摘 要

随着汽车电子技术的飞速发展，越来越多的电子产品运用到汽车电子系统中，提高了汽车的安全性和舒适性。线束是汽车的神经和血脉，虽然结构简单但却错综复杂。由于其结构特点，无法实现机械化生产，必须手工完成，属于典型的劳动密集型产业。在汽车线束装配过程中需要对线束进行多次搬运。由于线束复杂，有多个联插件和元件，人工搬运会浪费大量时间，而且搬运不当会造成线束的损坏。

本文根据汽车线束装配的需求，设计并开发基于CC-Link总线的空中抬车控制系统。综合运用了三菱Q系列PLC控制器、CC-Link现场总线技术和人机交互界面等，实现对空中抬车汽车线束装配流水线的整体控制。

本系统通过CC-Link现场总线进行本地站和远程站之间的通讯；通过控制电机实现了线体的自动启停；通过控制气缸动作实现线束在运输位置和加工位置的转换；通过人机交互界面实现了对系统的实时监测和控制。以上工作解决了汽车线束装配中存在的问题，大大提升了生产效率，同时保证了控制系统的安全性和稳定性。

关键词：汽车线束；装配流水线；可编程控制器；CC-Link

Abstract

With the rapid development of the automobile electronic technology, more and more electronic products are used in automotive electronic systems to improve the safety and comfort of automobiles. Automotive wiring harnesses is the nerve and blood of a car. Although the structure is simple, it is intricate. Due to its structural characteristics, it is impossible to achieve mechanized production an；d must be completed manually. It is a typical labor-intensive industry. In the process of assembling automotive wiring harnesses, it is necessary to carry the harness several times. Due to the complexity of the harness, there are multiple connectors and components, manual handling can waste a lot of time, and improper handling can cause damage to the harness.

According to the assembly demand of automotive wiring harnesses, the control System of suspended assembly line based on CC-Link fieldbus is designed and developed. The overall control of automotive wiring harnesses assembly line is implemented by comprehensive use of Mitsubishi Q series PLC controller, CC-Link fieldbus technology and human-computer interaction interface, etc.

The system uses CC-Link fieldbus to communicate between local and remote stations. Automatic operation of the line body by controlling the motor. Controlling the movement of the automotive wiring harnesses at the transport position and the processing position by controlling the cylinder movement. Real-time monitoring and control of the system through human-computer interaction interface. With the work above, difficult problems is solved in automotive wiring harnesses assembling process and increased production efficiency. Meanwhile, the safety and stability.

Key Words: Automotive wiring harnesses; Assembly Line; Programmable logic controller；CC-Link

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1 论文的研究背景 1

1.2 论文研究的目的和意义 2

1.3 主要研究内容 2

第2章 空中抬车控制系统整体设计 4

2.1 空中抬车装配流水线简介 4

2.2 空中抬车控制系统需求分析 5

2.3 空中抬车控制系统总体结构设计 5

第3章 空中抬车装配流水线硬件结构设计 10

3.1 控制系统硬件结构设计 10

3.2 PLC的选型及硬件配置 10

3.3 触控系统的选型 11

第4章 空中抬车装配流水线电气原理设计 12

4.1 空中抬车控制系统电路设计 12

4.2 控制系统气动回路设计 18

第5章 空中抬车控制系统的可编程控制器程序开发 20

5.1 空中抬车控制系统的程序总体介绍 20

5.2 空中抬车控制系统的程序开发 20

5.2.1 空中抬车控制系统程序流程设计 20

5.2.2 空中抬车控制系统程序结构设计 21

5.3 控制系统梯形图编制 22

第6章 空中抬车控制系统上位机程序开发 29

6.1 上位机与PLC的通讯 29

6.2 主界面设计 30

6.3急停监控界面设计 31

第7章 总结 32

7.1 联机调试结果 32

7.2 论文总结 33

7.3 工作小结 34

参考文献 35

附 录 36

致 谢 40

第1章 绪 论

随着时代的发展，工业自动化的程度越来越高。工业生产向着智能化、自动化的方向发展。而可编程控制器（PLC）是专门在工业环境下应用的数字运算操作电子系统，广泛的应用于工业控制领域^[1]。汽车线束就像是汽车的神经和血脉，作为汽车电子系统的主体，线束的加工装配应该进一步提高。要提高汽车制造的自动化水平，提高汽车生产的装配效率，就必须要提高汽车线束的装配效率。因此设计一款自动化的汽车线束装配流水线是十分必要的。

1.1 论文的研究背景

随着“中国制造2025”的全面实施、供给侧结构性改革的大力推进，国内汽车相关制造企业立足当前基础之上，抢抓机遇，主动变革，实施智能化制造、构建高柔性高效率的智能工厂^[2]。线束是汽车的神经和血脉，虽然结构简单但却错综复杂。回顾汽车近200多年的历史以来，汽车的功能发生了巨大的变化，同样，汽车线束也从最开始的控制发动机和仪表盘发展到了现在的控制各种多媒体设备。现在的汽车线束根据汽车功能，由上百种零件和上千个回路组成。一套整车线束就好像一棵树，由主干和各个分支组成，前后延伸。由于其结构特点，无法实现机械化生产，必须手工完成，属于典型的劳动密集型产业。其中的汽车线束，是汽车电路的网络主体。汽车智能化、自动驾驶、车联网等技术的发展势必会让汽车的电子网络越来越复杂，对其汽车线束的要求也越来越高，不仅仅是其复杂程度，对汽车线束的装配质量和精确度也提出更高的要求。汽车线束也随之越来越复杂，相应的，线束故障率也相应增加^[3]。在汽车线束装配过程中需要对线束进行多次搬运。由于线束复杂，有多个联插件和元件，人工搬运会浪费大量时间，以及搬运不当会造成线束的损坏。