在轎車(chē)涂裝生產(chǎn)線上，工藝設(shè)備主要分如下幾大類(lèi)：前處理設(shè)備、電泳設(shè)備、烘房設(shè)備（電泳/PVC/中涂/面漆/水性漆烘房）、噴房設(shè)備（由供風(fēng)空調(diào)、室體和除渣系統(tǒng)組成）、廠房及工位供風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備、輸調(diào)漆/供膠/供蠟系統(tǒng)設(shè)備、制冷系統(tǒng)設(shè)備和DI水（去離子水）系統(tǒng)設(shè)備。由于工藝設(shè)備分布廣泛，且大多分布在不同的樓層層面，有鑒于此，目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)涂裝生產(chǎn)線工藝設(shè)備大多采用了三層控制網(wǎng)絡(luò)布局（以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式I/O），圖1是目前涂裝工藝設(shè)備較典型的先進(jìn)控制系統(tǒng)圖。



圖1 工藝設(shè)備控制系統(tǒng)圖
工藝設(shè)備PLC控制分組

根據(jù)工藝路線布局以及就近控制原則，涂裝車(chē)間整個(gè)工藝設(shè)備大致可以分成如下控制組：

控制組1：前處理設(shè)備；
控制組2：電泳設(shè)備；
控制組3：電泳整流電源設(shè)備；
控制組4：電泳烘房設(shè)備；
控制組5：PVC烘房設(shè)備；
控制組6：中涂噴房（供風(fēng)空調(diào)、室體照明、排風(fēng)和除渣系統(tǒng)）＋中涂水性漆烘房；
控制組7：中涂烘房設(shè)備；
控制組8：面漆BC/CC噴房（供風(fēng)空調(diào)、室體照明、排風(fēng)和除渣系統(tǒng)）＋BC水性漆烘房；
控制組9：面漆烘房設(shè)備；
控制組10：廠房供風(fēng)/排風(fēng)；
控制組11：工位（供風(fēng)/照明/排風(fēng)）；
控制組12：制冷系統(tǒng)設(shè)備；
控制組13：DI水系統(tǒng)設(shè)備；
控制組14：輸調(diào)漆系統(tǒng)設(shè)備。

每個(gè)控制組都單獨(dú)設(shè)有PLC，系統(tǒng)較大的可以選用如SIMENSE S7 414-2DP/PN PLC，系統(tǒng)較小的可以選用如SIMENSE S7 317-2DP/PN，以上兩類(lèi)PLC都可以兼容SIMENSE Profinet網(wǎng)絡(luò)。控制組內(nèi)的各模塊單元控制柜設(shè)有分布式I/O，如SIMENSE ET200S。控制組與上層中控室通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)，控制組之間通訊采用現(xiàn)場(chǎng)總線耦合器，如SIMENSE DP/DP COUPLE。控制組內(nèi)的模塊單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與PLC進(jìn)行通訊，如SIMENSE Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線。

圖2 烘房溫控系統(tǒng)
先進(jìn)的啟動(dòng)方式及控制模式

在轎車(chē)涂裝車(chē)間，相對(duì)輸送設(shè)備來(lái)說(shuō)，工藝設(shè)備上的水泵、風(fēng)機(jī)電機(jī)功率和啟動(dòng)電流普遍都較高，如前處理、電泳槽體主循環(huán)泵電機(jī)功率大都是18.5kW、22kW，有些可達(dá)到30kW或45kW；烘房系統(tǒng)主循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)功率大都是45kW，有的可達(dá)到75kW；噴房系統(tǒng)供、排風(fēng)風(fēng)機(jī)電機(jī)單臺(tái)可達(dá)到160kW。軟啟動(dòng)器/變頻器具有啟動(dòng)平穩(wěn)、啟動(dòng)電流小和節(jié)能等特點(diǎn)，可以選用以下控制原則，對(duì)于功率≤18.5kW的水泵、風(fēng)機(jī)電機(jī)采用空氣開(kāi)關(guān)＋接觸器直接啟動(dòng)方式；對(duì)于功率＞18.5kW的水泵、風(fēng)機(jī)電機(jī)采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)方式，如DANFOSS MCD2800、MCD3000系列軟啟動(dòng)器；對(duì)于一些工藝參數(shù)需要自動(dòng)調(diào)整的風(fēng)機(jī)、水泵，如前處理磷化除渣主循環(huán)泵，烘房廢氣燃燒循環(huán)風(fēng)機(jī)，噴房系統(tǒng)供風(fēng)空調(diào)加濕噴淋泵，噴房系統(tǒng)供、排風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)等，需要采用變頻器進(jìn)行控制，如DANFOSS VLT5000系列變頻器，變頻器帶Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線接口。

根據(jù)工藝的要求，工藝設(shè)備上的水泵、風(fēng)機(jī)啟停有其固有的先后循序，并且啟動(dòng)后其運(yùn)行是連續(xù)、不間斷的，工藝參數(shù)也是根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)值自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的，針對(duì)此特點(diǎn)，可以對(duì)涂裝車(chē)間所有工藝設(shè)備在中控室采用中央啟、停控制模式，通過(guò)對(duì)不同的工藝設(shè)備設(shè)定不同的啟、停時(shí)間來(lái)自動(dòng)啟、停工藝設(shè)備。除了設(shè)定遠(yuǎn)程中央啟、停控制模式外，為防止控制組PLC與中控室之間通訊發(fā)生故障，在控制組PLC也要設(shè)有本地控制模式用于自動(dòng)啟、停其所控制的設(shè)備。

