多種汽車零部件防銹噴涂控制系統(tǒng)設(shè)計

孫華鋒，徐蘭欣，張哲媛，張紅濤，馬強

(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 項目簡介

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前必須噴涂一定量的防銹油品，以防止其在長期運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首要任務(wù)。但是目前國內(nèi)對出口包裝前的零部件防銹處理多采用手動加防銹液的處理方式，而手動處理的結(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;而另一方面，工人每次噴涂作業(yè)隨零部件到貨情況隨機變化，即無固定噴涂順序，因此，急需設(shè)計一種能覆蓋整車所有不同零部件定量噴涂和隨機自動化噴涂的設(shè)備。

2 控制要求

2.1 設(shè)計目的

一輛整車需要做防銹處理的零部件多達幾十種，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，因此項目要求，實現(xiàn)種類繁多的汽車零部件的最佳噴涂用量及連續(xù)自動噴涂控制，解決品種相對穩(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、自動和自定義三種。手動噴涂適合常用件單件噴涂，啟動一下，噴涂一件;自動噴涂適合多種不同種類的常用件的不確定性連續(xù)噴涂，啟動前由觸屏一一輸入要順序噴涂的零部件編號，按下啟動按鈕，設(shè)備自動排隊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5s自動轉(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，然后再對其進行噴涂。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

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，既用作量具又用做儲油器使用，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)控制及人機對話要求，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

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

4.1 人機界面設(shè)計

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、零部件件數(shù)等噴涂參數(shù)，與PLC進行數(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，在人機對話啟動界面，將操作模式分為手動、自動和自定義噴涂三種(如圖3)。設(shè)計常用汽車零部件工件號編號及定義對話界面、三種模式運行狀態(tài)界面，其中在自動方式運行界面顯示待噴涂零部件名稱、油品用量及排隊噴涂工件號 (正在噴涂件閃爍)。

4.2 主控程序設(shè)計

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)驗值 (可存儲可更改，其固化于PLC永久記憶存儲器中)而生成的，在手動和自動兩種操作模式中均被調(diào)用。零件號子程序是自動模式時由用戶經(jīng)觸屏輸入的某一零部件編號信息傳遞給PLC，經(jīng)PLC判斷識別的此零部件排隊順序號的一個子程序，需要借用中間變量——工件編號寄存器和多個排序寄存器，是程序設(shè)計的難點。

5 結(jié)束語

目前此設(shè)備運行穩(wěn)定，其有效解決了困擾公司多時的多種零部件防銹油品定量及自動化處理問題，達到了操作簡單直觀、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［M］.北京:西門子公司，2000.

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

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