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廣州市白云區富鑫空氣過濾設備廠
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閱讀：624發布時間：2013-8-25
汽車涂裝生產線電氣設備控制技術
一 引言
在現代汽車制造業中涂裝質量關系到汽車的美觀和防腐性， 也關系到產品的銷售業績。光澤好、 色彩艷麗的車身離不開自動控制設備的應用。汽車涂裝層一般分為底漆、 面漆， 轎車類一般有中涂。車身在進入噴涂區域入口前的車型檢測光電管和下方 MOBY_I 車身數據讀寫器時， 車型信息被檢測出來， 這些信息被傳送到相應控制設備的 PLC 上， 由 PLC、 現場總線等控制設備根據相應的程序， 完成清洗、 烘干、 噴涂、 和排放工作。機器人根據車身仿行程序， 帶動高壓旋杯沿正確的噴涂軌跡運行。現在的涂裝線大量使用 PLC 進行控制技術，現場總線技術、 PID 調節、 變頻技術等方面， 大量的設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入地面鏈部分由動輥、 升降機、 運輸鏈、 轉臺等共同完成工件在整條線上的連續運轉， 實現自動進入面漆工藝過程。每一部分都是由 PLC 程序控制執行的。以轉臺站為例分析自動控制過程， 轉臺站的功能是將載有車
身的滑撬， 進行角度旋轉、 輸送， 方便流水線的自動運行。如在轎車涂裝自動輸送系統中， 輥床驅動裝載車身滑橇完成涂裝工藝生產后， 返回車身上件點， 準備下一工作循環時， 要通過返回線上2 個直角拐彎處的90°回轉變軌機構， 所以此時需要兩個轉臺站。每個轉臺站都是由交流減速電機、 繼電器、 電感傳感器、 滾輪導軌、 輸送輥床、 機械零部件構成。
采用西門子數據采集監控系統的軟件平臺 WinCC 控制的顯示模塊顯示轉臺的旋轉角度和速度及傳輸車身的數量。變頻器用來驅動剎車交流減速電機的速度， 達到拖動轉臺輸送輥床移動的功能。根據 PLC 發出的信號實現轉臺定位。交流減速電機1 是用來通過同步帶/輪傳動機構驅動輥輪轉動。交流減速電機 2 是用來通過驅動棍床在導軌運行， 達到轉臺旋轉的功能。電感傳感器 1 是用來檢測輸送輥床入口的位置， 實現傳輸定位， 當檢測到滑撬物料時給 PLC 提供輸入信號， 轉臺開始正轉或反轉 90°， 電感傳感器 2 用來轉臺旋轉到位檢測， 當檢測到轉臺旋轉到位時給 PLC 提供輸入信號， 棍床轉動到位停。繼電器是用來控制輥床輥輪交流減速電機、 轉臺旋轉交流減速電機的啟動/停止、 正轉/反轉， 當 PLC 輸出信號給繼電器線圈時電機運行。通過 PLC 程序可以實現對設備進行正常工作控制， 當快到位置時速度降下來。如意外超出限位， 限位開關發出信號給 PLC， PLC 迅速控制剎車機構動作，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， 油漆烘干爐風幕區的熱空氣溫度（ 100 ～ 140） ℃下烘干才能形成達到規定性能的涂膜。如果烘干溫度過高， 時間過長， 則會產生涂膜過烘干弊病， 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） 溫度調節器。同樣冷卻室， 又稱強冷室， 即靠吹冷風強制剛從烘干室出來的被涂物降溫， 以適應下道工序的需要和不影響廠房的氣溫。
冷卻室應緊接烘干室的出口端布置， 一般為 1 ～ 2 個車位， 也需要 PID 進行溫度調節。通過數字溫控儀參數的設定， 將被測對象的溫度與其設定值進行比較， 輸出 4 ～ 20mA 的電流信號， 送入 PLC 的模擬輸入模塊， 經軟件處理后發送信號給變頻器控制風門電機動作， 通過風門的開關大小進行控溫。
四 變頻器的應用
變頻器就是利用改變電源固有頻率和電壓的方法來改變三相交流電機的轉速和轉矩的一種電子設備。可以實現大范圍內的連續調速控制、 實現電動機的正反轉切換， 可以進行高頻度的起停運轉， 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速， 很容易實現對現有升降臺、 轉臺等輸送線上的三相交流異步電動機的調速進行控制。以升降機為例， 用雙路輸出的旋轉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與反轉， 通過這兩組脈沖測量三相伺服電機的轉角和方向， 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） ， 當編碼器錄脈沖數為2500 時， 變頻器控制電機減速（ 變頻器頻率調整為10HZ） ， 當編碼器記錄脈沖數為 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
MOBY 識別系統分成兩部分: 移動數據存儲器 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域， SLG 需通過接口模塊來執行讀寫命令。在汽車涂裝生產線上線上， 各工位的檢測和執行機構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 執行命令的功能塊， 通過它來完成 MOBY 的讀/寫。車身識別系統可以從電泳、 噴漆、 儲存等關鍵工藝過程中獲得自己需要的控制信號和數據信息， 并做出相應的連鎖控制， 從而實現對白車身的輸送路線、 電泳參數、 噴漆的顏色和次數等自動控制。通過 PROFIBUS 現場總線將通訊技術和信息處理技術融為一體， 使其功能更加完備。
六 結束語
由于涂裝工藝設備分布廣泛， 且大多分布在不同的樓層層面， 有鑒于此， 目前*涂裝生產線工藝設備大多采用了三層控制網絡布局（ 以太網、 現場總線和分布式 I /O） ， 采用WinCC 組態軟件作計算機監控畫面， 以 S7 － 300CPU 作為過程控制器， 結合光纖網絡和 MOBY 讀寫器構成一個復雜的自動控制系統， 通過 PLC 程序對油漆烘干爐溫度進行 PID 調節， 真正實現了汽車生產涂裝線的柔性生產自動化， 不僅提高了汽車車身生產的自動化水平和生產效率， 而且能適應不同類型汽車生產的靈活性和可靠性。
文章出自汽車涂裝空氣過濾器廠家（http://www.kqglm.com），轉載請注明出處。
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