先進(jìn)的工藝參數(shù)管理控制系統(tǒng)

在轎車(chē)四大工藝當(dāng)中，涂裝工藝是較為復(fù)雜的，有很多環(huán)節(jié)、工序和工藝參數(shù)影響著車(chē)身油漆質(zhì)量，水、電和氣等各種公用動(dòng)力幾乎貫穿整個(gè)涂裝工藝，具體來(lái)說(shuō)，在以下領(lǐng)域先進(jìn)控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)對(duì)涂裝工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改。

1. 槽液液位的自動(dòng)控制：在前處理、電泳槽，噴房刮渣系統(tǒng)槽，制冷設(shè)備、純水設(shè)備水箱，設(shè)有液位計(jì)，用于測(cè)量液位，可以與電磁閥、電動(dòng)閥或水泵進(jìn)行聯(lián)鎖從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的自動(dòng)控制。目前用的較多的是靜壓式液位計(jì)，部分污水坑用的是電極式液位計(jì)。

2. 溫度的自動(dòng)控制：在前處理脫脂、磷化和表調(diào)槽槽液，電泳槽槽液，烘房的氣封、加熱、保溫區(qū)，空調(diào)機(jī)組的制冷、加熱區(qū)，輸漆系統(tǒng)油漆溫度、液壓泵液壓油溫度需要根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行控制，一般設(shè)有感溫?zé)犭婑頟T100用于測(cè)量溫度，并與電動(dòng)閥、伺服電機(jī)等進(jìn)行聯(lián)鎖，從而實(shí)行對(duì)溫度的控制。烘房溫控系統(tǒng)如圖2所示。

3. 濕度的自動(dòng)控制：噴房濕度需要根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行控制，一般在供風(fēng)機(jī)組出風(fēng)區(qū)設(shè)有濕度傳感器用于測(cè)量供風(fēng)濕度，并與供風(fēng)機(jī)組噴淋區(qū)變頻控制的水泵進(jìn)行聯(lián)鎖，從而實(shí)行對(duì)濕度的控制。

4. 電壓、電流的自動(dòng)控制：在電泳工藝，一般直流電源供給是分多段的，不同的車(chē)型在每一段上其電壓、電流值都是可設(shè)定的，車(chē)型在入電泳槽前識(shí)別后，然后根據(jù)設(shè)定的電壓、電流程序，在每一段供給車(chē)身所需的不同電壓、電流值。

5. 工藝參數(shù)的設(shè)定、修改：目前較為簡(jiǎn)便、快捷的方式是通過(guò)中央控制室EMOS監(jiān)控機(jī)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定、修改，監(jiān)控畫(huà)面一般設(shè)有權(quán)限等級(jí)，工藝人員要先登陸且具備一定權(quán)限等級(jí)才能對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定或修改。為防止誤操作及人為擅自更改，監(jiān)控畫(huà)面自動(dòng)記錄登陸用戶(hù)名及其所作的工藝參數(shù)設(shè)定或修改。

先進(jìn)的供電系統(tǒng)

一般來(lái)說(shuō)，涂裝車(chē)間的工藝設(shè)備供電系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：10kV高壓、變壓器、400V低壓、母排或電纜、電柜、水泵和風(fēng)機(jī)上電機(jī)等執(zhí)行元件，其中低壓端負(fù)荷率影響著涂裝車(chē)間的電能使用效率，因而合理地選擇及布局變電間、優(yōu)化各工藝設(shè)備供電配置顯得尤為重要。

1.變電間的變壓器選擇及布局：變電間要就近布置在用電設(shè)備較為集中、裝機(jī)容量大的設(shè)備附近，如前處理、電泳區(qū)域，烘房區(qū)域，噴房排風(fēng)機(jī)區(qū)域，供風(fēng)空調(diào)機(jī)組區(qū)域。接著要選擇合理的變壓器容量，目前涂裝車(chē)間使用較多的有1600kVA、2000kVA兩種規(guī)格的變壓器。

2.變壓器低壓柜與電柜之間的連接：對(duì)于母排或電纜的選擇，一般建議電柜內(nèi)設(shè)備裝機(jī)容量≤100kW的從母排插接箱接線；電柜內(nèi)設(shè)備裝機(jī)容量＞100kW，直接從變壓器低壓配電柜接線。

3.電柜與電機(jī)等執(zhí)行元件之間的連接，一般從電柜端子排直接引線接到水泵、風(fēng)機(jī)電機(jī)接線盒，如水泵、風(fēng)機(jī)與電柜距離過(guò)遠(yuǎn)或不在同一樓層，在進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)電機(jī)接線盒之前要設(shè)有維修開(kāi)關(guān)，用于維修、檢修時(shí)，切斷水泵、風(fēng)機(jī)電機(jī)電源。