1系、4系无线产品广泛应用于水泥，冶炼，发电，煤炭，化工等复杂恶劣的工业场合，平均连续使用寿命超过5年以上。