摘 要：介紹了PLC和研華工控機(jī)在烤漆房的使用，以及PLC的聯(lián)鎖控制及上位機(jī)監(jiān)控的程序設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵字： PLC，烤漆房，工控機(jī)

1、烤漆房的控制系統(tǒng)控制要求

客車整車噴烤漆房由實(shí)體、送排風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安全消防系統(tǒng)、電動升降平臺、進(jìn)出車輛大門、加熱系統(tǒng)等組成。進(jìn)氣凈化采用不少于兩級的織物過濾，過濾精度大于10um，室內(nèi)設(shè)壓力傳感器1個，采用美國進(jìn)口產(chǎn)品，電路芯片采用菲利浦產(chǎn)品。具體控制要求如下：

（1）二條烤漆房配置二套控制柜和一個工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該套系統(tǒng)必須封閉在操作室內(nèi)。

（2）每條生產(chǎn)線電控系統(tǒng)均采用PLC做控制中心，全線實(shí)行聯(lián)鎖控制，即：循環(huán)，排風(fēng)系統(tǒng)不能正常工作時，自動關(guān)閉加熱系統(tǒng)，以及工作狀態(tài)選擇等功能。常規(guī)操作和選擇在控制柜和現(xiàn)場操作臺完成。

（3）控制系統(tǒng)具備延時功能，即：先行啟動循環(huán)，排風(fēng)系統(tǒng)后，延時啟動加熱系統(tǒng)，關(guān)閉時相反。

（4）各主控制回路均設(shè)有過載，短路，失壓等保護(hù)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。并具有安全保護(hù)功能，當(dāng)燃油加熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，自動關(guān)閉加熱系統(tǒng)及全線設(shè)備。

（5）室內(nèi)溫度采用數(shù)字顯示，< 套熱電偶控制溫度，通過數(shù)顯控制儀表調(diào)節(jié)燃燒工作狀態(tài)，達(dá)到自動控溫。

（6）PLC及工控機(jī)主要功能。設(shè)備各單元的啟動，停止，運(yùn)行，故障及工作選擇狀態(tài)，均由PLC采集，按照工藝通過輸出單元控制并作聲光報(bào)警。工控機(jī)通過PLC接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送完成工藝流程動態(tài)顯示各設(shè)備的運(yùn)行或故障監(jiān)控，PLC 程序編制，參數(shù)設(shè)備及報(bào)表打印功能。脫開工控機(jī)系統(tǒng)，電氣控制同樣通過PLC完成各種流程的控制，并在柜體面板上采用組合信號燈觀察各設(shè)備的工作狀態(tài)。

（7）電器控制柜采用組合式及密封型結(jié)構(gòu)，柜內(nèi)設(shè)立排風(fēng)及照明裝置。

（8）現(xiàn)場導(dǎo)線的敷設(shè)采用橋梁，電線管和繞管聯(lián)合布置，防暴場所均選用防暴電路，動力導(dǎo)線選用GG 系統(tǒng)四芯電纜，控制線選用HGGI 及HGGI9 屏蔽電纜。動力線路和控制線路敷設(shè)時用隔板分開。

（9）電動升降操作臺

在噴漆室內(nèi)軌道兩側(cè)設(shè)置升降工作臺，通過平臺立柱上的防爆按鈕控制操作臺的升降。

2、烤漆房的控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及通訊參數(shù)配置

2.1總體結(jié)構(gòu)

