应用案例】IO-Link方案应用于新能源汽车逆变器NIC产线

解决方案 2026年3月23日

逆变器是新能源汽车动力系统的“心脏”。器高效的直流-交流转换、精确的电机控制和能量回收功能如同心脏的泵血功能,在保证电动汽车的平稳运行和续航和动力性能上发挥关键作用。

新能源汽车逆变器NIC组装线,包含机器人装配工站、自动螺丝拧紧系统、压装设备、自动点胶/涂胶设备、功率模块贴装设备、焊接设备和测试设备等复杂工序。使用高自动化、高精度、高可靠性的生产组装流程保证逆变器性能。

痛点与挑战

痛点一:信息不通透,故障响应滞后

      传统传感器与执行器缺乏状态自诊断能力,无法提前预警使用寿命或潜在故障。一旦发生异常,产线被迫暂停进行逐一排查,严重影响生产节拍与OEE。

痛点二:安装位置受限,柜内布线复杂

传统I/O模块依赖控制柜内安装,不仅占用柜内空间,还导致现场布线冗长、成本增加。在焊接、压装等存在金属飞溅的工位,常规设备难以实现就近安装。

解决方案

针对上述痛点,NIC产线采用基于西门子S7-1500控制器的控制架构,通过Profinet协议连接具备IP67防护等级的分布式I/O方案,具体包括:

亮点

1、透明化设备管理,实现预测性维护

  • 通过IO-Link协议,AUPN 8A0B可实时读取兼容传感器与执行器的使用寿命、故障代码、运行状态等诊断数据。
  • 维护人员可利用计划停机时间提前更换临近寿命的部件,避免非计划停机;发生故障时可快速定位,大幅缩短排查时间。

2、 IP67高防护,支持柜外就近安装

  • 模块具备IP67防护等级,可直接安装在设备侧或工位旁,无需控制柜。
  • 采用金属壳体设计,在焊接、压装等存在金属飞溅的工位仍能可靠运行,显著减少现场布线距离与接线成本。

3. 高抗振动与柔性布线,适应复杂工艺

  • AUPN 8A0B与AUIO 16DIOP-T模块具备优异的抗振动性能,适用于机器人装配、压装等动态负载场景。
  • 配套高柔性电缆,满足移动部件与狭小空间的布线需求,保证系统长期稳定运行。

4. 全球首创四级IO-Link级联,优化组网成本

  • 支持4级IO-Link级联扩展,单路最远传输距离可达80米。
  • 在大规模产线中,可显著减少IO-Link主站模块数量,降低硬件与布线成本,同时保持系统扩展的灵活性,性价比优势突出。