汽车焊装车间自动化控制技术探讨
[摘 要]汽车焊装是生产环节中的重要工序，焊装属于零部件组装手段之一，汽车焊装是将汽车零部件或构件焊接为一个整体工件，焊装水平直接关系到工件的质量和使用寿命，所以汽车生产企业一般会采用自动化控制技术来控制焊装生产。相关人员在将自动化控制技术与汽车焊装结合在一起时，需要对该技术依赖的自动化控制系统进行了解，然后在其中增加焊装控制木块，使焊装操作不会失控。另外还要对相关的自动焊装软件进行设计，使焊装程序得到有效编制。
[关键词]汽车；焊装车间；自动化控制技术；
中图分类号：J62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0397-01
自动控制系统的基本构成为监管层、控制层以及设备层，相关人员在设计自动控制软件时，还应使这些内容与焊装生产要求相符合，如此控制系统对焊装生产的控制效果才显著。在焊装自动生产中，相关人员还要利用电脑设备和网络技术来监控现场总线运行，控制焊装车间操作，以使焊接效率提升。本文主要针对汽车焊装车间自动化控制技术进行探讨。
一、汽车焊装车间自动化控制系统
1、监管层
自动化技术在汽车生产企业中的应用比较广泛，每个生产流程中都会有相关的自动化系统，这种系统在控制系统中处于核心地位，其可对每个生产环节进行监督控制，每个生产环节都对应了相关的子系统模块，自动化系统可将不同的控制任务划分到每个模块中。监管层在焊装车间中主要起到监督管控作用，其属于焊装车间自动化系统核心，焊装车间中的焊装设备以及辅助设施等皆为监管对象。监管層可在检查监控中，发现异常情况，并自发将其传递给人机界面屏幕中。
2、控制层
自动化控制系统的控制层主要是可编程逻辑控制器，即PLC设备和相关技术，该设备系统的数量不止一个，相关人员要按照焊装控制要求，将其安装到位。控制系统主要与监控层连接，两者之间可以实现信息交互与反馈，以太网是主要的连接介质[1]。在另一端，可编程逻辑控制器还会与相关的设备建立连接关系，以实时采集设备运行数据，控制设备运行状态。该控制系统装置兼容性比较强，所以可连接各种设备，将其与交换机连接在一起时，可实现对交换机的控制。焊装车间不同区域的交换机会通过以太网光纤连接为一个闭合网，该闭合网络会与控制装置一起被纳入到整个车间的监控系统中，以实现对整个焊装车间的监控。
3、设备层
设备层要将监管层与控制层的功能落实到位，所以其经常被作为执行者。设备层中连接的设备主要为传感设备以及扫描设备等，这些设备与控制层的PLC系统直接相连，以将控制指令落实到生产操作中。这些设备同时也是现场设备，其会通过现场总线连接为一体，现场总线可以使自动化技术优势更加显著，使设备操作自动化程度更高。设备层的自动化控制技术不仅可以控制设备，还可解除生产隐患。
4、安全总线系统
现场总线实质为互联网系统，其与焊装生产要求总是相适应的，这种系统可对现场环境进行监督，使其安全系数提升，基于此，企业建立了安全总线系统，这种系统对技术要求比较高，企业还要利用先进技术来提升系统作用优势[2]。
5、焊装车间的控制形式
汽车生产企业中的焊装车间面积和规模较大，要实现对整个车间的监督控制，需要应用到大中型PLC控制系统，并将其与相关的网络结合在一起，这种系统设计成本较高，所以该种控制形式在实际中的应用会受到限制。这种限制主要表现在应用范围上，即只将其应用到重要焊装生产线或焊装车间中，这种控制形式比较适合现在的汽车生产企业。
二、汽车自动生产焊装的软件设计
1、汽车自动化软件设计要求
