摘要：本文以手机喷涂线的工艺流程为主线，说明了各主要流程的控制装置的设计过程及其原理，包括输送机系统、除应力除静电系统、喷房涂装系统、烤漆系统、恒温恒湿系统、给排气系统、PLC I/O口电路及程序。

    关键词：手机喷涂   控制电路      PLC    程序

Control System Design of Mobile-phone Spraying

Abstract: This text takes technological process of the mobile-phone spraying as the thread, has stated the design process and principle of every main procedure control device, including conveyer system, dispel the stress and static system, spraying system , baking varnish  system, constant temperature and humidity system ,air supply and exhaust system , PLC I/O  circuit and program .

Key Words: Mobile-phone spraying   Control circuit   PLC   Program

    引言：在喷涂线的工业控制领域中，传统方法是继电器控制系统，其控制功能主要是用硬件继电器（或称物理继电器）来实现。对于较大型的控制系统需要使用大量的继电器，可靠性差，一旦线路出现故障，其故障的诊断与排除非常困难，平时的修复时间也很长，采用继电器控制，其功能也被固化在具体的线路中，功能单一，不易修改，灵活性差。又因其是靠触点的机械动作来实现控制，响应速度慢且存在触点动作时抖动现象。采用继电器控制系统，也没有一种通用易掌握的电路设计方法，设计较大型的控制系统需耗费大量时间，设计出的电路也很难阅读与理解。而在手机喷涂线中采用可编程控制器（PLC）来实现其控制功能，具有极大的优势，主要表现在设计时间短，响应速度快，可靠性高，可实现顺序控制功能、定时、计数、运动控制、数据处理、闭环控制及通信联网等功能。当生产工艺改变时，其控制电路、程序易于修改。又因其使用梯形图语言，与传统继电器电路具有很大相通性，所以易被一般的电气人员掌握。本文所要说明的手机喷涂线的控制设计即采用PLC控制。

    手机喷涂线的主要工艺流程如图1所示：

图1 喷涂工艺流程图

    控制系统的总体结构如图2所示：

图2 总体结构图

    系统启动及各种相关操作由人机界面给PLC发出信号，PLC通过输出电路驱动主控制电路及给排气电路的动作，各元件、设备的动作信号反馈到PLC，由PLC程序完成各个动作间的联锁、保护、顺序控制等控制功能。各元件、设备的状态可在人机界面上显示。

    整个系统可分为二大部分，硬件电路部分和软件程序部分，其中电路部分包括主控制电路、给排气电路和PLC I/O口电路，软件部分包括PLC程序和人机界面程序。

    硬件部分

1 主控制电路

    主控制电路包括输送机系统、除应力除静电系统、喷房涂装系统、烤漆系统和恒温恒湿系统等五部分。

1.1 输送机系统

    手机外壳的涂装属于小批量、多品种生产，其形状经常发生变化，因而要求输送机系统能够传送各种各样的手机外壳。为达到此目的，本设计采用地轨输送方式，手机外壳置于地轨上方的悬挂机构，当工件发生变化时，只需改变悬挂机构。又因手机喷涂线的流程较多，地轨较长（此系统实际为153m），所以在设计时采用4个驱动马达驱动输送机运转，分为A驱动、B驱动、C驱动和D驱动。手机外壳较轻，地轨无需承担重负荷，所以各驱动马达功率选定为1.5KW。喷涂时要求输送机连续平滑运转，不能出现寸动现象，否则喷涂会不均匀，影响外壳的光泽度。为实现平滑输送，这里采用ED马达、速比控及同步控制器来实现。

    ED马达是一种能调整转速的原动装置，由驱动感应电动机和ED耦合机组成。ED耦合机是一种涡流耦合机，利用涡流将驱动马达之转矩传至从动机械，其产生的转矩由激磁电流的大小控制，因此可以采用转速回授的方法自动调整激磁电流，不论负载如何变化，转速均能保持一定。其控制装置由速比控“SPEECON”控制。控制系统图如图3所示：