【摘 要】
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随着经济的快速发展,人们对汽车的需求量不断增大。用户对汽车颜色个性化和多样化的需求日益增加,不再仅满足于白、黑、银、灰4种基本色。但目前汽车喷涂车间通常采用的“传统循环管路系统”已无法满足快速切换多种个性化颜色的需求。本文为解决某汽车厂涂装生产中油漆换色时间长、管道清洗困难、易引起色差、混色、生产效率低以及油漆和溶剂大量浪费等问题设计并开发了一套基于HMI配方的走珠式换色控制系统。研究内容主要包括
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随着经济的快速发展,人们对汽车的需求量不断增大。用户对汽车颜色个性化和多样化的需求日益增加,不再仅满足于白、黑、银、灰4种基本色。但目前汽车喷涂车间通常采用的“传统循环管路系统”已无法满足快速切换多种个性化颜色的需求。本文为解决某汽车厂涂装生产中油漆换色时间长、管道清洗困难、易引起色差、混色、生产效率低以及油漆和溶剂大量浪费等问题设计并开发了一套基于HMI配方的走珠式换色控制系统。研究内容主要包括以下几个方面:（1）以某汽车厂喷涂车间的走珠式换色控制系统为研究对象,分析系统功能需求、设备组成及油漆换色工艺流程。并设计了基于HMI配方的走珠式换色控制系统的整体结构。（2）根据设计结构,对走珠式换色控制系统的硬件配置进行选型和搭建。其中包括PLC及外部扩展模块选型、交换机选型及PROFINET配置、电控柜柜面HMI选型及防爆操作盒的设计、PN/PN耦合器选型、其他传感器选型和电气控制柜电源接线等。并采用EPLAN软件绘制电气控制柜的接线原理图。（3）研究基于HMI配方的走珠式换色控制系统软件控制方案,通过分析油漆填充、油漆回收及溶剂清洗的工艺流程,进而绘制程序控制流程图。采用TIA V15博途软件设计并开发PLC主控程序及HMI画面程序。其中画面包括基站、分配站工艺现编界面、系统运行监控界面、参数设定界面、PN/PN交互界面和报警界面等。（4）对控制系统进行调试与运行,并对软硬件的各个功能模块进行实验调试,包括通信调试,阀岛调试,现编工艺流程功能及系统运行调试。本系统选择S7-1500 PLC和HMI精智面板分别作为核心控制器件和人机交互窗口。实验证明,该系统换色时间短,能够在45～60min内完成两种颜色的切换;实现了易清洗（1次清洗即可达标）的目的,管道清洗后不会出现喷涂色差、混色等现象;并且可回收管道中约85.7%的油漆进行再次使用,与传统循环管路系统相比,该系统节约近82.8%的清洗溶剂,为工业绿色发展奠定基础。该系统已投产使用,根据应用结果表明该系统不仅可满足油漆快速换色的工艺需求,同时运行稳定可靠,极大地提高了车间生产效率,为企业节省了大量经济支出。
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