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第 4期 总 第 1 5 5期 2 0 0 9年 8月 机 械工 程 与自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG AUTOMATI ON NO． 4 Aug． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 0 9 0 4 0 1 4 1 0 3 三菱 G T l 1 7 5触摸屏和 P L C在涂装生产线上的应用 薛迎成 ，王正虎 1 ．盐城工 学院 电气系，江苏 盐城 2 2 4 0 0 1 ；2 ． 江动集 团，江苏 盐城 2 2 4 0 0 1 摘要 详细介绍 了江淮重工涂装生产线 的工 艺流程 、 设备使用 情况以及 自动控制的要求 ， 介绍 了基 于触摸屏 和 P L C的控制 系统 ，其具有友好 的人 机界 面、可靠 的控制性能 ，经实际应用获得了 良好 的效果 。 关键词 涂装 生产线； 自动控 制系统；P L C；触摸 屏 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 A l 涂装 生产线 工 艺流程 和控 制要 求 1 ． 1 车桥 涂装 生产线 的工 艺流程 涂装 生产 线 的发展 经历 了 由手工 到生产 线再 到 自 动 生产线 的过 程 。涂 装工 艺 可 以简单 归结 为 前 处理 一 喷涂料 一干 燥或 烘干一 三废 处 理 。车桥涂 装生 产线 的工艺 流程见 表 1 。 表 l 车桥涂装生产线 工艺流程 工艺参数 序号 工序名称 工艺方法 温度 C 日 寸 问 rai n l 上件 人工机械 2 前处理 1 预脱脂 喷淋 6 O 1 ． 5 2 脱脂 喷淋 6 0 1 ． 5 3 水洗 喷淋 常温 l 4 水洗 喷淋 常温 l 5 表调 喷淋 常温 1 l 6 磷化 喷淋 4 O ～5 0 3 7 水洗 喷淋 常温 l 8 水洗 喷淋 常温 l 3 热风吹于 1 0 0 I O 4 喷漆 手工 7 ． 5 5 晾干 6 l 6 烘干 热风 循环 6 O ～8 0 2 3 『 7 冷却 送冷排热 3 f 8 下件 人工 机械 1 ． 2生产线控 制要 求 结合 目前国际、国内 自动化水平和同行业 的实际 情况 ，涂装 车 间 电控 系统 选择应 用 成熟 、技 术先进 可 靠、功能实用的控制方式与控制设备。要求电控系统 具有运行可靠、维修方便 、便于扩展的特点 ，具体要 求如 下 1 面烘室温度和水烘室温度按照设定值进行 自 收稿 日期 2 0 0 8 1 1 - 1 0 ；修回 日期 2 0 0 9 0 2 2 0 作者简介 薛迎成 1 9 6 9 一 ， 男 ， 江苏盐城人 ， 副教授 ， 硕 士。 动控制，保证槽液温度在规定 的温度范围之内。 2 通过液位计、电磁 阀实现 P I C对 电泳槽 、极 液槽 的液 位控 制 。 3 通过触摸屏能控制系统按顺序 自动启动和停 机 。 4 实施监测并显示各设备的运行情况，可实现 对生产线 6 5个故障信息的自动声光报警。 5 过滤段及喷漆室动、静压室设压差计 ，压差 超过设定值时报警 。 6 空调机组 内设防冻开关 ，测量加热器盘管表 面温度 ，当温度低于设定值时 可调整 关闭新风阀并 打开蒸汽 阀。 7 加湿段水槽内设高、 低液位计 ， 显示液位 ； 室 体 内装 防水 灯及 防水接 线盒 。 8 加 湿泵 出 口设 压差 开关 ，显 示 出 口压力 。 9 空调在送风室体动压室内设一套温、湿度检 测装 置 。 1 o 空调检修门上设一压线开关 ， 当检修门打开 时室 内照 明装 置 打开 。 2控制 系统 总体 设计 2 ． 1 控 制 系统 的选型 根据生产线的实际控制要求 ，采用触摸屏控制与 手动控制并用的方式。系统有输入点 1 3 5个，输 出点 5 3个 ，所 以 P I C选用 三 菱 Q 系 列，C P U 型 号 为 QO l HC P U，基 板 型号 为 Q3 1 2 B，电源模块 Q6 4 B ，扩 展基板 5 槽 ，输入模块 QX8 0 ， 输 出模块 QY1 0 。