波音787装配运动控制系统

对于波音787，先进集成技术公司(AIT)设计并建造了连接主要机身部件所需的最终机身组装系统，以及一条移动生产线。该设计的关键元素包括运动控制系统、伺服驱动平台、故障安全cpu和所有分布式I/O，整个硬件套件通过Profinet网络进行通信。

作为787的主承包商，AIT负责最终组装和机身连接功能，负责交付全自动定位和连接系统。最后给出了两个完整的装配系统和一个定位系统。机身的三个主要部分是连接在一起的，14个定位器安装在运输结构上，这些结构可以独立移动，也可以连锁移动，并与工厂车间相索引，以确保稳定性。实时定位测量数据记录与集成的室内GPS。AIT设计的校准和定位系统允许在零件进入波音工厂后，在飞机支架下滚动，从根本上减少了辅助设备的需求，材料处理的要求，以及整个过程中额外的定位步骤。

运动的计算

在波音公司现场，14个定位系统组件被移动到靠近摇篮架的各自位置，并用于提升和移动飞机部分。一旦系统被严格连接，机载测量系统就会定位飞机的各个部分。这些信息被输入到AIT系统的软件应用程序中。根据这些数据点，系统可以计算出每个部分(机头、机尾、左右翼)需要移动多少，才能确保与相邻部分完全匹配。这种精确的校准确保了每架飞机的机身的平稳和更快速的建造。

AIT总裁埃德•查鲁帕(Ed Chalupa)表示，他希望得到最新的现成硬件和软件、全球工程支持和培训。波音和AIT都对项目这一关键领域的生命周期安全问题非常敏感。”其他重要属性包括AIT使用的原型和演示设备，以及覆盖产品和软件更新的持续技术支持协议。

体系结构

运动控制系统在Profinet网络上使用运动控制器、基于Microsoft windows的PC上的人机界面(HMI)、用于安全的PLC和多个I/O模块。然后，这个基本架构乘以AIT设计的整个生产线中每个特定操作系统的控制节点数量。每个单元都能独立于生产线上的其他单元工作。或者，通过在每个单元上添加相对较少的Profinet电缆和模式选择，最终的车身连接组装工具能够作为一个实体运行。当以后一种配置一起运行时，安全装置协同工作，为线路上的所有E-stop事件提供适当的响应级别。每个单元运动控制器接收命令，通过HMI的网络通信与工具作为一个整体执行统一的组运动。

运动控制器控制所有轴的运动，以准确定位和对齐部件。由于AIT提供了交钥匙和专用系统，客户不需要对控制器硬件或HMI面板进行进一步的内部定制。

AIT设计了控制架构的总体布局，使用PLC编程运动系统，分布式I/O和集成安全，并为波音内部结构和生命周期支持需求提供支持。

半成品分开

在现场，总装和机身连接自动化装配系统，加上提供给波音公司的定位系统，用于将第41节(前机身)、第47/48节(后机身)和第12节(左右机翼)连接到787飞机的中机身。两个主要的子组件，即前/后机身定位器和左/右机翼定位器，在运输时进一步分为左、右两个小组件。

AIT设计和制造用于制造和组装主要商用和军用飞机的定制工装和组装设备。作为其总价值主张的一部分，AIT拥有超过50万平方英尺的工程，精密金属加工，机械加工和生产系统的组装。该公司的设备通常用于目前所有飞机结构材料的组装和加工，包括铝，铝合金，钛，碳纤维，因瓦，以及许多特种合金和复合基材。

www.usa.siemens.com/simotion

——Mark T. Hoske编辑，CFE Media内容经理控制工程，设备工程,Consulting-Specifying工程师, mhoske@cfemedia.com。

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应用技术:波音787装配运动控制系统

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