摘要：当今世界上的汽车产业已经发展了二百多年，其中油漆是一个重要的生产过程，也是一个重要的废气污染源产生环节。随着我国汽车行业的快速发展，自动化水平日益提高， PLC广泛用于轿车涂装车间的自动控制，并利用 WinCC的上层配置程序对涂装生产线进行集中监测，以确保涂装生产线的稳定、可靠和有序地自动运转。

关键词：PLC；WINCC；汽车工厂涂装车间；控制及监控系统

前言：

视窗控制中心（WinCC）是由西门子公司研制的一款监测组态软件，该软件由西门子公司研制。该系统具有很强的性能，既具有监测、数据采集等功能，又具有配置、开发等功能。随着计算机技术和 PLC技术的飞速发展，监控组态软件应运而生。以 PC技术为基础的监测组态软件在工业、农业、建筑、办公等行业中得到了越来越多的应用。WinCC则是最优秀的一款，它整合了多项先进的技术，在个人电脑上运行，让使用者能够在 Windows环境下，利用各种常用的软件，并能与许多的自动设备和控制软件相结合，设置选项、可视窗口、菜单选项等，灵活地使用方法和功能。

1我国涂装生产线发展概况

国内涂料工业从人工、流水线到自动化流水线的发展，我们国家的涂料行业是在50年代引入苏联技术以后才开始的。一些帮助项目已启动了涂装生产线，但是往往采用钢板与喷漆间、干燥室相结合，用电动吊车吊着工件。那个时候的酸洗槽都是用钢板做衬里，后来又有了内衬玻璃钢或者全是玻璃钢的槽子。六十年代以来，在我国的轻工业发展过程中，先是在汽配厂里产生了机器生产线和自动生产线，而由电脑驱动的小车构成的程序生产线，主要是由上海和天津两个城市所构成，当时我国油漆行业主要从事的还是防腐工作。随着我国的发展和国际上的技术进步，以及技术的引入以及与外国技术的交换，使得我国的涂料技术发展迅猛。特别是家电、日用五金、钢制家具、铝材构件、电器产品、汽车工具等工业的迅速发展，使油漆工业得到了长足的发展，并在涂装流水线上使用了智能的喷涂机器人。

2涂装车间中央控制系统的组成

该系统的主要任务是对两个系统的工作状况进行监测，并对两个系统的各个装置进行协调。喷漆过程和运输系统必须始终按照中央控制系统的指示来进行操作，而中央控制系统必须随时监控涂料工艺和运输系统的动态，并根据所设定的目标进行适时的调节和控制，从而在集中控制系统的控制下，确保涂料车间的汽车涂装产品的质量，使生产按计划的进度进行生产，并保持正常的生产。

2.1油漆工艺控制系统

涂料工艺控制系统是针对汽车涂料的各个环节，根据相关的工艺要求，对各个环节的设备进行监控和测试。油漆工艺车间的汽车涂装工序包括预处理、电泳、密封、底漆、面漆、烘干等工序。涂料生产控制系统要针对每个工序的特殊工艺需求，采用 PLC控制设备，对相应的工艺设备和环境设备进行控制，如：在预处理和电泳工艺中使用的各种水槽和喷水设备，在密封、底漆和面漆工艺中使用的喷涂设备和烤箱设备，和用于对各个工艺过程中的温度、湿度、气压、速度进行调节的装置。油漆工艺监测体系的主要目的在于保证各工艺设备和环境设备能够按照工艺的规定运行，保证汽车油漆的品质。

2.2输送控制系统

该输送控制系统是对涂料生产车间的输送链条和提升输送系统进行控制。该技术贯穿于涂料车间的汽车涂料制造，是由运输链条和升降设备驱动的，以特定的节拍，按涂装工序顺序，依次经过汽车涂装的各个工序和环境设备，并完成相应的涂装工艺。该系统由 PLC控制，对分散在涂料车间内的各个环节的传送链条和升降设备进行控制。运输控制系统既要完成白车的运输、转挂、贮存等工作，又要根据车辆的涂装工艺要求，对输送的车辆进行升降、变距、变速、摆动、倾斜等操作，确保了涂料车间的连续化、自动化。

3汽车工厂涂装车间监控系统设计

PLC （可编程序控制器）是在传统的继电器控制技术的基础上发展而来，并逐步发展成为一种以单片机为核心、自动化、计算机、通信技术相结合的新型工业自动化控制设备。IEC把 PLC的概念界定为：可编程序控制器是一种为工业应用而开发的数码操作的电子学装置。可编程控制器及其外围设备应当遵循易于集成的原则，易于扩展。