電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是根招工藝及設(shè)備的要求，分析目前國內(nèi)外涂裝線電控系統(tǒng)現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)今工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢，本著高質(zhì)快速、柔性化和低成本的要求，采用以計(jì)算機(jī)為主的集散型控制系統(tǒng)（DCS）電氣控制方案。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)往、操作、管理和分散控制，有效地克服了以前油漆涂裝線電控系統(tǒng)由于采用大量分散的儀表控制的缺陷。上位機(jī)工控機(jī)采用1臺研華工控機(jī)IPC—610PIII;1G 256M 40G硬盤，組態(tài)軟件采用KINGVIEW6.02，PLC采用二臺三菱FX2N—128+16EX，溫控儀采用富士PXW9，實(shí)現(xiàn)對燃燒器大小火及上限?；?。如圖1。系統(tǒng)具有很高的可靠性和冗余性。脫開工控機(jī)系統(tǒng)，電氣控制同樣通過PLC完成各種流程的控制。

2.2系統(tǒng)連接與FX2_485協(xié)議通訊參數(shù)配置

本協(xié)議支持與三菱FX2_485及其兼容的FX2系列PLC之間以485方式進(jìn)行通訊，本協(xié)議可以采用串行通訊，使用您計(jì)算機(jī)中的串行口。支持上位機(jī)通過組態(tài)軟件與三菱的通訊模塊 　　232ADP、485BD 、485ADP之間的通訊。PLC通訊參數(shù)可以通過編程器設(shè)置，將D8120設(shè)置為：E080，具體表示的通訊參數(shù)如下：

協(xié)議：LINK數(shù)據(jù)：7校驗(yàn)：無停止：1傳輸速率：9600

硬件：RS-485 數(shù)目檢查：YES 控制程序：Format4"

在D8121中設(shè)置地址，在組態(tài)王中定義的設(shè)備地址必須和此設(shè)置保值一致。

注意：從PLC資料中得知，設(shè)置后必須關(guān)PLC電源，再重新給PLC上電，設(shè)置才能生效。

3、程序的沒計(jì)

3.1 PLC程序總體設(shè)計(jì)

為了保證設(shè)備的運(yùn)行可靠性及現(xiàn)場的控制和操作的方便性，每套分系統(tǒng)采用兩種方式運(yùn)行：①自動運(yùn)行方式：只要接通電源，選擇自動方式，系統(tǒng)就會先檢測設(shè)備的預(yù)備運(yùn)行的各項(xiàng)件，如滿足條件，按下運(yùn)行按鈕，設(shè)備就可自動運(yùn)行。②手動運(yùn)行方式，接通電源，選擇手動方式，系統(tǒng)就會先檢測設(shè)備的預(yù)備運(yùn)行的各項(xiàng)條件，如滿足條件，操作人員可以有選擇地操作設(shè)備，這僅用于設(shè)備的檢查和應(yīng)急生產(chǎn)使用。部分（噴裝室）加設(shè)各個聯(lián)動系統(tǒng)的檢測信號，作為聯(lián)動必須滿足的條件。③對于設(shè)備的報(bào)警情況，分設(shè)一級和二級的故障報(bào)警，并有不同的處理方法：一級故障：是一些比較簡單的故障，它不會對設(shè)備造成損害和人身安全的影響?？諝膺^濾器壓差大等，程序只對設(shè)備做聲音報(bào)警和故障位置的指示。二級故障）是能引起設(shè)備的損害和人身安全的故障，它會造成生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。如大型風(fēng)機(jī)的故障、斷路器跳閘、火災(zāi)和地震等故障，程序?qū)υO(shè)備作出立即停機(jī)和聲音報(bào)警及位置指示。 　　整個程序的自動噴漆和手動噴漆部分，自動烤漆和手動烤漆部分，通過CJ指令來分段，如圖2所示，大大減輕了編程的難度，使得噴漆、烤漆、自動、手動可分別編程，可以采用雙線圈輸出，解決了程序包容性問題，注意公共部分程序和分段程序的包容性，防止雙線圈輸出，否則出現(xiàn)不可預(yù)測的結(jié)果，通過CJ指令可實(shí)現(xiàn)任意分段，比采用MC、MCR實(shí)現(xiàn)自動和手動更具靈活性，并可以采用雙線圈輸出。自動噴漆動作過程如圖3。

