1 引 言
PLC 控制生產線自行輸送機（以下簡稱輸送機）是用于間歇式自動生產線的傳輸設備，可廣泛用于**、汽車、拖拉機、摩托車的大、中型部件的前處理、涂裝等工藝流程中，以及不適于人員進入的危險性工作場所。它由四個主要部分組成：（1）行走機構：由一臺 0.4kW 電動機提供動力；（2）升降機構：為兩臺 0.75kW 電動葫蘆；（3）導向機構：導向桿兩側設有行程開關，每側各兩個，一個用于檢測輸送機上升到位，另一個起保險作用，以防**個開關失靈后，輸送機上升超過極限位置；（4）電氣控制系統：以可編程序控制器、變頻器和輸電導管（簡稱安全輸電滑觸線）為核心組成。
2 前處理、電泳生產線工藝流程簡介
涂裝前處理是汽車電泳涂裝中不可缺少的重要工序，共有 5 道工序：脫脂、水洗、表調、磷化、水洗。電泳共有 3 道工序：純水洗、電泳、潔凈超濾液。
為了滿足生產工藝要求，在室體內輸送機的速度約為 3m/min，經計算初步擬定有 15 臺輸送機在工字鋼軌道上行走，在各個槽上方自動停止，自動下降入槽，在槽內自動完成"各種規定"等動作。其中凈超濾液槽脫脂、磷化、電泳槽從入槽算起必須保證 3min，且為保證電泳的效果更好，在電泳槽內需上下抖動 2 次。每個工位處都設有噴淋裝置，當輸送機帶著工件到達噴淋位置時光電開關發出信號，噴淋閥打開，自動噴淋。輸送機與這些控制等一同組成一條全自動生產線。
3 電氣系統總體設計
對生產線及控制設備進行分析，系統的控制基本上是開關量和時間，具有典型的繼電特性。經過性價比的精心比較，*后選用了西門子公司生產的可編程序控制器 S7-200：6ES7224-1BC00-0XBO 為電氣控制系統的核心元件。
在室體外輸送機自動返回 FA 段，是輸送機卸完車后，帶著空吊具回裝車段裝車。若自行輸送機仍然保持室體內速度，導致整條線生產效率低下，要提高產量，只能增加輸送機臺數。為解決此問題，決定增加變頻器，實現在室體內低速運行，在室體外高速返回。經過性價比的精心比較，*后選用了 SEW 公司的 MOVITRAC MC07A005-5A3-4-00 變頻器。
在設計時該控制系統的難點集中在如何使輸送機在整條封閉線內實現自動控制且多臺輸送機在同一軌道上運行。自行輸送機控制方式采用輸電導管控制，在裝車和卸車段設有手動按鈕盒，徹底屏棄了手把線。通過輸電導管對各臺小車進行手動控制，只不過是在手動裝車段和手動卸車段各安有一個控制按鈕盒，以便進行裝卸車操作。為了完成工藝要求，在設計時選用了兩種安全輸電滑觸線：①四極滑觸線：用于輸送機電源供給。②八極滑觸線：輸送機手動控制部分。
4 自行輸送機工作原理簡介
根據工藝流程：各槽對自行輸送機入水、出水的姿態及在槽內停留時間均有嚴格限制，根據用戶需要把輸送機在各槽內完成的復雜動作程序，事先編制好輸入到可編程序控制器的存儲器內，實現小車的自動運行。根據生產節拍，在輸送線上可安裝多臺自行輸送機，工作結束時，自行輸送機停在“存車工位”，可實現自動積放式存儲。在室體內輸送機自動運行，動作由儲存在 PLC 機內的程序保證。當小車走到一個工位時，撞上行程開關，行程開關發出一個信號給 PLC 機，即啟動相應的動作程序，來控制兩個電動葫蘆的動作，實現工件在槽內復雜的動作：工件下降 8s 后，傾斜一個角度，然后下降 25s 入槽，在槽內完成“抖動”動作，以保證清洗或電泳效果，電泳槽動作與其它兩槽不同，并保證停留時間后傾斜出水，上升 25s后找平，繼續上升，到位時，掛具上端面上的撞桿撞上導向桿上的行程開關，升降電機斷電，停止上升，然后前行。
在卸車段，**輛輸送機帶著吊具前進，進入“卸車段”掛裝工件，輸送機動作由按鈕手動控制。后面的**輛輸送機跟著前進，停在預停段，等待進入信號的到來，等**輛卸完工件，在輸送機自動運行時，操作工可按下“小車高速回程使能按鈕 SB2”，輸送機變高速運行，當其走出自動段后，工人給**輛車進入信號，**輛輸送機進入卸車段，第三輛車在等待進入信號……如此反復。
5 設計時采取的保護措施
（1）輸送機間防撞措施。
（2）防斷電保護程序。
（3）輸送機上升、下降防超程措施。
6 調試時發現的主要問題及解決方案
在設計時，八極控制滑觸線僅供手動裝、卸車控制用，在其他工作段輸送機的運動與八極控制滑觸線無關，而由設置好的程序來控制，故在設計時要求僅在手動裝、卸車段八極控制滑觸線內設有銅排，其他段滑觸線內不設有銅排，敷設有硬塑料等絕緣材料，能保證集電器的電刷通過即可。在安裝施工時由于協調不好，整個八極滑觸線內均敷設有銅排，在自動段所有輸送機的八極控制滑觸線均相通，自動段輸送機相互影響，無法正常工作。經研究，采取以下措施保證了在每一節滑觸線（4m）內僅有一臺輸送機：
（1）把八極滑觸線每一節的接頭處每一極銅排斷開。
（2）加長輸送機撞桿，硬性保證了兩臺輸送機不可能在同一節滑觸線內。
（3）在控制系統中加入了中間繼電器 KA1、KA2，用其常開點保證了自動運行時各輸送機控制系統通過滑線相通的可能。
在整條線中未設修理工位，若有一個輸送機發生故障將影響整條線的運行。但為降低成本、不影響生產，采用了下列方法：對故障機斷開各工位的行程開關輸入信號，輸送機在自動段自動前行，不下槽。通過實際工作情況看，當輸送機有故障時這是一種較好的方法：故障機保持空運行不影響整條線的運行。
7 使用價值和推廣情況
本設備現已制造成功并投入正常使用，實踐證明，其非常適用于間歇式自動生產線的工件傳輸。本設備制造成本低，運行可靠，性能價格比高。
若生產線采用傳輸鏈，布置復雜，一旦成線后不宜變動，不適合多變的產品，需要的安裝空間大，而自行輸送機則解決了這類問題。輸送機的運行及各種動作由 PLC控制執行。生產線更換新產品時如有新的工藝要求，只需要重新編程即可，極其方便、靈活，不需對生產線做大的調整，可以在線上適當增加或減少工位，自行調整工位的工作時間。故本設備適用于當今多變的市場，具有很大的推廣價值。
