某农机涂装车间测控系统及能源精细化管理研究

发布时间：2020-07-11 16:26

【摘要】：农机作为当代农业生产中重要的辅助工具,是提高农业生产效率的重要手段之一,在农业现代化发展中起着至关重要的作用。随着中国智能制造2025相关政策的实施以及德国工业4.0的发布,各国对于制造业的重视有了新的变化,对于农机制造的工艺要求也越来越高。同时人口老龄化日趋严重,农业生产劳动力正在逐年减少,对于农业机械化的快速发展有了更迫切的需求,农机生产开始出现重大缺口。涂装生产线作为农机生产的四大工艺流程之一,近几年来也得到了快速的发展,对其工艺的要求与日俱增,低成本,高可靠的自动测控系统以及精细化的能源管理模式逐渐成为现代制造业发展的新方向,因此,本文结合农机涂装生产线的工艺原理以及测控技术、物联网技术等理念,研究并设计了农机涂装车间测控系统及能源精细化管理系统以满足日趋提高的生产管理需求。首先结合农机涂装生产线的建设,分析了近几年来有关涂装生产线及工业自动化技术方面的发展现状。深入研究了涂装生产线的工艺原理,并对核心控制需求有了全面的了解。针对农机涂装中的主要工艺—前处理电泳、烘干强冷、喷涂和废气处理,开发了基于PLC和PROFINET现场总线的涂装生产线自动测控系统。该系统主要包括上位机监控系统及各子系统控制网络等,从而实现了整个涂装制造生产线的分布式控制和集中管理的生产方式。其次基于设计架构和车间控制需求进行相关控制点表和软硬件的选型。点表分系统进行点位统计,各硬件选型主要包括各子系统的控制器,实现分布式控制的从站,下位机显示屏,实现风机水泵变频控制的变频器,以及各种现场传感器,如温度、压力等。并使用博图进行了相关程序的设计,利用西门子的WinCC软件进行上位机界面的开发,包括对PLC的连接、变量的管理、登陆界面、主要工艺界面的制作以及最后对对象的动态效果制作等。然后为响应国家节能降耗号召,研究了涂装车间中能耗的管理,设计了基于物联网的能源精细化管理系统。并针对主要能耗区域、设备和相关班组能耗进行了精细化管理研究,对车间的节能策略和能耗诊断做了分析研究,为企业进行节能降耗,提高生产效益起了重要作用。最后进行安装和调试,包括各控制器、从站、变频器及现场传感器等设备的安装,安装完成后对各控制器通信,以及上位机、数据库、PID等进行调试运行。调试运行结果显示该系统运行良好,验证了本系统设计的合理性。
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S220.8;TP273
【图文】：

热水洗槽工艺原理图

四元体原理图

图 3.4 喷漆室空调原理图4 可知，对于喷漆室中的空调需要监控点为:水泵的故障、合闸、启动门的开关，送回水温度检测等信号。喷涂相关点表如表 3.6-3.10 所示。

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本文编号：2750642