为了 以后扩展方便 ，留有部分余量 ， 输入模块用 1 2 块 ， 输 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 4 2 机 械 工 程 与自 动 化 2 0 0 9年 第 4期 出模块用 5 块 。 触摸屏选用三菱 G T1 1 7 5型， 其具有以 下 特点 ① 实现 了多语 言显 示 功 能，由于采 用 了 T r u e T y p e 字体质量较高； ②配备有 2 5 6色显示和单色 显示的 3 种机型， 实现了 1 6阶灰度单色显示 ； ③最大 1 1 5 ． 2 k b ／ s 的高速通信，实现了高速显示和高速的触 摸开关响应 ； ④装备有标准3 MB 的用户 内存 ； ⑤装备 有 C F卡的接 口 仅 G T1 1 7 5 、 GT1 1 6 5 ； ⑥GOT的背 面配置有 US B连接器， 通过使用 F A机器设置工具可 以更有效地启动系统 ；⑦可与 A、Qn A、Q、F X系列 的 P I C直 接连接 ，可以通 过连接 在 GO T 上 的个 人计 算机进行顺控程序的传送 、监视 透 明功能 。 2 。 2控制 方式 图 1为控制方式结构框图， 生产线有手动操作、 单 工位操作、全线联动操作 3种工作方式。 控制 方式选 择 ／』＼＼ 手 动 操 作 单 工 位 操 作l 全 线 联 动 操 作 l l l 1 r 各台设备启动 开关 全线联动启动 ． ． 一 一 月 0 水 喷 面 悬 处 分 漆 链 理 漆 烘 启 烘 富 干 干 动 动 图 1 控制方式结构框图 1 手动操作时将旋钮拨到手动操作位置，通过 现场按钮站可独立启停各设备。这种方式可以任意启 动、停止每一台设备 ，控制灵活。但是 由于生产线的 设备多，启动／ 停止需要时间长。 2 单工位操作时将旋钮拨 到单工位操作位置， 通过现场按钮可以启停各室体的每套设备，各室体相 对独立 ， 包括前处理启停、悬链启停、水分烘干启停、 喷漆室启停、面漆烘干启停 。各室体的启动、停止顺 序 可 以根 据 实际需要 任意 改变 。 3 全线联动时将旋钮拨到全线联动操作位置，只 要按总启动／ 停止按纽就可以按时序或顺序逐一启停各 台设备，并完成所有参数的测量、显示及报警功能。 3 P L C程序 设计 3 ． 1急停 程序 图 2为急停程序梯形图，采用主控指令实现急停 功能 ， MC和 MC R之间为工艺 P I C程序，当X6 2的 输入急停按钮按下时，M0得电 自锁，其常闭触点动 作 ，不执行 MC和 MC R之间的工艺 P I C程序，所有 的输 出复位 。 N O 图 2急 俘 程序 梯形 图 3 ． 2悬链控 制程序 悬链 控 制是这 条生产线 的重 点 ，它是把各个 工序 串联起来的纽带，是产品质量的关键部分。悬链启动 受张紧故障、 悬链故障、 VF 1 故障、 VF 2故障的限制， 只要其中有一个故障，悬链就不能启动。悬链启动前 先响铃6 0 S ，悬链控制程序梯形 图见图 3 。 图 3悬链控制程序梯形图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9 年 第 4 期 薛迎成 ，等三 菱 GT1 1 7 5触摸屏和 P L C在 涂装生产线上的应用 1 4 3 3 ． 3 预 脱 脂循环 泵程 序 图 4为预脱脂循环泵控制程序梯形图。控制过程 可分 为 自动 和 手 动两 部 分 一 路 自动 经 过 X5 、x2 ／ XO 、 M7 2 、 X7 o 、 YO C O ； 另一路手动经过 X1 0 、 X5 、 Xl l 、 X70、 Y0 C0。 O CO 脱 指 泵运 图 4预 脱 脂 循 环 泵 控 制 程 序 梯 形 图 1 自动控制 把旋钮打到单工位操作或全线联 动工作 ， 这样 X0或 X2 就闭合 ， 再把另一个旋钮开关 打到 自动 的工作方 式，X5闭合，YO C O的输 出就受 M7 2 、 X7 0的控制。 