PLC在涂装生产线中的应用

　　广东工业大学，广东广州计及应用。

　　PLC是以中央处理器为核心，综合计算机和自动化控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。PLC具有可靠性高、功能完善、组态灵活、编程简单、功耗低等许多独特优点，广泛应用于国民经济的各个控制领域。

　　某电器厂涂装生产线自控系统中，系统要求在工厂指定地点设两个控制柜，对涂装生产线进行控制，并实时监测设备的运行状态。我们采用PLC实现对涂装生产线的自动控制，以保证其可靠性和特殊性。

　　1涂装生产线的控制功能及原理1.1控制功能本涂装生产线是悬挂式流水生产线，从工件上件到成品卸件，中间经过多道工序：预脱脂处理"脱脂处理"磷化处理"表面调整"纯水水洗"水分烘干"静电喷粉"粉末固化，其中涉及到大量电机、水泵、风机、燃烧机和2个烘道温度控制，若干点温度、压力监视，生产线的紧急停机等。

　　1.2控制原理由控制柜上相应的各开关、按纽、2套工位紧急停机装置、热电偶测量信号等，通过选择PLC发出控制方式，并在现场各种条件都满足控制所需的要求时，PLC按照闭锁关系，编制的程序来实现控制所需的逻辑，并由PLC驱动相应现场设备的接触器，使设备投入运行，同时通过接触器的辅助接点，反馈一个信号给PLC，由PLC输出一个与运行设备相应的信号到显示盘，显示该设备的运行状态。为控制原理图。

　　2PLC控制系统设计根据本生产线的自控要求，我们选用了2台！OMRON公司的C20型PLC，这里，我们仅介绍PLC在‘工序定时“、’前处理各喷淋水泵控制”、烘道温度控制“、流量积管”这些方面的应用。

　　2.1工序定时728由于涂装生产线是闭环流水线，其中涉及到工序定时问题，且这些定时参数常需要根据工艺要求修改。为解决这个问题，在PLC程序编制中采用了定时器和计数器的联合控制，只要调整定时器的脉冲周期，就可以按比例地改变整个工序定时，满足不同的工艺需要。见梯形。定时器！0产生一个时间可调的计时脉冲，当定时时间到时，0置位标志位，同时清除！0，".置位后，启动定时器！1200；<），将"0延时200；<，由于计数器输入触点须保持2个周期，才能确保计数器有效计数，故计时脉冲"0须延时200ms.在计时脉冲有效期间，计数器C1、C2、3……进行加一计数，如C1=%4即4min后C1常开触点闭合。通过调整计时脉冲周期长短，可以很方便地调整整2.2前处理各喷淋水泵控制我们以控制柜及现场工位停机的按纽开关作！为输入控制，前处理喷淋电动机的接触器、现场操作位及控制柜的指示灯作为控制对象。部分编程元件分配如表1，部分控制梯形图如。

　　表1输入继电器输出继电器X1闭合总电源按纽+1电动机M1控制接触器X2断开总电源按纽+2电动机M2控制接触器X3电机同时起动按纽+3电动机M2A接触器X1工位紧急停机按纽+4电动机M2+接触器Xs2工位紧急停机按纽+5电动机M1正常运行指示灯X6电动机M1停止按纽+.电动机M2正常运行指示灯X/电动机M1起动按纽+71工位紧急停机指示灯X8电动机M2停止按纽+82工位紧急停机指示灯*9电动机M2起动按纽X101工位紧急停机按纽X112工位紧急停机按纽2.3烘道温度控制本烘道系统由德国威索公司制造的燃气燃烧机、炉体、烘道热风循环管道、高温循环风机等组成。

　　首先起动高温循环风机清吹，延时3min后起动燃气燃烧机。启动点火系统，将燃烧控制器的开关打开，检查联锁状态，若无联锁则开始吹扫炉膛。此时风机启动，联动风门完全打开，充分吹扫炉膛，确保无燃料残留，历时30S，之后逐渐关闭联锁风门，准备点火。先点引火，后点主火。进入正常运行阶段后，联动风门被释放到附设在PLC内的温度调节器PID）操作，通过控制风门开度的变化调节火焰大小，从而控制加热烘道内的温度。温度调节器利用DIP开关设定正反作用，连续式位式、PID参数等，调节器输出4~20mA电流操纵风门电动机，带动风门动作。经过若干次迭代后，搜索到*佳的风门开度，使加热烘道温度达到*小的波动幅度，并且自动将此时数据送入知识库。通过反复调整PID参数和温控实验，*终2个烘道的控温达到正负0.5=的温差。

　　为加强烘道系统的安全系数，用PLC监视以下重要参数，在不利情况下及时实现联锁、停炉，但不关热风循环风机，以保证循环散热，保护燃烧室、热风管道、烘道等。

　　当烘道系统内热媒温度过高，表明燃烧过程失控，或回火造成局部过热，PLC都会产生联锁信号，并通知燃烧拉制器关炉。

　　自力式调节阀与联锁风门之间的燃烧气压过高或过低时，立即联锁。

　　在任何情况下，不论何种原因，只要火焰信号消灭，就要立即联锁关炉，并用风吹扫，以免发生爆炸。

　　2.4流量积管本控制系统有5个流量信号。将流量变送器的输出信号直接接到PLC的A/D模板，每隔2S采样一次，算出瞬时流量值，并对开机以来的相应耗量进行统计。

　　3结束语本电器涂装生产线已在使用厂家调试成功，且投入生产，从运行情况来看，电气系统几乎处于无故障工作，大大提高了生产率。此系统组态灵活，操作方便，PLC具有抗干扰能力强，工作安全可靠，维修方便，且预留扩充功能，将来如厂家需要，可与上位工控机联系，接受工控机的控制和查询，由工控机完成对整条生产线的控制，有利于实现更大范围以至于全厂的自动化。

(完)