1 客車整車噴烤漆房系統(tǒng)簡介
客車整車噴烤漆房設(shè)備由實體，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，進出車輛大門，加熱系統(tǒng)等組成。實體采用鋼結(jié)構(gòu)框架承插上海寶鋼EPS彩鋼板制作，彩鋼板厚度δ=0.75mm,墻板厚度不小于75mm，具有保溫性能好，整體密封性能好，承載能力大的特點。
進氣凈化采用不少于兩級的織物過濾，過濾精度大于10μm，室內(nèi)設(shè)壓力傳感器1個，采用美國進口產(chǎn)品，電路芯片采用菲利浦產(chǎn)品。燃油采用集中供油方式。燃燒器性能穩(wěn)定，工作安全可靠。電路連接件安全，牢固，可靠。在較冷季節(jié)進行噴漆作業(yè)時，室溫應(yīng)大于18℃。換熱器采用不銹鋼制作，具有耐熱性和良好的散熱效能(大于75%)送，排風(fēng)風(fēng)機應(yīng)加熱系統(tǒng)連鎖，當送，排風(fēng)系統(tǒng)位啟動時，加熱裝置啟動開關(guān)無效;當風(fēng)機發(fā)生故障時，系統(tǒng)應(yīng)能自動關(guān)閉加熱裝置。
(1) 噴漆的工作原理
外部空氣經(jīng)初級過濾后由風(fēng)機送至室頂，在經(jīng)過頂部過濾網(wǎng)二次過濾凈化后，進入房內(nèi)，房內(nèi)空氣采用全降式，以大于0.35m/s的速度向下流動，使噴漆后的漆霧微粒不能在空氣中停留，而直接進入底層出口過濾裝置，從而濾去噴漆過程中產(chǎn)生的有害氣體，經(jīng)處理達標后的廢氣直接從排氣口排除至室外。保證室內(nèi)空氣清新，從而達到安全衛(wèi)生的工作環(huán)境。(較冷季節(jié)可以對送入的空氣進行加熱，使送入的空氣在30min內(nèi)溫度升至18℃)
(2) 烤漆的工作原理
通過風(fēng)機將冷空氣經(jīng)初級過濾網(wǎng)過濾后，與熱能轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的熱量送入烤漆房頂部，在經(jīng)過濾網(wǎng)二次過濾凈化，熱空氣以大于0.15m/s的速度進入烤漆房內(nèi)，從底部排出，經(jīng)過風(fēng)門的內(nèi)循環(huán)作用，除吸進少量新鮮空氣外，部分熱空氣又被繼續(xù)加熱利用，送入烤房內(nèi)部，使烤房內(nèi)溫度逐漸升高，當溫度打到設(shè)定溫度時，燃燒器自動停機，當溫度下降到設(shè)定的溫度以下4-5℃度時，風(fēng)機和燃燒自動機，使烤房內(nèi)溫度保持相對穩(wěn)定。當烤漆時間達到設(shè)定值時，烤房自動關(guān)機，烤漆過程結(jié)束

2 烤漆房的控制系統(tǒng)控制要求
(1) 二條烤漆房配置二套控制柜和一個工控機監(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，失壓等保護系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全運行。并具有安全保護功能，當燃油加熱系統(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，6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)，達到自動控溫。
(6) PLC及工控機主要功能。設(shè)備各單元的啟動，停止，運行，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警。工控機通過PLC接口進行數(shù)據(jù)傳送完成工藝流程動態(tài)顯示各設(shè)備的運行或故障監(jiān)控，PLC程序編制，參數(shù)設(shè)備及報表打印功能。脫開工控機系統(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VV系統(tǒng)四芯電纜，控制線選用KVVR及KVVRP屏蔽電纜。動力線路和控制線路敷設(shè)時用隔板分開。
(9) 照明系統(tǒng)
室內(nèi)照明燈箱采用嵌入式，選用熒光燈，其安裝方式采用隔爆處理。
(10) 安全，消防系統(tǒng)
按照GB14444-93要求，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的安全門。
(11) 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。

