基于plc与步进电机控制自动喷涂机

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第169期)机械工程与自动化N0．62011年l2月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONDeC．文章编号：1672—6413(2011)06—0119—02基于PLC及步进电机控制的自动喷涂机郑元国，徐剑芸(航天科技集团四院42所，湖北襄阳441003)摘要：介绍了一套基于PLC及步进电机控制的自动喷涂机。该系统基于西门子PLC和步进电机位置控制器控制，使用西门子操作员面板为人机界面，实现了发动机内壁涂层的自动喷涂，改善了涂层的均匀性，提高了工作效率，避免了

2、挥发性气体对操作人员的身体伤害。关键词：喷涂机；PLC；步进电机；人机界面中图分类号：TG174．442：TP273文献标识码：A0弓I言此采用多段不同直径的钢管制成且为可拆卸结构。料在固体火箭发动机装药前，必须通过某种工艺在罐为不锈钢制成的密封容器，便于加压输送浆料，同发动机壳体内壁附上一层衬层。衬层的质量是十分重时为保证浆料的均匀性，喷涂过程中一直有锚形桨在要的，它关系到发动机能否正常工作。自动喷涂机就搅拌。喷涂车上共有4组驱动电机：一组电机带动混是将混合好的浆状物料经加压雾化后均匀地喷涂到发合桨搅拌物料，保证浆料均匀，不分层

3、；一组电机驱动机的内表面，得到厚度均匀且质量可靠的衬层。动垂直导轨带动喷杆垂直运动(升降)；一组采用步本文阐述了一套基于PLC及步进电机控制的自动喷进电机带动铜轮旋转，使喷涂小车沿地轨前后运动，涂机，它以操作员面板为人机界面，实现了发动机内壁涂且前后进给速度连续可调；还有一组步进电机驱动喷层的自动喷涂，改善了涂层的均匀性，提高了工作效率，头摆动，其摆角及摆动速度可由程序设定。避免了人工涂刷时挥发性气体对操作人员身体的伤害。喷涂车驱动轴部分采用电磁离合器联接，当离合1自动喷涂机组成和原理器接合时，喷涂车由步进电机驱动；当离合器断开自

4、动喷涂机主要由喷涂小车、加热保温烘房、壳时，可人工推动喷涂车，以便于调试。体旋转部件、地轨、控制系统几部分组成。图1为自喷头的设计对喷涂质量的好坏有着直接的影响，动喷涂机系统平面图。喷头为单浆料接口、单气体接口的结构形式。为了取得最好的雾化质量，须对气体的压力和浆料的流量进善装置丑＼／／l旋转部件行严格控制。浆料的流量通过输送气压进行控制。本料罐＼＼蜜‘=—J设备配置了大容积的储气罐，并采用电磁比例压力阀调节储气罐和料槽的压力，因此压力可得到精确控l『。Ill—U制，保证了喷涂质量的均匀性。一’覃t1．2加热保温烘房加热保温烘房可

5、保证发动机喷涂及烘干衬层的温图1自动顷涂机系统平面图1．1喷涂小车度。由于发动机在烘房中烘干的时间较长，为了减少喷涂小车由喷枪、垂直导轨、料罐、驱动电机组热损失，烘房的墙壁必须有良好的绝热性，因此采用等组成。喷头固定在喷枪的一端，喷枪的另一端紧固轻质绝热材料，且配置有轴流风机并在房顶设有通风在垂直导轨上。喷头的轴向前后运动是由喷涂小车在管道以排出浆料中的溶剂蒸汽。地轨上的前后运动来完成。在喷涂小车上还设有电磁在烘房的前、中、后分别安装温度传感器，以监离合器，便于调试和确定喷涂行程。气管和浆料输送视温度场的均匀性。管从喷枪内部穿过，

6、由于喷枪为长悬臂杆，为保证其1．3壳体旋转部件强度和便于运输，又要适用于不同规格的发动机，因发动机壳体旋转部件驱动发动机绕轴线旋转运收稿日期：2011—07—26}修回日期；2011—08—06作者简介；郑元国(1967一)，男，湖北襄阳人，计算机软件高级程序员，工程师，大专，主要从事非标设备自动控制系统设计。学兔兔www.xuetutu.com·12O·机械工程与自动化2011年第6期动，它由发动机壳体旋转支撑架和驱动电机构成，并2．2PLC程序设计通过长轴齿式联轴器联接。烘房的一个侧面设计一对在PLC程序控制下，自动喷涂机按照

7、预先设定活动门。在对发动机内壁进行喷涂作业前，首先操作的工艺参数完成喷涂作业。其运行工艺参数存储在数喷涂小车带着喷枪退出烘房，打开门，操作人员将壳据块DBl0内。体旋转支撑架拉出烘房外装卸发动机壳体，再把支撑下位机PLC编程软件使用西门子STEP7V5．4架推进烘房内，与驱动电机装置联接，然后关上门。版本，位置控制器FM353模块硬件配置软件、当喷涂、烘干工序结束后，打开门，工作人员进入0P277组态软件嵌入安装在STEP7中。烘房内把壳体与驱动装置脱离，将旋转支撑架拉出烘PLC程序包括以下功能模块：①步进电机定位房外，取下喷涂好

8、的壳体。驱动电机位于烘房的外控制程序块，可以对喷涂小车来回移动、喷嘴摆动进面，常温下运行，以利于其保持良好的工作状况。驱行精确控制；②开关逻辑控制程序块，对空气压缩动电机采用变频调速器驱动可得到较宽的调速范围。机、搅拌电机、升降电机、变频调速电机、