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    威瑯Podis配電系統在寶馬汽車制造廠的運用

    供稿:德國威瑯電氣有限公司 2007/2/2 11:40:00

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    BMW作為第一批podis用戶的其中之一,在其各個工廠中都有配電系統的運用。坐落在雷根斯堡的BMW汽車廠就是其中之一,在該工廠中一共安裝了2300多個podis電纜街頭。
    “在裝備車間中podis被應用在了鏈式傳動機構、道岔控制機構和FTS服務站以及其它傳動機構部件中”,碩士工程師Walter Stadler說道,他是BMW雷根斯堡汽車廠的一位項目主管。
    該系統也被用在汽車生產設備供應商的設備中,然后再供應給汽車制造商。“就是艾森曼公司向我們推薦在設備中安裝供電總線系統”,Stadler說,并且他指出該系統在安裝時就能顯現出它的優點。Stadler在總結其項目研討會時這樣說道:“我們最后決定在供應中心這一龐大的項目中使用帶有AS-i技術的供電總線系統”。該項目涉及一個新建的物流管理中心,負責存放供應商送來的零配件并送往裝配流水線。所以需要裝配線的同步.供應中心與裝配車間之間有鏈式傳送通道連接。“問題相當棘手,使我們想到了用podis技術來解決” Stadler說,“因為一共有超過3000米長的傳送軌道和1600多個電機開關”。

    精誠合作
    BMW的規劃員決定使用一種新的電氣安裝技術,因為在設備招標中并沒有對電纜要求的明確說明。在艾森曼公司在設備方案的討論會上詳盡闡述了供電總線系統在安裝速度方面的優勢之后,威瑯電氣作為podis的生產商被BMW規劃員邀請到了雷根斯堡參加系統展示會。
    “那次對話以后我們就已經決定使用podis電機開關的修正案”,威瑯電氣的碩士工程師Roland Karch這樣說道,他是班貝格市的汽車項目經理,同時也是負責雷根斯堡podis應用的規劃員。系統方案是最重要的,但對于汽車生產商來說服務方面也是一大關鍵因素,“… 威瑯電氣很好地做到了這些”,Stadler評價道。
    這些大型的委托項目如供應中心或目前的裝配傳送線均由BMW“精心規劃好后”交到各個供應商手上。
    無論是艾森曼公司負責的供應中心,還是Dematic西門子公司負責的裝配流水線,其中都運用了podis系統。通常在BMW設備的項目規劃屬于供應商的負責范圍,當然包括配電系統。由于使用了podis系統,這些供應商往往與威瑯電氣合作一起進行項目規劃。
    當然BMW的規劃員并非對podis一無所知,他們已經有此方面的相關經驗了。對此設備技術安裝部門的Robert Krogner說道:“podis第一次運用是在地下傳送帶上,當時并沒有使用AS-i開關,而只是一根單獨的供電電纜。從我們的角度來說,這只是對podis的一次試用,之后這里一切運轉正常,這使我們有理由同意在新的供應中心中也使用這個系統”

    功能可靠
    配電總線上的負重要求當然也非常重要,同時也是設備供應商的責任之一。podis系統不僅僅能控制電動機:而且通過另外兩根芯線能同時為電磁閥供應24V電流。

    汽車行業中的一個最嚴重的問題就是設備裝配好后并不能如設想的那樣正常運轉。“發生此類情況時供應商就必須進行改進”,Stadler說道,“因為我們也沒有明確地告訴他應該使用何種電氣安裝方案和產品”。有時這些功能問題會導致設備供應商不得不將這些部件從設備上拆下,并用其它功能可靠的部件代替。
    當然在設備運行時出現故障也是另一大問題,在這種情況下需要一個最迅速有效的檢修工作。技術裝配部門、同時也是規劃小組一員的Karl Fohringer認為podis供電總線系統在設備運行時出現故障的可能性極低。“故障往往是電氣安裝時的錯誤布線引起的。通過podis的預制接插件可以避免這種錯誤”,Fohringer說道,他現在正負責裝配傳送帶項目。設備維修專家Fohringer和Krogner都深信,電氣安裝的精簡性以及開關全部集中在一個盒子中非常有利。雖然配電本身不顯示在設備圖像上,但所有節點都會顯示出來。所以通過現場podis模塊的顯示屏可以迅速地查找到故障位置。

    保護式的結構為設備運行提供安全性
    過去一段時間內雷根斯堡的BMW生產車間中的生產設備經過了大量的改裝和擴建工程。因此在當前的設備方案中也必須考慮到預留備用設施。而目前為止對于應用了podis的設備部件,Walter Stadler及其同事還未計劃過任何改建工作。但供電總線完全能滿足靈活性和系統備用設施方面的要求。