3 烤漆房的控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及通訊參數(shù)配置
3.1 總體結(jié)構(gòu)
電氣系統(tǒng)設(shè)計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，采用以計算機為主的集散型控制系統(tǒng)(DCS)電氣控制方案。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)控、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。上位機工控機采用 1臺 研華工控機IPC-610 PⅢ 1G 256M 40G硬盤，組態(tài)軟件采用KINGVIEW6.02 ,PLC采用2臺三菱FX2N-128+16EX,溫控儀采用富士PXW9,實現(xiàn)對燃燒器大小火及上限停火。如圖1所示。系統(tǒng)具有很高的可靠性和冗余性。脫開工控機系統(tǒng)，電氣控制同樣通過PLC完成各種流程的控制。

3.2 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FX系列PLC之間以485方式進行通訊，可以采用串行通訊，使用計算機中的串行口。支持上位機通過組態(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: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?！?BR>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。

4 程序沒計
4.1 兩種運行方式
為了保證設(shè)備的運行可靠性及現(xiàn)場的控制和操作的方便性,每套分系統(tǒng)采用2種方式運行:
(1) 自動運行方式
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)備運行的各項條件,如滿足條件,按下運行按鈕,設(shè)備就可自動運行。
(2) 手動運行方式
接通電源,選擇手動方式,系統(tǒng)就會先檢測設(shè)備的預(yù)備運行的各項條件,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。
對于設(shè)備的報警情況,分設(shè)一級和二級的故障報警,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)不能正常進行。如大型風(fēng)機的故障、斷路器跳閘、火災(zāi)和地震等故障,程序?qū)υO(shè)備作出立即停機和聲音報警及位置指示。
4.2 PLC程序總體設(shè)計
(1) 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 指令可實現(xiàn)任意分段，比采用MC,MCR實現(xiàn)自動和手動更具靈活性，并可以采用雙線圈輸出。

(2) 手動程序及復(fù)位
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)來進行的。每接通一個開關(guān)，執(zhí)行一個相應(yīng)的動作。當系統(tǒng)沒有處于自動運行和手動運行狀態(tài)時，按“總復(fù)位”按鈕?？墒瓜到y(tǒng)完全復(fù)位。
4.3 上位機監(jiān)控程序
在上位機上實現(xiàn)工藝流程圖的實時監(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)軟件來實現(xiàn)的。組態(tài)軟件主要對系統(tǒng)的構(gòu)成進行定義，定義過程點參數(shù)、趨勢筆、趨勢組、流程圖、報表等，監(jiān)控軟件由各種監(jiān)視畫面和操作畫面組成，主要包括總貌畫面、流程圖畫面、趨勢畫圃、報表管理以及趨勢打印、報表生成打印輸出、操作調(diào)整等。
上位機主要工藝參數(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表。 上位機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3實現(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 實現(xiàn)鳳機旋轉(zhuǎn)動畫，燃燒機燃燒動畫，當某設(shè)備發(fā)生故障，該設(shè)備將閃爍，并彈出實時報警畫面;在手動狀態(tài)，可以直接點擊該設(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歷史報警畫，顯示所有報警發(fā)生的時間，報警恢復(fù)、報警應(yīng)答，報警的優(yōu)先級，報警組，如果在運行階段，變量的數(shù)值或變化情況滿足已定義的報警條件、從報警條件恢復(fù)正常狀態(tài)、報警應(yīng)答時均可以產(chǎn)生報警事件(報警發(fā)生、報警恢復(fù)、報警應(yīng)答)。報警信息還可以用文件的形式進行歷史記錄或?qū)崟r打印報警信息。用戶可以自定義報警信息的顯示格式、記錄格式和打印格式。同時可以利用命令語言實現(xiàn)對報警事件的復(fù)雜控制和靈活處理?！?BR>5 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，工作安全可靠，維修方便，與上位工控機聯(lián)系，接受工控機的控制和查詢，由工控機完成對整條生產(chǎn)線的監(jiān)控，實現(xiàn)了噴烤漆自動化。