噴涂設備組態監控設計與實現

摘 要：為噴涂設備設計組態監控程序，能夠在觸摸屏上完成對設備的測試，能夠對噴涂設備的各個輸入輸出信號進行監控，并通過調節溫度參數控制噴涂室的溫度，提高噴涂的質量。

關鍵詞：MCGS 組態 噴涂設備

噴漆就是用壓縮空氣將涂料噴成霧狀涂在木器或鐵器上。自動噴漆，就是將油漆與氣體密封灌注在罐子里，方便運輸和保存。自動噴漆設備主要由噴涂室及傳送帶組成，采用PLC控制實現自動噴漆過程，組態監控程序完成上位機的監控功能。

一、噴涂設備組成及工作原理

1.噴涂設備組成

噴涂設備主要由噴涂室和傳送帶兩部分組成。

噴涂室主要完成噴漆、烘干、溫度檢測、降溫功能。主要由噴漆設備、加熱烘干電爐絲、溫度檢測裝置、風扇等組成。傳送帶采用直流電動機控制傳送帶傳送貨物。

2.噴涂設備工作原理

按下啟動按鈕后，傳送帶開始轉動，運行指示燈點亮。當傳感器檢測到工件時，氣動停止工件，噴射電磁閥控制，完成為工件噴漆。然后電爐絲通電加熱，使噴涂室溫度上升。室內溫度由熱敏電阻PT100進行檢測，并由儀表加以顯示。當溫度上升至35℃后，室內溫度通過PID控制，10秒后電爐絲斷電停止加熱。然后，風扇（F1、F2）起動，為噴涂室降溫。溫度降至32℃時，停止吹風。噴漆完成，工件放行。

當加熱的過程中溫度超過100℃時，報警燈點亮同時警示器將有蜂鳴聲，報告故障。

二、程序設計

1.程序結構

根據控制要求，整個程序分為5個部分，包括運行程序、溫度參數設置、溫控控制、報警程序、時間讀寫程序。

2.程序功能設計及實現

運行程序：通過順序控制接收傳感器的信號，實現對傳送帶、電磁閥的控制，調用溫度參數設定程序、溫度控制程序、報警程序、時間讀寫程序，并與組態界面通訊。

溫度參數設定程序：設定PID參數并進行數據處理并調用溫度控制中斷程序。

溫度控制程序：將溫度傳感器測得的溫度模擬量輸入信號進行運算處理，根據模擬量輸入信號進行PID控制，然后對信號進行處理，輸出模擬量信號控制電爐絲加熱。

報警程序包括溫度超上限報警、電動機故障報警、止動汽缸報警。

時間讀寫程序：設定PLC的時間并讀出PLC的時間。

三、組態界面設計及功能設計

噴涂設備選用MCGS的TPC7062K型號的7\"TFT液晶屏分辨率為800×480， CPU主頻400MHz。選用MCGS6.2版嵌入式組態軟件完成組態監控程序。

1.組態界面結構

組態界面包括運行歡迎界面、主控界面、運行模式監控界面、測試模式監控界面、溫度控制界面、報警界面、時間設置界面、時間顯示界面共8個界面。

2.組態界面功能實現

（1）測試模式監控。測試模式監控包括指示燈測試、風扇測試、傳送帶測試、電爐絲測試、限位汽缸測試。如圖1所示。

完成對指示燈、風扇、傳動帶、電爐絲、限位汽缸設備的逐一測試，檢測設備的運行情況，用于設備的測試和出現故障時逐一排除設備故障。

（2）運行模式監控。運行模式監控完成運行時刻對現場輸入輸出設備狀態的顯示。如圖2所示。

（3）溫度控制。溫度控制界面能夠輸入SPn設定值、Kc增益、采樣時間、積分時間等PID調節參數，能夠顯示溫度控制曲線，指導改善溫控參數，從而更好地控制噴漆效果。

（4）報警界面。報警界面完成傳送帶電動機故障報警、止動汽缸故障報警、噴漆電磁閥故障報警功能，并且當溫度達到100℃時，上限位報警。

（5）時間設置及時間顯示。通過觸摸屏對PLC設定時間并進行顯示。

四、結束語

噴涂設備監控系統采用MCGS6.8嵌入式編程軟件編寫，界面設計貼合生產實際，操作簡單，結構更加合理，并能夠實時、快速、準確地反映溫度變化，通過參數調節使得噴漆效果更好。

（作者單位：北京電子科技職業學院）