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廣州市白云區(qū)富鑫空氣過濾設(shè)備廠
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閱讀：631發(fā)布時間：2013-8-25
汽車涂裝生產(chǎn)線電氣設(shè)備控制技術(shù)
一 引言
在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中涂裝質(zhì)量關(guān)系到汽車的美觀和防腐性， 也關(guān)系到產(chǎn)品的銷售業(yè)績。光澤好、 色彩艷麗的車身離不開自動控制設(shè)備的應(yīng)用。汽車涂裝層一般分為底漆、 面漆， 轎車類一般有中涂。車身在進入噴涂區(qū)域入口前的車型檢測光電管和下方 MOBY_I 車身數(shù)據(jù)讀寫器時， 車型信息被檢測出來， 這些信息被傳送到相應(yīng)控制設(shè)備的 PLC 上， 由 PLC、 現(xiàn)場總線等控制設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的程序， 完成清洗、 烘干、 噴涂、 和排放工作。機器人根據(jù)車身仿行程序， 帶動高壓旋杯沿正確的噴涂軌跡運行。現(xiàn)在的涂裝線大量使用 PLC 進行控制技術(shù)，現(xiàn)場總線技術(shù)、 PID 調(diào)節(jié)、 變頻技術(shù)等方面， 大量的設(shè)備處在自動運行無人操作的情況， 其自動化程度越來越高。
二 涂裝線常見電氣控制及基本控制原理
白車身在電泳下件后轉(zhuǎn)入地面鏈部分由動輥、 升降機、 運輸鏈、 轉(zhuǎn)臺等共同完成工件在整條線上的連續(xù)運轉(zhuǎn)， 實現(xiàn)自動進入面漆工藝過程。每一部分都是由 PLC 程序控制執(zhí)行的。以轉(zhuǎn)臺站為例分析自動控制過程， 轉(zhuǎn)臺站的功能是將載有車
身的滑撬， 進行角度旋轉(zhuǎn)、 輸送， 方便流水線的自動運行。如在轎車涂裝自動輸送系統(tǒng)中， 輥床驅(qū)動裝載車身滑橇完成涂裝工藝生產(chǎn)后， 返回車身上件點， 準備下一工作循環(huán)時， 要通過返回線上2 個直角拐彎處的90°回轉(zhuǎn)變軌機構(gòu)， 所以此時需要兩個轉(zhuǎn)臺站。每個轉(zhuǎn)臺站都是由交流減速電機、 繼電器、 電感傳感器、 滾輪導(dǎo)軌、 輸送輥床、 機械零部件構(gòu)成。
采用西門子數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺 WinCC 控制的顯示模塊顯示轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角度和速度及傳輸車身的數(shù)量。變頻器用來驅(qū)動剎車交流減速電機的速度， 達到拖動轉(zhuǎn)臺輸送輥床移動的功能。根據(jù) PLC 發(fā)出的信號實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺定位。交流減速電機1 是用來通過同步帶/輪傳動機構(gòu)驅(qū)動輥輪轉(zhuǎn)動。交流減速電機 2 是用來通過驅(qū)動棍床在導(dǎo)軌運行， 達到轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的功能。電感傳感器 1 是用來檢測輸送輥床入口的位置， 實現(xiàn)傳輸定位， 當(dāng)檢測到滑撬物料時給 PLC 提供輸入信號， 轉(zhuǎn)臺開始正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn) 90°， 電感傳感器 2 用來轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到位檢測， 當(dāng)檢測到轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到位時給 PLC 提供輸入信號， 棍床轉(zhuǎn)動到位停。繼電器是用來控制輥床輥輪交流減速電機、 轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)交流減速電機的啟動/停止、 正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)， 當(dāng) PLC 輸出信號給繼電器線圈時電機運行。通過 PLC 程序可以實現(xiàn)對設(shè)備進行正常工作控制， 當(dāng)快到位置時速度降下來。如意外超出限位， 限位開關(guān)發(fā)出信號給 PLC， PLC 迅速控制剎車機構(gòu)動作，使交流減速電動機迅速抱閘停止。
三 爐溫的 PID 控制
涂裝線溫控儀表使用較多， 油漆烘干爐風(fēng)幕區(qū)的熱空氣溫度（ 100 ～ 140） ℃下烘干才能形成達到規(guī)定性能的涂膜。如果烘干溫度過高， 時間過長， 則會產(chǎn)生涂膜過烘干弊病， 輕時影響涂層間的附著力， 嚴重時涂膜變脆， 甚至脫落。涂裝線烘
