粉末噴涂的自動化技術
【論文摘要】本文論述了采用PLC PC控制粉末噴涂生產線。闡述了表面處理、烘干爐、固化爐及粉末噴涂的控制原理。并對PLC PC控制整個系統的實現進行了介紹。
我公司主要生產白色家用電器產品(電冰箱、洗衣機、電熱水器和一些小家電產品)公司共有四條粉末噴涂自動生產線。冰箱公司采用美國諾信公司的磨擦槍噴涂系統,是國內最大、唯一的一條平板噴涂線;洗衣機和熱水器采用美國諾信公司的立式靜電粉末噴涂系統,且熱水器配備了金屬粉末噴涂系統。粉房控制采用PC控制,具有粉末回收和空氣靜化功能;表面處理采用噴淋式處理,各級水泵控制采用交流接觸器控制;烘干、固化爐采用電加熱,熱風循環系統,控制部分采用PLC控制。由于采用單獨的分散控制,在使用過程中,生產效率低,關鍵工藝點參數難以控制,產品的品質很難得到提升。為了適應公司發展的要求,我們采用了PLC+PC的控制方式。
生產線采用循環輸送鏈,電機驅動采用變頻器控制。系統可采用獨立的手動控制和循環自動控制。
2、控制方式
2.1主控柜上的旋鈕置手動,三道工序的工作狀態如下:
(1)按表面處理線按鈕,蒸氣控制閥打開,分別為脫脂槽、磷化槽加溫,溫度控制儀顯示設定溫度值,自動關閉加溫電磁閥。工件到位后各級噴淋依次進行噴淋。
(2)按烘爐按鈕,烘干、固化爐循環風電機啟動(電機采用自藕變壓器降壓啟動)電機啟動完成后PLC檢測到信號,啟動加熱器(加熱器采用固態繼電器控制),烘干、固化爐溫度控制儀顯示溫度到設定值,烘干、固化爐中的六組加熱器斷開四組保留二組維持爐內溫度。
(3)按粉房按鈕,粉房PC機開啟,PC檢測壓縮空氣的壓力及露點溫度,火焰探測器正常,供粉桶粉位正常,PC機開啟循環風機。PC識別工件到位開關信號后,打開噴槍順序控制器,噴槍依次進行噴涂和停止。
2.2主控柜上的旋鈕置自動位置,整條生產線全自動狀態如下:
按開機按鈕,PLC檢測表面處理脫脂槽、磷化槽、烘干爐、固化爐各溫度控制儀的開關量,開啟脫脂槽、磷化槽供氣電磁閥,給槽液加溫;開啟烘干、固化爐循環風機,PLC檢測到風機啟動完成開關信號,按順序起動六組加熱器。各溫度指示儀溫度達到設定值,PLC發指令打開輸送鏈變頻器電源,輸送鏈旋轉六道噴淋都配有檢測工件的光電開關,PLC得到信號后按順序啟動各級噴淋泵,同時PLC打開空氣壓縮機及壓縮空氣靜化系統電源。粉房前的光電開關發工件到位信號給PLC,PLC打開粉房PC機電源,粉房PC機按手動程序運行。
3、技術實現
3.1、PLC的選擇
在原有的控制基礎上,根據生產工藝的要求。控制系統共設有43個模擬輸入量:其中按鈕開關12只SB1~SB12;選擇開關2只SA1~SA2;接觸器輸入開關量10個KM1~KM10;急停按鈕4個PB1~PB4;溫控儀輸入開關量8個RS1~RS8;光電開關7個SE1~SE7。電控系統共需44個輸出信號:電磁閥2個YV1~YV2;中間繼電器6個KA1~KA6;電機控制接觸器6只KM1~KM6;控制變頻器輸出1個FV1;固態繼電器15個SCR1~SCR15;蜂鳴器2個HA1~HA2;信號燈12只HL1~HL12。我們選用了OMROM一只CPM1A-40CDR-A可編程序控制器、二只CPM1A-20EDR-A可編程序控制器擴展器。共有51個輸入節點,46個輸出節點,能滿足要求。
3.3、軟件編程實現
采用梯形圖語句編程,用計算機應用軟件SYSMAC-CPT進行編程;通過計算機和PLC接口輸入。調試、維修使用現場手柄編程器進行。
總結:采用PLC PC序控制,克服了繼電器死接線、體積大、布線亂、故障頻率高等缺點。采用的梯形圖語句簡潔、嚴謹、方便;既可采用計算機接口編程、也可用機身隨帶的編程器編程。安裝、調試方便、易學、便于維修,且操作、維修人員不需要非常專業的技術人員。采用PLC PC控制系統可以實現功能強大的智能化控制。通過半年多的運行,產品下線的一次合格率從93﹪提升到95﹪;產品的生產成本也有一定幅度的下降,起到了節能降耗的效果。且為今后實現生產工藝全過程控制打下的很好的基礎。