多種汽車零部件防銹噴涂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫華鋒，徐蘭欣，張哲媛，張紅濤，馬強(qiáng)

(長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定071000)

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

近年來，汽車零部件出口國外組裝逐漸成為國產(chǎn)汽車走向世界的一種便捷高效手段。種類繁多的汽車零部件在海運(yùn)前必須噴涂一定量的防銹油品，以防止其在長期運(yùn)輸途中鹽霧腐蝕生銹。因此防銹處理是國產(chǎn)汽車零部件走出國門的一項(xiàng)首要任務(wù)。但是目前國內(nèi)對(duì)出口包裝前的零部件防銹處理多采用手動(dòng)加防銹液的處理方式，而手動(dòng)處理的結(jié)果要么油品用量少導(dǎo)致零部件生銹從而不能保證整車質(zhì)量，要么多則造成浪費(fèi);而另一方面，工人每次噴涂作業(yè)隨零部件到貨情況隨機(jī)變化，即無固定噴涂順序，因此，急需設(shè)計(jì)一種能覆蓋整車所有不同零部件定量噴涂和隨機(jī)自動(dòng)化噴涂的設(shè)備。

2 控制要求

2.1 設(shè)計(jì)目的

一輛整車需要做防銹處理的零部件多達(dá)幾十種，防銹油品用量各不相同，而每次作業(yè)零部件沒有固定的噴涂順序，因此項(xiàng)目要求，實(shí)現(xiàn)種類繁多的汽車零部件的最佳噴涂用量及連續(xù)自動(dòng)噴涂控制，解決品種相對(duì)穩(wěn)定、無固定噴涂種類和順序的某一批汽車零部件防銹處理問題。

2.2 控制要求

為滿足整車所有待噴涂零部件油品用量要求，設(shè)備操作模式分手動(dòng)、自動(dòng)和自定義三種。手動(dòng)噴涂適合常用件單件噴涂，啟動(dòng)一下，噴涂一件;自動(dòng)噴涂適合多種不同種類的常用件的不確定性連續(xù)噴涂，啟動(dòng)前由觸屏一一輸入要順序噴涂的零部件編號(hào)，按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備自動(dòng)排隊(duì)完成一系列零部件噴涂，直至所有選中零部件噴涂完畢，其中，一件噴涂完畢延時(shí)5s自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一零部件噴涂;自定義噴涂適合特殊零部件單件或同種類多件連續(xù)噴涂，自定義輸入特殊零部件所需噴涂油量大小，然后再對(duì)其進(jìn)行噴涂。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1 裝置的控制結(jié)構(gòu)

如圖1所示，是裝置控制結(jié)構(gòu)。其中:油量器，內(nèi)裝油量傳感器液位計(jì)，既用作量具又用做儲(chǔ)油器使用，它與油桶及待噴零部件通過注油電磁閥和噴油電磁閥相連接。

3.2 系統(tǒng)的硬件配置及I/O分配

根據(jù)系統(tǒng)控制及人機(jī)對(duì)話要求，系統(tǒng)的硬件配置及I/O分配如圖2所示。

4 電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括人機(jī)交互界面TPC7062K觸摸屏控制設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的主控程序PLC程序設(shè)計(jì)。

4.1 人機(jī)界面設(shè)計(jì)

觸屏用于輸入一種或依次輸入幾種待噴涂汽車零部件編號(hào)、零部件件數(shù)等噴涂參數(shù)，與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換顯示零部件噴涂狀態(tài)及油量狀態(tài)。

根據(jù)控制要求，在人機(jī)對(duì)話啟動(dòng)界面，將操作模式分為手動(dòng)、自動(dòng)和自定義噴涂三種(如圖3)。設(shè)計(jì)常用汽車零部件工件號(hào)編號(hào)及定義對(duì)話界面、三種模式運(yùn)行狀態(tài)界面，其中在自動(dòng)方式運(yùn)行界面顯示待噴涂零部件名稱、油品用量及排隊(duì)噴涂工件號(hào) (正在噴涂件閃爍)。

4.2 主控程序設(shè)計(jì)

主控程序流程圖如圖4所示。

噴涂油量子程序是由用戶輸入的據(jù)各種零部件所需噴涂油量最佳經(jīng)驗(yàn)值 (可存儲(chǔ)可更改，其固化于PLC永久記憶存儲(chǔ)器中)而生成的，在手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式中均被調(diào)用。零件號(hào)子程序是自動(dòng)模式時(shí)由用戶經(jīng)觸屏輸入的某一零部件編號(hào)信息傳遞給PLC，經(jīng)PLC判斷識(shí)別的此零部件排隊(duì)順序號(hào)的一個(gè)子程序，需要借用中間變量——工件編號(hào)寄存器和多個(gè)排序寄存器，是程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

5 結(jié)束語

目前此設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，其有效解決了困擾公司多時(shí)的多種零部件防銹油品定量及自動(dòng)化處理問題，達(dá)到了操作簡(jiǎn)單直觀、節(jié)省成本、提高噴涂效率的目的，其亦可廣泛應(yīng)用于其他行業(yè)零部件出口包裝事業(yè)中。

【1】西門子公司SIMATICs7-200中文系統(tǒng)手冊(cè)［M］.北京:西門子公司，2000.

【2】TPC7062K/KS初級(jí)教程［M］.北京:北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司，2009.

【3】TPC7062K/KS中級(jí)教程［M］.北京:北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司，2009.