為使系統(tǒng)調(diào)試方便，設(shè)有手動程序。手動方式是通過往制箱上的手動功能開關(guān)來進(jìn)行的。每接通一個開關(guān)，執(zhí)行一個相應(yīng)的動作。當(dāng)系統(tǒng)沒有處于自動運(yùn)行和手動運(yùn)行狀態(tài)時，按“總復(fù)位”按鈕?？墒瓜到y(tǒng)完全復(fù)位。

3.2 上位機(jī)監(jiān)控程序

在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)工藝流程圖的實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理是通過可編程控制器操作站系統(tǒng)軟件和組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)的。組態(tài)軟件主要對系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行定義，定義過程點(diǎn)參數(shù)、趨勢筆、趨勢組、流程圖、報(bào)表等，監(jiān)控軟件由各種監(jiān)視畫面和操作畫面組成，要包括總貌畫面、流程圖畫面、趨勢畫圃、報(bào)表管理以及趨勢打印、報(bào)表生成打印輸出、操作調(diào)整等。

上位機(jī)主要工藝參數(shù)分組曲線顯示，并存人上位磁盤中，工藝人員隨時調(diào)用打印，做工藝質(zhì)量分析。同時還可將每班設(shè)備啟停時間、各工位啟停傳送時間進(jìn)行記錄存盤。供生產(chǎn)管理人員隨時查詢打印停工臺時間和停工月報(bào)表。上位機(jī)的操作分操作員級和工程師兩級。正常生產(chǎn)時，由生產(chǎn)工人操作。

工藝流程畫面如圖4實(shí)現(xiàn)了對整個烤漆房的全面監(jiān)控，界面形象生動，友好，具有較好的可靠性，在畫面上實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)動畫，燃燒機(jī)燃燒動畫，當(dāng)某設(shè)備發(fā)生故障，該設(shè)備將閃爍，并彈出實(shí)時報(bào)警畫面;在手動狀態(tài)，可以直接點(diǎn)擊該設(shè)備，便可啟停該設(shè)備，噴漆和烤漆時，通風(fēng)的路徑及顏色將發(fā)生變化?？酒岱繙囟瘸龜?shù)字顯示外，采用溫度棒圖顯示。

圖4系統(tǒng)參數(shù)，顯示系統(tǒng)各設(shè)備的狀態(tài)，可設(shè)定參數(shù)，如烤漆時間;圖5歷史報(bào)警畫面顯示所有報(bào)警發(fā)生的時間，報(bào)警恢復(fù)、報(bào)警應(yīng)答，報(bào)警的優(yōu)先級，報(bào)警組，如果在運(yùn)行階段，變量的數(shù)值或變化情況滿足已定義的報(bào)警條件、從報(bào)警條件恢復(fù)正常狀態(tài)、報(bào)警應(yīng)答時均可以產(chǎn)生報(bào)警事件（報(bào)警發(fā)生、報(bào)警恢復(fù)、報(bào)警應(yīng)答）。報(bào)警信息還可以用文件的形式進(jìn)行歷史記錄或?qū)崟r打印報(bào)警信息。用戶可以自定義報(bào)警信息的顯示格式、記錄格式和打印格式。同時可以利用命令語言實(shí)現(xiàn)對報(bào)警事件的復(fù)雜控制和靈活處理。

4、結(jié)束語

本系統(tǒng)已在青島四方車輛廠調(diào)試成功，且投入生產(chǎn)，從運(yùn)行情況來看，電氣系統(tǒng)幾乎處于無故障工作，大大提高了生產(chǎn)率。此系統(tǒng)組態(tài)靈活，操作方便，具有抗干擾能力強(qiáng)，工作安全可靠，維修方便，與上位工控機(jī)聯(lián)系，接受工控機(jī)的控制和查詢，由工主控機(jī)完成對整條生產(chǎn)線的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了噴烤漆自動化。