    使用podis的經濟優勢
    威瑯電氣的podis供電總線系統使用一根扁平電纜來分配電流,并用集中式開關裝置控制各個供電支線,這一革命性的系統在設備制造業中具能較大地節省成本。podis CON使用的電纜是一根7芯線的扁平電纜(7x2,5mm2),絕緣層為耐油PVC。芯線有3個相性,零線,接地線,以及兩根帶24V DC的芯線。威瑯將這種不間斷連接技術成為靈活的“匯流排”,通過不同的網路結構可以為各種設備進行布線。
    podis CON及其相關裝配部件能承受的最高電壓是500V。接線頭有用于圓形電纜的3通接線口(固定住)或是一個固定的接口和可解下的接插件。50℃環境溫度時連接點允許的負荷是16A。現在正在準備的是無鹵電纜以及粗線芯的扁平電纜(4,6,10和16 mm2)。podis CON支持I/O接口的離散式安裝,因為只需要在現場鋪設一條主電纜,而主供電線路和控制線都在這一條電纜中。也可以選擇將AS接口裝配到扁平電纜上。
    在扁平電纜的任意位置上都可以通過穿刺技術進行接線。通過該技術大大節省了材料。同樣接線時間也大為減少。

    podis MOT-保護等級IP65的有源現場部件
    podis MOT是用于主副電源的控制器以及實現三相交流電用電器與供電總線系統 podis CON的連接。運用集成在podis MOT中的AS接口就可以通過數字輸入和輸出端口控制電纜。主副電源線路以及兩進制信號線都集成在一根電纜中并由podis MOT連接到用電設備。也可以選擇通過維修開關在輸出端斷開主副電源電纜。
    這種布線的優點就是連接時不會發生錯誤,接插式連接用電設備,整合了總線連接口,通過M12接口連接AS-i接口,4個數字控制輸出端,一個固定輸入端(例如用作信息回饋),3個閑置數字傳感器輸入端(M12)以及一個可選擇安裝的維修開關。

    供電支線完全整合-podis MOT FA C
    直接離散式安裝在供電總線上的AS接口電機控制系統為復雜的設備配置提供了很大的靈活性。通過新的podis MOT FA C開關箱可以使連接精簡方便。作為直接連接電動機的有源部件,podis MOT開關箱的緊湊型結構提供了多種可行性:而且AS-i接口和3個閑置數字傳感器輸入端都集中在一個盒子內。這樣就可以直接將離散式電機控制器安裝在供電總線上了。節省了控制柜內的空間,減少了布線成本并使設備的電氣安裝變得精簡。

    靈活的電路和電氣安裝結構
    使用podis MOT FA C可以從電纜的任意位置連接電動機,通過絕緣穿刺技術實現連接,當然完成安裝的電路上也可以在供電總線的任意位置上實現連接。借助revos接插件可以連接三相交流電用電設備,接插件可以預制在電機電纜上。
    開關箱滿足保護等級65
    用podis CON配電系統可實現基于三種基本線路的任意電網結構:
    - 頂置電源線路:這里可以通過控制柜種的保護裝置將電流引到扁平電纜并送到現場。
    - 中間電源線路:相對于電源頂置線路這類線路中的電勢差較小,電纜的熱負荷低。當然它的傳導效率更高。這里也是通過控制柜中的保護裝置將電流引到扁平電纜再送到現場。通過一個分配器模塊可以劃分現場的各個線路。
    - 雙電源供電總線:雙電源-常被運用于匯流排系統中-比單電源的傳導速度將近快了一倍。這種線路中扁平電纜連接有2個保護裝置。雙電源充分利用了供電總線。雙電源結構中僅用2.5mm2的扁平電纜就可以實現最大30kVA的傳輸功率。

    使用集成的AS-i接口
    傳感器/執行器總線系統AS-i可允許的任意網絡結構并因此能被用于所有podis CON的電路結構中。2極接線模塊可以配備AS-i-扁平電纜適配器。然后就可以進行連接、查取和分接AS-i總線信號的各種操作了。扁平電纜短路斷路器上的超臨界耦合可能產生過壓,為了避免過壓破壞設備,可以為AS-i接口配備一個過壓保護器。

    AS-i S過壓泄電器保護連接在AS-i接口上的部件,避免其被過電壓損毀。這類過電壓由于AS-i總線上超臨界耦合在并聯的電源線短路斷路器上產生。使用過壓泄電器后可以將干擾電流脈沖限定在一定范圍內,保護昂貴的設備。

    使用獨立鋪設的現場總線
    在獨立鋪設的現場總線(AS-i或Profibus)中控制電壓線路可以與扁平電纜中的其它兩路主要線路實現分離。主副電源(有時還有二進制信號)共用一根圓形電纜從扁平電纜輸送到用電設備,通過絕緣穿刺技術分出獨立的電纜總線。輔助電源也可以獨立于主電源用一個2極的連接模塊分配。



    投入使用的是保護等級IP56的podis CON和podis MOT,最近在其中又整合了AS-i接口。目前在雷根斯堡安裝的podis接插件已超過2300個,并且還有上升的趨勢。通過podis MOT接口以及SEW公司的變頻器為MoviMot電機供電,這些變頻器只用在長距離鏈式傳動機構上。
    因此在雷根斯堡BMW的裝配車間內越來越多的自動化設備都使用離散式安裝,驅動設備中的離散式智能控制裝置以及離散式的供電裝置和診斷裝置。

    所有podis系統的電纜部分和開關都被安裝在獨立且由封蓋的電纜槽中。在接線位置上的封蓋物被去除,就是說可以直接從外面觀察podis模塊的顯示屏。

    所有podis產品都通過系統本身的接插件進行連接,對于電動機開關可以使用預制接線頭的電纜。連接傳感器-執行器信號時可使用M12接插件。


    設備無故障運行的一個重要條件就是員工具備一定的技術。“威瑯電氣已經在雷根斯堡的車間現場做了4次podis培訓”,經理Karch說。這些培訓主要是為維修人員準備的。當然這些也不是最后的培訓:“只要新的裝配傳送線45/46投入運轉,我們還將繼續對podis MOT做重點的培訓”, Krogner和Fohringer表示道。設備安裝和調試時供<

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