在焊裝生產線中，采用傳統多臺自行小車環形運轉方式存在數據交換信息量受限、可靠性低以及電氣安裝復雜等弊端。為此，通用五菱公司將無線以太網應用于自行小車信息交換中，從而提高了數據交換量和系統的可靠性，彌補了傳統滑觸線信息交換方式的缺陷。

我公司的車身焊裝生產線要求每小時生產40臺白車身(40JPH) ，由于生產節拍高，因此從下車體線到總拼線的輸送系統采用多臺自行小車環形運轉的方式。這種傳統的滑觸線控制方式使自行小車與主控PLC之間信息交換無法通過電纜直接連接來實現，存在數據交換信息量受限、可靠性低和電氣安裝復雜等弊端。

為了避免這種弊端，我們將無線以太網通信技術應用于空中自行小車信息交換方式中，該技術首次在本公司西部車身車間五菱鴻途車身焊裝線環線空中自行小車輸送控制系統上應用，經過兩年的生產驗證，該系統可靠性高、故障率低且維修簡單。

圖1 和主控PLC連接的RadioLinx模塊

本文以五菱鴻途車身焊裝生產線環線空中自行小車輸送控制系統為例，詳細討論傳統滑觸線和無線以太網通信兩種不同的信息交換方式。

傳統滑觸線信息交換方式

傳統交換方式是對滑觸線進行分段。在滑觸線的分段內，通過集電器上的電刷采集/傳輸信號經中間繼電器和主控PLC連接，實現空中自行小車和主控PLC之間的信息交換。這種傳統信息交換方式存在以下幾個弊端：

1. 信息交換量受限

在實際應用中，一般使用10極（8極）滑觸線進行自行小車和主控PLC之間信息的交換。10級（8極）滑觸線中，電源占用4級，信息交換占用6級（4極）。按照每個工位工藝動作的要求對滑觸線進行分段，工位的工藝要求越多，數據交換的信息就越多，滑觸線分段也越多。

從自行小車采集信號原理圖可以看出，10級的滑觸線分段之后，最多只能滿足19個信號和主控PLC信息交換，且僅可滿足自行小車基本工藝動作的控制，大量的報警信息無法傳送到主控PLC，無法更好地顯示各自行小車的狀態。若需新增工藝動作，控制工藝動作的信號無法增加，從而使環線自行小車和主控PLC的信息交換量受到限制。

2. 系統可靠性低

（1）環形空中自行小車通過集電器上的碳刷在滑觸線上采集/傳輸控制信號。自行小車抓取工件升降的過程中會產生抖動，碳刷隨之也會發生抖動，造成信號丟失，使系統的可靠性降低。

（2）環線空中自行小車長期運行后，碳刷和滑觸線磨損，導致碳刷破裂、接觸不良，也會使控制信號丟失。此外，碳刷長期和滑觸線摩擦，大量碳粉會滯留在滑觸線分段處或滑觸線上，造成信號的誤傳輸，使系統的可靠性降低。

圖2 和小車PLC連接的RadioLinx模塊

（3）由于空中自行小車工藝動作較多，控制每個工藝動作的信號都需要電纜接入主控PLC，通過碳刷和中間繼電器進行轉接，必然造成整個控制系統故障點增多，使系統的可靠性降低。

3. 電氣安裝復雜

空中自行小車的鋁型軌道大多在空中(離地5m左右)，滑觸線布置在鋁型軌道上，滑觸線上的信號通過電纜接入PLC進行數據交換。由于主控PLC大多放在地面，空中自行小車工藝動作較多，控制每個工藝動作的信號也較多，則需要的電纜較多，敷設電纜和橋架等安裝工作比較復雜。