在焊装车间中，与汽车生产有关的焊装操作很多，如车身生产、车身总体构造组装等，这些环节都是重要的自动控制内容。焊装车间生产的车型号不止一种，每种型号都有各自的车身生产要求，自动控制系统在对这些参数进行控制时，也需要在做好区分同时，分别监控[3]。企业可使不同型号有不同的生产焊装线，每个焊装线连接的PLC控制系统类型也有所区别，毕竟编织程序内容不同，控制系统的生产商还应使控制装置多元化。控制系统在应用中，可能会面临生产要求变化情况，相关人员还要对控制系统的程序代码进行重新编写，使控制系统满足控制要求。所以系统中的程序也要具备可改编、可读等特点，相关人员可将程序划分为不同模块，每个模块的编程内容都比较齐全完整，可满足不同计算机设备的应用要求。
2、结构化编程方式
在焊装车间中，焊装线不止一条，每条生产线上的功能结构单元都类似，基于此，可对自动化控制系统的结构化编程方式进行确定[4]。首先明确程序结构，主要将其设计成树状结构，所有的PLC控制程序结构都要保持一致，如此其在自控中兼容性以及可读性才强。总体控制系统中的结构与每个PLC装置结构一致，其在维护时，也会方便许多。控制系统在结构上的统一只限于同一生产商家，其他企业可根据自身发展特点，建立自身的统一控制系统。
3、模块化编程方式
焊装车间中的焊装线系统基本构成和工作原理类似，但具体到设备类型和数量等方面，焊装线之间还存在一定的差异性。在对自动控制系统的模块化编程方式进行制定时，相关人员应从相同点入手，采取相同变量特征来编辑程序，这些相同变量主要来自功能设备和设备运行方式等。这些相同变量的应用还会对程序起到去异存同效果，从而使程序更加规范统一。统一性比较强的程序也具有可读性特点，该特点在后期应用中还存在优化空间。在模块化编程中，焊装车间相关人员可对程序中的变量进行编辑，使其转化为定量，定量的定义可由相关人员采取自定义数据类型方法完成。在功能模块构建中，可将控制程序施加在处理程序中，以使功能模块作用发挥过程受控。这些功能模块在可控后，还要经过I/O变量调整，此后的功能模块更能满足编程要求。
4、功能划分
焊装车间多个焊装操作对应着多个焊装操控指令，而这些指令又对应着同样的控制程序，为了完成一系列流程的焊装生产操作，相关人员应对自动化系统进行功能划分，使不同的程序都能分别得到相关控制[5]。这种功能划分后的程序数量有多个，每个程序运行过程都会受到彼此影响，所以即使出现错误程序，其他指令也能保持正确。功能划分后的编程控制系统对偏差和异常情况的敏感性增加，所以出现异常错误的程序总能得到及时修复。这种优势将程序的可读性与作用扩大。另外功能划分后的模块运行也会受到重点监督，这意味着程序运行错误会减少，焊装生产操作正确率和生产效率会提升，焊装操作中的安全系数也会变大。在焊装自动化控制系统应用中，还可加入智能技术，以提升整个焊装流程的自动化程度和智能化程度。
结语
在汽车焊装车间利用自动化控制技术是汽车生产自动机械化、信息化、智能化的体现，在自控系统和技术应用中，焊装生产效率会提升，但同时也会出现很多新型问题，相关人员还要通过编程监控等手段，优化改善自动化控制系统，使焊装生产流程更加顺畅。此外相关人员还要对软件编程程序进行控制和检查，使其在运行中不会出现漏洞。
参考文献
[1]张巧巧.汽车焊装车间自动化控制技术[J].中国战略新兴产业，2018（04）：107.
[2]陈绍城.刍议汽车焊装车间自动化控制的技术应用[J].中国高新区，2018（01）：182.
[3]黎津良，张帅，王宁.汽车焊装车间自动化控制技术研究[J].南方农机，2017，48（04）：81.
[4]袁媛，李常慧.汽车焊装车间自动化控制技术分析[J].科技经济导刊，2016（04）：49.
[5]张园林，成永兴.汽车焊装车间自动化控制技术[J].山东工业技术，2017（15）：242.