1、 1 毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 PLC 在自动喷涂流水线中的应用 摘要： 随着全球经济的复苏，各国对墙纸，箱包鞋料布类产品的需求重新升温，同时，对此类织物表面涂层处理的需求量也日渐增大，同时，随着自动化工业的发展，自动化喷涂流水线的诞生很好地满足了这些与日俱增的需求。 此设计通过编写可编程控制器程序实现对纸布的自动喷涂和烘干流程。同时实现对喷涂过纸布米数的计数。 在纸布上传送网带以后，红外传感器就开始检测，当检测到达时， PLC 控制往复行驶机械构造的电动机运作，同时控制喷液的电磁阀门打开，开始喷涂。过 5 秒钟 ，燃烧器点燃开始预热（纸布从被检测到到达燃烧器点，燃烧器刚刚好完成预
2、热，即达到所需温度）。 PLC 选用日本三菱公司的 FX2N 系列。 关键词： 三菱 PLC；红外检测；红外烘干；喷涂 1 全自动喷涂流水线设计的意义 随着涂装工业自动化技术的不断发展，集散控制的思想越来越广泛地被涂装工业自动化工程技术人员所青睐，并被逐渐应用于新增的涂装技改项目中。但传统的集散控制系统一般由专业厂家生产，具有一定的专有性；另外，传统集散控制系统的规模较大，成本费用较高，生产线效率低，关键工艺点难以控制，产品品质难以得到提升，因此限制 了其在中小规模的喷涂生产线自控系统项目中的应用。而随着自动化进程在中国的推进，自动化技术在喷涂流水线上的应用也变得广泛起来。 2 目前国内存在的
3、两种喷涂方式 目前国内对材质喷涂方法主要有手工和自动喷涂两种。选用的涂料多以胶漆涂料为主，其固化方式也分加热和不加热 2种。 2.1 手工喷涂 其中手工喷涂的特点是：工作环境差、生产效率低、涂料浪费多、漆膜厚度不易掌握，喷涂受人为因素的影响，产品质量不稳定；此法的优点是生产成本低，对解决一些小的定单有优势。 2.2 自动喷涂 自动喷涂的特点是喷涂和烘烤生产线为流水作业 ， 通过气体电磁阀，链式往复机构（装有喷枪），胶泵变频器联动控制的，使液流压力和流量连续地、按比例跟踪控制信号而变化，从而使从喷枪喷出的液体胶水流量控制在相对稳定的状态。 产品质量稳定，生产效率高，对完成大订单有利。 2 3 全
4、自动喷涂生产线突显的优越性 全自动喷涂生产流水线所突显的优越性为手动喷涂所无法比拟的。 （ 1）上色均匀，浑然天成。能够 赋予织品型材特殊风格和极强的层次感，创造出似竹、似木、似草、似藤的产品，充分突出了淳朴、清新、自然的特质。 （ 2）日产量高，批量满足。从入台，喷涂，烘干到装桶一条龙完成包装。 可 单面喷涂，也可双面喷涂。色彩多样，生产施工灵活方便。 如果平均每台流水线输送带以每分钟 15米的速度生产，每天生产时间 12小时，则一台喷涂流水线一天的产量起码是 1万多米。 （ 3）省电节能，绿色环保。从产品进入生产线到走出生产线，无有毒有害气体和二氧化碳等温室气体排出，包括烘干工序，使用最新
5、手段，更安全亦更高效节能，充分响应了节能环保的口号。 4 全自动喷涂系统组成 系统通过按钮设定为自动操作模式和手动操作模式，主要由以下几个部分组成： （ 1）气流隔绝设备， 为保证喷涂房的空气清洁，喷涂房内采用进口高效过滤棉设置 了空气过滤系统，同时安装风幕帘隔绝室内外的气流。 （ 2）红外检测发射和接收器，能够实时检测织品型材的到达与否以下达喷涂命令。 （ 3）喷涂系统。 （ 4）烘干系统， 选用进口短波红外射线管作为热源，改变了过去涂料由表及里的加热方式，具有热效率高、烘干速度快、涂层面质感好的优点；为控制型材的表面温度，采用了红外测温装置来监控烘烤温度，确保了织品型材的喷涂工艺温度。 （
6、 5）自动控温，控湿系统。 系统具备较高的检测精度和控制精度，图 4-1为 PLC外部接线示意图。 FX2n-32MR 变频器、电磁阀等 电机等控制 检测传感器等 控制面板按钮 3 图 4-1 PLC 外部接线示意图 5 主要特点及指标 5.1主要特点 (1)根据涂层厚度和质量要求决定喷涂遍数。 (2)依据涂料的流动性和链速确定流平时间和区间距离。 (3)按照涂层光泽度要求和涂料物理性能 (如黏度、电导率等 )确定喷枪类型。 (4)根据节拍时间和喷涂设备的速度 (空气喷枪流量速度、喷涂扇形角度宽度，喷涂形状重叠程度 )，计算在一个节拍内的喷涂面积，并将其与喷涂区域分配面积进行对比。如果计算结果
7、小于喷涂区域分配面积，那么说明喷涂设备的喷涂能力不足。 (5)通过中央控制台进行实时监控，设备运行完好率在 99 8以上。 (6)涂装烘干室燃烧处理效率可达 99，很大程度上节约了能源，降低了有害气体和残热对周围环境的污染。 5.2 技术指标 现场控制点的主要任务是实现对生产过程中的自动控制，因此它必须能够自动采集各工序中的工艺参数 (如温度、 线速度、位置、喷涂量、喷粉量、干燥度等 )以及设备的运行状态 (如阀门的开度、机泵的开停 )等生产信息，然后按照事先编好的控制程序进行大量的数值计算，最后输出标准模拟信号 (或数字信号 )去驱动各种阀门、电机等执行机构，调节各工艺参数，实现生产过程的自
8、动控制；另外还要具有标准化通讯接口，以便与操作站进行实时通讯，将采集到的各种生产信息传送到操作站，供操作人员使用，同时接收操作人员通过操作站发出的各种指令，实时调整自动控制方案，优化生产过程。 目前的各种 PLC均具有这样的功能，而且容量弹性大，扩充方便，控制方案的组态简 单易学，性能价格比较优越，因此是中小喷涂生产线的理想选择。用 PLC控制系统时， PLC承担了现场各控制点的工作。并要达到如下要求： （ 1）生产线的控制实行集中控制和就地控制相结合，胶、漆回收效率应达到 98 99，实现基本无污染生产。 （ 2）控制胶漆喷涂生产线的路径，在任何条件下，都应保证对目标织品型材进行均匀的喷涂。
9、 6 结论 (1)采用 PLC控制系统可以实现功能强大的智能化控制，克服了继电器死接线、体积大、布线乱、故障频率高等缺点。 (2)采用的梯形图语句简洁、严谨、方便，既可采用计算机接口编程、也可用 机身随带的编程器4 编程。 (3)本技术安装、调试方便，易学，便于维修，且操作、维修不需要非常专业的技术人员，适用于各类织品型材表面的喷涂作业。 参考文献 1 安和清 .漆膜快速固化的新技术 -高红外烘干 M.北京：人民邮电出版社， 1992:324 页 . 2 李邓化 .彭书华，许晓飞 .智能检测技术及仪表 M. 2007:3347 页 . 3 张洪润等编著 .智能技术 M.北京：系统设计与开发 .
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