基于现场总线的燃气烘炉控制系统开发

论文摘要

烘炉是汽车涂装车间生产线上重要设备之一,也是主要的耗能设备之一。汽车涂装烘炉又可分为电泳(增加车身钢板的附着力和防锈力)烘炉、中涂(在底漆涂层与面漆涂层中间涂中间涂料,以此来提高涂层的附着力和涂膜的耐久性,)烘炉和面漆(增加车身的美观和耐候性)烘炉,不管是什么样的烘炉,其任务都是加热车身漆膜并固化,使车身在出炉时漆膜固化达到工艺要求。某汽车公司作为微车的生产基地,受当地的经济发展限制,燃气供应还没能实现管网输送,而是从全国各地购买燃气,通过汽车或轮船运输回到柳州的燃气站,然后通过简单的空混配比设备进行热值控制供应给车间使用,车间生产受燃气热值、燃气成分波动影响较大,如何设计出一个先进的安全的燃气控制系统来适应燃气的这些波动;另一面在满足加热质量和产量的前提下,对加热炉的要求是最大限度地降低燃料消耗和避免车身烘烤不足或过分烘烤,这其中的关键是烘炉系统的自动控制功能的实现如炉温的动态实时控制、以及和输送系统的连锁自动控制功能的实现;本课题结合该汽车公司新上的某生产线烘炉项目,该烘干炉采用的是加拿大CoMenCo公司的分散式燃气加热器,重点研究基于罗克韦尔自动化公司DeviceNet现场总线、ControlLogix控制器及Wonderware公司组态软件Intouch构成的燃气烘炉控制系统的开发(本文以中涂烘干炉为例)。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的背景和意义
• 1.2 燃气烘炉控制方法发展现状
• 1.3 现有烘干炉控制系统现存在的问题
• 1.4 本论文的研究目的和研究内容
• 第二章 烘干炉工作原理
• 2.1 油漆烘烤的工艺特性
• 2.1.1 烘炉在汽车整车厂的涂装工艺的重要性
• 2.1.2 涂料的固化因素以及影响分析
• 2.2 涂装涂层烘烤方式以及其对烘烤质量的影响以及能量的影响
• 2.3 烘干炉工作原理
• 2.3.1 烘干炉工作原理
• 2.3.2 烘干炉设备清单
• 2.4 本章小结
• 第三章 DeviceNet 总线的技术特点
• 3.1 现场总线概述
• 3.2 罗克韦尔公司现场总线网络体系结构
• 3.3 罗克韦尔公司DeviceNet 现场总线技术特点
• 3.4 本章小结
• 第四章 燃气烘干炉控制系统开发
• 4.1 燃气烘干炉控制要素
• 4.1.1 燃气烘干炉设备控制要素
• 4.1.2 燃气烘干炉工艺控制要素
• 4.2 硬件设计
• 4.2.1 控制系统架构
• 4.2.2 硬件配置
• 4.3 软件开发
• 4.3.1 控制程序结构
• 4.3.2 主控制程序构成
• 4.3.3 远程控制程序的构成
• 4.4 本章小结
• 第五章 控制系统调试与实现
• 5.1 软件组态调试
• 5.1.1 组态 I/O 模块
• 5.1.2 组态Ethernet 模块
• 5.1.3 组态Devicenet 模块
• 5.1.4 PLC 程序下载
• 5.2 控制功能实现
• 5.2.1 自动启动/停止
• 5.2.2 温度 PID 控制
• 5.2.3 燃烧自动控制
• 5.2.4 温度与输送连锁
• 5.2.5 不同生产节拍切换
• 5.3 上位监控系统
• 5.3.1 上位监控系统设计原则
• 5.3.2 上位监控系统各画面（以中涂烘炉为例）
• 5.4 系统的试运行评价
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 成果与收获
• 6.3 未来展望
• 参考文献
• 致谢