针对我国铝型材静电喷涂生产线的自动化程度较低的问题，研制出一套自动生产线控制系统。构建了以工业PC为基础、PLC(可编程逻辑控制器)、CAN(控制器局域网)和喷枪从站控制系统硬件平台。采用PLC作为下位机，实现生产线的自动化操作、传感器信息采集、逻辑控制等功能，同时以工业PC机作为上位机，设计了CAN模块和PLC之间的通讯软件。

   对喷涂参数设置、喷枪从站控制、人机交互等功能进行开发，并在企业中进行了实际应用。实践证明，该控制系统可以长期稳定地运行，实现了铝型材静电喷涂工艺的自动化加工，提高了企业的生产效率。

   主题词：铝材；静电喷涂；自动喷涂生产线；控制系统。

    由于制造工业的不断发展，企业对铝型材的要求越来越高，不仅要求型材具有防锈、防蚀的功能，而且要求型材表面具有足够的硬度和耐磨性。因此，必须对型材表面进行处理。采用空气喷涂工艺，采用现代喷涂技术，喷涂效率高、喷涂质量好，逐渐取代对环境友好的静电喷涂。

   其原理是静电场对电荷的作用，将工件接地作阳极，喷枪作阴极，在喷枪上施加负压，使喷枪与工件之间产生静电场，该粉料由喷枪喷出，在电场力的作用下粘附于工件上，使之均匀，并经回收系统回收。它具有高效、经济、环保等优点。

   在自动喷涂生产线上进行铝型材静电喷加工，可明显提高粉体利用率和生产效率。我国一些大学和企业设计了基于编码器与PLC(ProgrammableLogicController，自动喷涂生产线上的程控逻辑控制器，可以实现流水线的半自动喷漆，但是许多操作还需要人工来完成，喷枪参数调整十分繁琐，人-机接口比较简单。不方便，不友好。引进国外的喷淋生产线虽然自动化程度高，但采购与维修费用不低，不适合成本较高的中小企业。

   针对铝型材静电喷涂的特点，结合企业的实际需要，设计并开发了一套铝型材静电喷涂生产线控制系统，可方便、快速地对喷枪参数进行调整，有效地降低了企业的人力、物力成本，解决了国内中小型铝型材加工业企业生产自动化程度低的问题。

自动化硬件结构。

     喷涂生产线系统主要是由研华PPC-3120S、意普兴ESN14810L1N0-S光幕传感器，E6B2-CWZ6C转码器，西门子S7-200SmartPLC，广成科技的GCAN-202模块，汉哲公司的喷枪从站等组成。

   PLC、CAN(控制器局域网)模块，工控机全部通过以太网与交换机相连，实现数据的传输和交换。光幕传感器，旋转编码器连接PLC，输出信号给PLC。系统软件安装在工业控制机上，通过TCP协议读取PLC寄存器的数据，经程序处理后经过CAN模块1发送到各个喷枪从站，每个喷枪从站接一支喷枪。因为现场干扰很大，所以介绍了CAN模块2，在最后一站接收到数据后，软件读取CAN模块2的数据，并与CAN模块1发送的数据进行同步比较，纠正错误。

喷涂生产线 PLC控制系统设计。

PLC是编码器，光幕传感器和工业控制计算机之间的桥梁，担负着信号的传递和处理。为满足生产线工作流程和自动化控制要求，PLC控制系统设计包括生产线布置、PLC控制逻辑、PLC程序流程3个方面。

2.1喷涂生产线布置。

   喷涂生产线布置合理是实现PLC控制系统设计的关键。铝型材，安装在由电机驱动的吊挂线上，利用光幕传感器对工件进行定位检测，由于喷涂区域粉尘很大，传感器安装在喷涂区外。通过旋转编码器的脉冲信号和光幕传感器电平信号，控制工件的位置，由PLC和上位计算机软件完成。

对开关枪进行判断，喷件后进入固化室固化处理。

2.2PLC控制逻辑。

为保证铝型材表面镀层均匀厚薄，应在铝型材到达喷枪之前一定距离打开喷枪，并在离枪口有一定距离的情况下关闭喷枪，因此在PLC上对喷枪时间的设计作了详细的设计。该喷枪设置于铝型材喷塑生产线的控制系统中，其脉冲值(结束位置)设置于如图3所示，并重新设定标记位。当工件达到射击位置时，PLC射击标记位置。射击标志位在工件到达关闭位置后复位。这样循环直到喷漆结束为止。