X7 0 是预脱脂循环泵故障， 只要预 脱脂循环泵无故障 X7 0就闭合 ，这样 YO C0输出继电 器就受中间继 电器 M7 2的控制，中间继电器 M7 2又 受前面程序中时间继电器控制 ， 一到设定的时间， M7 2 就导通，常开触点就闭合 ，YO C O就得 电输 出。 2 手动控制 当把旋钮打到手动操作档 ，X5 0 ；再按启动按钮 Xl O预脱脂循环泵启动 ，如果要停 止 ，则需按 Xl l预脱脂循环泵停止 。 4 触 摸 屏程序 根据工艺要求 ， 设计 出 9幅画面开始 、喷漆室、 水分烘干室、面漆烘干室、 前处理脱脂、 操作说明、 报 警、前处理磷化、 报警 2 。 通过画面切换按钮可以切换 到各个画面，如图 5所示。 图 5触 摸 屏 画面 分 配 5结 束 语 本设 计 利 用 触摸 屏 和 P I C 实现 了对 江 淮重 工 涂 装生产线的 自动控制，通过合理的设备选型、参数设 置和软件设计 ，提高了生产线 的自动化程度 ，降低 了 系统 的运行 费用 。 触摸屏在江淮重工生产线上控制部分的应用 ，大 量减少了在电气柜上面使用按钮、 转换开关、 指示灯、 继电器等元件 ，节省了一定量的 P I C I ／ 0模块 ，降低 了控制系统安装工作量 ，提高了系统的可靠性，操作 简单、方便。 参考文献 [ 1 ] 付家才． 工业控制实践技术[ M] ． 北京 化学工业出版社， 2 00 3 ． [ 2 ] 熊 新 民． 自动 控制原 理与 系统 [ M] ． 北京 电子 工业 出版 社 ， 2 0 0 3 ． Ap pl i c a t i o n 0 f H M I a n d PLC i n Co nt r o l S y s t e m o f Pa i nt i ng Pr o d u c t i o n Li n e XUE Yi ng- c he n g ， W ANG Zhe ng - h u 1 ． De pa r t me n t o f El e c t r ic En gin e e r i n g， Ya n c h e n g Te c hn i c a l I n s t i t u t e， Ya n c h e n g 2 2 4 0 0 1，Ch i n a； 2 ． J i a n g d on g Gr ou p， Ya n e he n g 2 2 40 0 1， Chi n a Ab s t r a c t Th i s p a p e r i n t r o d u c e d t h e t e c h n o l o g i c a l p r o c e s s a n d m a i n e q u i p me n t o f p a i n t i n g l i n e ，a s we l l a s i t s c o n t r o l r e q u i r e me n t s ． Th e n i t d e s c r i b e d t h e d e s i g n o f t h e a u t o ma t i e c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n HM I a n d P LC i n d e t a i l ， wh i c h h a s r e l i a b l e c o n t r o l p e r f o r ma n c e ． Go o d e f f e c t c o u l d b e a c q u i r e d b y a p p l y i n g t h e s y s t e m t o p a i n t i n g l i n e ． Ke y wo r dspa i nt i ng p r o du c t i o n l i ne；aut oma t i c c o nt r ol s y s t e m ； PLC； HM I 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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