干爐及槽液控溫用比例（ P） ， 積分（ I） 微分（ D） 溫度調(diào)節(jié)器。同樣冷卻室， 又稱強冷室， 即靠吹冷風(fēng)強制剛從烘干室出來的被涂物降溫， 以適應(yīng)下道工序的需要和不影響廠房的氣溫。
冷卻室應(yīng)緊接烘干室的出口端布置， 一般為 1 ～ 2 個車位， 也需要 PID 進行溫度調(diào)節(jié)。通過數(shù)字溫控儀參數(shù)的設(shè)定， 將被測對象的溫度與其設(shè)定值進行比較， 輸出 4 ～ 20mA 的電流信號， 送入 PLC 的模擬輸入模塊， 經(jīng)軟件處理后發(fā)送信號給變頻器控制風(fēng)門電機動作， 通過風(fēng)門的開關(guān)大小進行控溫。
四 變頻器的應(yīng)用
變頻器就是利用改變電源固有頻率和電壓的方法來改變?nèi)嘟涣麟姍C的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的一種電子設(shè)備。可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)速控制、 實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)切換， 可以進行高頻度的起停運轉(zhuǎn)， 變頻器具有“自我保護” 的功能， 不僅保
護了變頻器， 還保護了電機不易損壞。通過 PLC 控制變頻器改變異步電動機轉(zhuǎn)速， 很容易實現(xiàn)對現(xiàn)有升降臺、 轉(zhuǎn)臺等輸送線上的三相交流異步電動機的調(diào)速進行控制。以升降機為例， 用雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差 90 度的 A、 B 兩相脈沖， 可通過比較 A 相在前還是 B 相在前， 以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)， 通過這兩組脈沖測量三相伺服電機的轉(zhuǎn)角和方向， 即輸送皮帶的直線位移量和方向。達到拖動升降平臺輸送輥床上下移動測量。當(dāng)提升機站在初始位置時，
按下啟動按鈕時， 若升降機上測到滑橇有車身時， 啟動升降機電機， 提升機向上運行（ 變頻器頻率 15HZ） ， 當(dāng)編碼器錄脈沖數(shù)為2500 時， 變頻器控制電機減速（ 變頻器頻率調(diào)整為10HZ） ， 當(dāng)編碼器記錄脈沖數(shù)為 5000 時， 提升機停止運行， 并啟動提升機站的錕床電機， 將滑橇輸送到下一工位。延時10秒后， 讓空滑橇重新送回到提升機站， 提升機下行（ 變頻器頻率 － 20HZ） ， 與上升過程原理相同。
五 車身信息識別系統(tǒng)
MOBY 識別系統(tǒng)分成兩部分: 移動數(shù)據(jù)存儲器 MDS 和讀/寫裝置 SLG。MDS 與 SLG 需面對面安裝， SLG 可以掃描任何一個區(qū)域， SLG 需通過接口模塊來執(zhí)行讀寫命令。在汽車涂裝生產(chǎn)線上線上， 各工位的檢測和執(zhí)行機構(gòu)元器件是采用安裝在西門子 ET200x 遠程站接口的形式。所以 MOBY 的接口單元選用了 ASM473， 直接安裝在 ET2OOx 遠程站上。一個 ASM473 帶一個 SLG， 西門子 PLC 中的功能塊FC45 是 MOBY 執(zhí)行命令的功能塊， 通過它來完成 MOBY 的讀/寫。車身識別系統(tǒng)可以從電泳、 噴漆、 儲存等關(guān)鍵工藝過程中獲得自己需要的控制信號和數(shù)據(jù)信息， 并做出相應(yīng)的連鎖控制， 從而實現(xiàn)對白車身的輸送路線、 電泳參數(shù)、 噴漆的顏色和次數(shù)等自動控制。通過 PROFIBUS 現(xiàn)場總線將通訊技術(shù)和信息處理技術(shù)融為一體， 使其功能更加完備。
六 結(jié)束語
由于涂裝工藝設(shè)備分布廣泛， 且大多分布在不同的樓層層面， 有鑒于此， 目前*涂裝生產(chǎn)線工藝設(shè)備大多采用了三層控制網(wǎng)絡(luò)布局（ 以太網(wǎng)、 現(xiàn)場總線和分布式 I /O） ， 采用WinCC 組態(tài)軟件作計算機監(jiān)控畫面， 以 S7 － 300CPU 作為過程控制器， 結(jié)合光纖網(wǎng)絡(luò)和 MOBY 讀寫器構(gòu)成一個復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)， 通過 PLC 程序?qū)τ推岷娓蔂t溫度進行 PID 調(diào)節(jié)， 真正實現(xiàn)了汽車生產(chǎn)涂裝線的柔性生產(chǎn)自動化， 不僅提高了汽車車身生產(chǎn)的自動化水平和生產(chǎn)效率， 而且能適應(yīng)不同類型汽車生產(chǎn)的靈活性和可靠性。
文章出自汽車涂裝空氣過濾器廠家（http://www.kqglm.com），轉(zhuǎn)載請注明出處。
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