西门子读码器在汽车发动机生产线上的应用

    一、    项目简介

    国内汽车行业的快速发展，由早期的少批次大批量生产逐渐转变为多批次按订单生产的方式，汽车生产线对产品的可追踪追溯性及柔性生产的需求日益增长。二维码由于其自身的高数据容量，高读取率及可实现金属表面的直接打码等特性，成为汽车发动机行业标准的产品追踪手段。

    上海通用东岳汽车有限公司是上海通用在烟台的生产基地。年生产整车24万辆，发动机36万台和自动变速箱30万台。 作为上海通用在中国的汽车发展战略中至为重要的组成部分，将建成一个精益化、柔性化、模块化、敏捷化的能生产出高质量产品的工厂。

    济南中正金码科技有限公司专业从事打标设备的研发、生产和销售，公司的产品有：气动标记机、刻划标记机、凹凸压号机及激光标记机等4大系列20多个品种，在汽车配件行业、航天、军工、石油行业均被广泛采用。

    上海通用汽车GF6项目二期阀体线改造项目将在原有基础上增加一条新生产线，该线由于机床设备本身无法实现与IT上位机通信，PMC暗灯、追溯等功能无法实现，因此，将在该线上线点，即OP05工位增加一套追溯系统，实现读码追溯、PMC及部分防错功能。在本次发动机追溯系统项目中，济南中正金码使用了西门子的读码器产品MV440用于读取激光打标机在发动机阀体表面生成的二维码。

    1.    项目的简要工艺介绍。
 
    1. 操作工将工件放上读码位置
    2. 传感器感应到有工件，读码器进行读码并校验工件型号（通过二维码）
    3. 读码并校验成功，提示灯亮；读码或校验失败，HMI出现提示内容，竹节灯开始闪亮。
    4. 操作工拿走读码成功工件放入OP10机床，如型号匹配则开始加工
    5. 读码或校验失败可重新读码或要求操作工进行人工干预

    2.    项目当中使用的西门子自动化产品的型号、数量、类型、何种控制对象等信息。

    二、    控制系统构成

    阀体二维码追溯系统在OP05工位安装一台西门子固定式二维码读码器MV440，一个工件检测开关，每个要上线的阀体上都有激光打印的DATAMATRIX码。操作工将每个要上线的阀体放到读码工作台上，MV440读取阀体上的二维码信息，并通过ASM456将二维码信息传送给西门子PLC（CPU3152 PN/2DP），PLC分析出工件的信息，并通过I/O传给OP10-OP50工位的各台数控加工中心，以便各加工中心在加工完成后，将加工数据与该工件的信息进行绑定，实现加工过程的可追溯。

    SIMATIC MV420 / MV440是一款高速、高读取可靠性的读码产品，并且有丰富的通讯及连接方式的固定式一维/二维码读码器。该产品集成了SIMATIC VS130-2和HawkEye 1500系列产品的优点。不仅可读取标准的高对比度条码及二维码，并且可用于环境恶劣的工业应用条件下读取DPM码(Direct Part Marking)，即物体表面直接打码（通过激光蚀刻、喷墨、机械打标或化学腐蚀等方式直接标识在物体表面的码）。

    MV440读码器与PLC连接提供两种通讯方式：RS232插口，ASM插口和以太网插口。本次项目通过两种路径与PLC进行连接连接：与ASM456连接通过profibus与PLC连接进行数据传送，与西门子交换机连接通过ENTHERNET与PLC连接进行图像监控。

    Profibus总线介绍： 

    三、控制系统完成的功能

    1.    用MV440读取阀体的二维码信息 

    2.    将读取的信息通过HMI显示 

    3.    如果二维码被破坏或者其他原因不能被读取，通过手动输入零件信息
    4.    将读取的信息传送给其他五台加工中心实现零部件追溯

    四、项目运行

    二维码追溯系统从2010年07月正式投入使用，至今运行稳定。在项目实际调试过程中，Siemens产品完善的技术文档、良好的技术支持，使现场调试过程非常顺利、缩短了调试时间、降低了项目成本。