3.1PMC生产过程监视系统

在涂装车间的中心控制室内安装了两台电脑，分别用于设备监视和生产管理，并安装了A4激光打印机。该系统采用WONDER-WARE公司的触控监控软件和专门的追踪软件，既能实现鼠标、键盘的操作，又能实现触控式的操作。另外，在中央控制室还设有一个服务器，用于数据的储存。

3.2设备监视计算机系统

控制系统对整个涂装车间的设备进行了有序的操作，对车间内的所有设备、生产工艺进行了实时地采集，并向各设备下达了相应的控制命令，并对整个工艺和生产线进行了实时监控。采用西门子的 WinCC组态软件，以 WinCC的形式显示整个生产线的生产情况，以图形显示的形式显示各区域的生产情况，并利用跟踪软件对各城市的生产情况进行跟踪，实现对各城市的生产情况的实时监测，显示各子系统的生产情况，同时显示各子系统的生产情况。在中央控制室安装了一个MASIC屏幕，上面有生产线上的主要设备的工作状态，可以很方便地显示生产线的主要工作状态，如果有什么不正常的地方，可以通过声音和灯光来通知现场的工作人员。

根据不同的授权设置，可以调整生产线的生产过程，并能遥控操作。本系统可实现全流水线的自动启动、顺序启动、停止等功能，并监控设备的启动和停止功能。此外，在发生不正常的情况下，装置可以按要求强制或人工中止。涂装车间按工艺设备划分，根据区域的大小设置下位站，通过使用者的编程，实现区域内的设备的连贯、动作联锁、安全保护、色彩编排等。这个体系是由西门子公司提供的，用于工业以太网；通过控制中心安装了一台 PLC，可以实时地从另一台 PLC上读取或写入用户的信息，这样就可以在不同的环境下进行数据、信息的交流。

3.3管理计算机系统

本系统的主要作用是：将涂装车间的生产状态、进出车辆的生产资料，并提供备用，可打印出生产、次生产量、地址等的生产管理数据，对生产线的记录、故障、报警类型、区域停车时间等进行打印，可实现趋势图表的编制。能编写主要的工艺参数，例如：工艺槽液位、温度、烘箱温度；制作车身制造资料，制作雪橇的资料；负责工厂设备的历史故障纪录；负责制作车间常用材料。管理计算机随时能打印以下报告：每月的生产计划、目标产出；当月的实际生产产品的色号和色号；每周实际产量，不同型号的色号和品种；当天的实际生产，型号的颜色和数量；各班的实际产量、型号、型号、数量；可对设备和趋势进行详细的故障记录；每隔一段时间，就会有一辆白色的车身，会被运到工厂的每一辆车上，每一辆车的型号和数量。同时，该系统在上机功能的基础上，还能够按照业务管理网的需要，为整个车间的设备和生产状态提供管理信息，并从交易管理网接收调度和指令。

3.4控制系统及通信

根据各功能和分区，将厂房内的设备分为若干控制子系统，各子系统各自独立地配置一组控制系统。每一个子系统都设有一个主控制室，各个装置/机组的电气控制室分布在各个独立的控制室周围。为了便于现场操作，每个装置或装置组的分电控制柜都分布在各个白色控制目标的周围，同时，还在主机上安装了现场远程控制，方便调试、操作和维护。对于具有复杂逻辑关系的仪器，都是由 PIC进行控制，并使用了结构式编程，易于理解，便于修改，同时每一个分系统都设有 PLC，除了自身控制以外，还与中央控制室的主机进行通讯。同时，针对生产过程要求，主控柜 PLC除了具有以太网的功能，使得与其它系统通信更加方便、可靠，并能完成各子系统间的信号传递和连锁。按流程需求设定了各分系统与分系统的关联，这里就不赘述了。要知道：在很关键的装置间，另外还必须装有安全的电力连接电缆，确保信号的传送。

结束语

该系统以 PLC为控制器，利用组态程序进行人机交互，达到了汽车工业涂装车间的基本自动化。PLC负责现场数据的收集和接收 PC的控制命令，实现对系统的控制；通过通讯线将现场的资料传输到 WinCC，可以完成对用户的实时监控该系统具有可视化、可操作性强、稳定性高、使用效果好、节省了人工、降低了设备的故障和故障诊断时间，带来了很好的经济效益。

参考文献：

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