喷涂设备组态监控设计与实现

摘 要：为喷涂设备设计组态监控程序，能够在触摸屏上完成对设备的测试，能够对喷涂设备的各个输入输出信号进行监控，并通过调节温度参数控制喷涂室的温度，提高喷涂的质量。

关键词：MCGS 组态 喷涂设备

喷漆就是用压缩空气将涂料喷成雾状涂在木器或铁器上。自动喷漆，就是将油漆与气体密封灌注在罐子里，方便运输和保存。自动喷漆设备主要由喷涂室及传送带组成，采用PLC控制实现自动喷漆过程，组态监控程序完成上位机的监控功能。

一、喷涂设备组成及工作原理

1.喷涂设备组成

喷涂设备主要由喷涂室和传送带两部分组成。

喷涂室主要完成喷漆、烘干、温度检测、降温功能。主要由喷漆设备、加热烘干电炉丝、温度检测装置、风扇等组成。传送带采用直流电动机控制传送带传送货物。

2.喷涂设备工作原理

按下启动按钮后，传送带开始转动，运行指示灯点亮。当传感器检测到工件时，气动停止工件，喷射电磁阀控制，完成为工件喷漆。然后电炉丝通电加热，使喷涂室温度上升。室内温度由热敏电阻PT100进行检测，并由仪表加以显示。当温度上升至35℃后，室内温度通过PID控制，10秒后电炉丝断电停止加热。然后，风扇（F1、F2）起动，为喷涂室降温。温度降至32℃时，停止吹风。喷漆完成，工件放行。

当加热的过程中温度超过100℃时，报警灯点亮同时警示器将有蜂鸣声，报告故障。

二、程序设计

1.程序结构

根据控制要求，整个程序分为5个部分，包括运行程序、温度参数设置、温控控制、报警程序、时间读写程序。

2.程序功能设计及实现

运行程序：通过顺序控制接收传感器的信号，实现对传送带、电磁阀的控制，调用温度参数设定程序、温度控制程序、报警程序、时间读写程序，并与组态界面通讯。

温度参数设定程序：设定PID参数并进行数据处理并调用温度控制中断程序。

温度控制程序：将温度传感器测得的温度模拟量输入信号进行运算处理，根据模拟量输入信号进行PID控制，然后对信号进行处理，输出模拟量信号控制电炉丝加热。

报警程序包括温度超上限报警、电动机故障报警、止动汽缸报警。

时间读写程序：设定PLC的时间并读出PLC的时间。

三、组态界面设计及功能设计

喷涂设备选用MCGS的TPC7062K型号的7"TFT液晶屏分辨率为800×480， CPU主频400MHz。选用MCGS6.2版嵌入式组态软件完成组态监控程序。

1.组态界面结构

组态界面包括运行欢迎界面、主控界面、运行模式监控界面、测试模式监控界面、温度控制界面、报警界面、时间设置界面、时间显示界面共8个界面。

2.组态界面功能实现

（1）测试模式监控。测试模式监控包括指示灯测试、风扇测试、传送带测试、电炉丝测试、限位汽缸测试。如图1所示。

完成对指示灯、风扇、传动带、电炉丝、限位汽缸设备的逐一测试，检测设备的运行情况，用于设备的测试和出现故障时逐一排除设备故障。

（2）运行模式监控。运行模式监控完成运行时刻对现场输入输出设备状态的显示。如图2所示。

（3）温度控制。温度控制界面能够输入SPn设定值、Kc增益、采样时间、积分时间等PID调节参数，能够显示温度控制曲线，指导改善温控参数，从而更好地控制喷漆效果。

（4）报警界面。报警界面完成传送带电动机故障报警、止动汽缸故障报警、喷漆电磁阀故障报警功能，并且当温度达到100℃时，上限位报警。

（5）时间设置及时间显示。通过触摸屏对PLC设定时间并进行显示。

四、结束语

喷涂设备监控系统采用MCGS6.8嵌入式编程软件编写，界面设计贴合生产实际，操作简单，结构更加合理，并能够实时、快速、准确地反映温度变化，通过参数调节使得喷漆效果更好。

（作者单位：北京电子科技职业学院）