[发明专利]一种基于LABVIEW的汽车涂装生产线烘房监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车涂装生产线领域，特别涉及一种基于LABVIEW的汽车涂装生产线烘房监控系统及方法。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，行业间的竞争越来越大，国内的汽车厂商不断提高其生产工艺，提升产品质量。其中汽车的涂装工艺是非常重要的一环，它影响到汽车车身的美观，耐腐蚀性，以及车身的寿命，然而在汽车涂装的过程中，烘干又是非常重要的步骤，烘干工艺是将车身表面的涂层由液态转变成无定型的固态漆膜的过程，温度的高低将直接影响到漆膜的品质，温度的烘干温度过低，造成漆膜不能充分固化，出现漆膜发软、硬度低、附着力差的现象，而烘干的温度过高，会造成大量溶剂分子会迅速挥发，超出漆膜间隙一次能释放的溶剂分子范围，进而导致一些分子强行突破漆膜，最终造成在漆膜表面出现气孔或针孔，因此温度是烘干工艺中非常重要的因素。

目前很多厂商的汽车烘房控制系统主要通过PID温度控制仪表实现对烘房温度的实时控制，但是由于汽车烘房温度控制系统具有大滞后、强干扰等问题，同时烘房温度的高低与很多因素有关，控制系统十分复杂，造成很难实现对烘房温度的有效控制和实时显示，温度如果误差比较大，就会对汽车车身的漆膜质量产生很大的影响。此外，目前对烘房温度的实时显示都是在现场的上位机上显示的，当监控人员离开现场的时候，不能实时查看烘房的温度，影响了生产效率和生产的安全性，所以提高温度显示终端的多样化很重要。

发明内容

本发明针对烘房温度不能被有效控制和实时显示，以及为了实现温度显示终端的多样化提出了一种基于LABVIEW的汽车涂装生产线烘房监控系统及方法。

本发明系统所采用的技术方案是：一种基于LABVIEW的汽车涂装生产线烘房监控系统,PLC控制器通过模拟输入模块采集温度传感器的温度电流信号，计算得出当前温度传送给上位机。上位机上显示实时温度和温度曲线，并将当前温度值存入数据库，当前温度超限时，可以在上位机上看到温度报警提示。上位机将温度值进行处理，通过模糊PID控制器得出调整量，将调整量输出给PLC控制器，PLC控制器通过模拟量输出模块将信号输出给电动调节阀和风阀，进而调节烘房被控温度到设定值。上位机与安装在手机上的软件DATA DASHBOARD进行通信，使得在手机上可以查看到烘房的实时温度和烘房当前有无温度报警提示。

进一步，所述的温度传感器选用PT100型铂电阻温度传感器。

进一步，所述的PLC控制器选用RockWell的1769-L30ER型号控制器。

进一步，所述的上位机是基于LABVIEW平台，LABVIEW主要包括由main.vi为主导，通过调用参数设置.vi、数据记录.vi、曲线拟合与计算.vi、温度报警.vi、温度报警数据显示.vi这些子vi来实现的。

进一步，所述的上位机对采集到的温度值与安装在手机上的软件DATA DASHBOARD进行通信，是通过路由器把上位机和手机连接在同一网段，然后对手机软件进行相应的界面设置，实现两者之间的通信。

本发明方法所采用的技术方案是：

PLC控制器通过采集模块采集到温度传感器的温度电流信号，得出当前温度后传送给上位机，上位机将测量温度值和设定温度值进行比较求出温度误差，通过在LABVIEW环境下设计的模糊PID控制器得出调整量，PLC控制器通过输出模块将调整量输出给电动调节阀和风阀，进而调节被控温度。上位机与安装在手机上的软件DATA DASHBOARD进行通信，使得在手机上可以查看到烘房的实时温度和烘房温度有无超限，依次主要包括以下步骤：

步骤1，LabVIEW和PLC的通信方式：LabVIEW通过DataSocket的OPC层与RSLinx OPC服务器进行通信。PLC设备通过以太网与RSLinx OPC服务器连接，将数据发送至OPC服务器，OPC服务器将数据转换成标准的OPC格式，再通过COM将数据共享至LabVIEW DataSocket的OPC层；

步骤2，模糊PID控制器设计：该模糊PID控制器将得到的温度偏差和温度偏差变化率，根据事先确定好的模糊控制规则作出模糊推理的参数校正，在线改变PID参数的值，实现PID参数的自整定，提高汽车烘房温度控制系统的实时性和稳定性；

步骤3，LabVIEW和数据库的链接：利用Database Connectivity工具包的子VI模块，以序号、时间、温度值/标签值格式在数据库中创建数据；