10.16638/jki.1671-7988.2019.13.068
浅谈汽车涂装综合节能技术及应用
邹洋，王宇翔，褚人杰
（江西五十铃汽车有限公司，江西南昌330100）
关键词：水泵；空调送排风；变频；节能；罗克韦尔自控技术
中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)13-204-03
雪佛兰sparkDiscussion on comprehensive energy saving technology and application of painting
Zou Yang, Wang Yuxiang, Chu Renjie
( Jiangxi Isuzu Motor Company Ltd., Jiangxi Nanchang 330100 )
Abstract:This paper expounds the characteristics of energy saving by frequency conversion and the requirements of reconstruction and construction, and introduces in detail the practical application of the transformation of high-power fan and pump from soft start control to frequency conversion start control in Jiangxi -Isuzu, which provides relevant reference information for energy saving transformation, equipment maintenance and application of automatic control technology in automobile painting line.
Keywords: water pump; Air conditioning supply and exhaust; frequency conversion; energy conservation; Rockwell Autocontrol Technology
CLC NO.: U455 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)13-204-03
引言
为适应工业产品的高质量、低成本的要求，适应建设环境友好型、节能型社会的时代要求，汽车涂装需要从高耗能的工艺设备入手，而众多建造的涂装厂在投资预算、功能性、现代化程度、生产成本等方面都多多少少地存在不足之处，所以需要在投产以后不断地进行改造和完善，以达到最适用本厂生产管理以及节能的目的。
电泳线、喷漆室都属于涂装高耗能区域。
（1）电泳线工位多，水槽多，需要大量的水泵循环，其中电泳两台主循环水泵和两台电泳换热循环泵均需全年365天24小时不间断运行以保障槽内涂料均一，防止颜料的沉淀，保证油漆温度的稳定，除去扩散的电解气泡，保证油漆质量，需要改造的两台电泳主循环泵功率均为37KW，单位小时的耗电量约为27KW·h，两台电泳换热循环泵的功率均为45KW，单位小时的耗电量约为30KW·h，合计约114KW·h。
（2）中面涂采用水性3C1B油漆体系，要求中面涂喷漆室常年保持24±1℃的温度和72±2的湿度和大于0.5m/s的正向风速，所以喷漆室上层需要空调设备，并配备冷热水管、加湿水泵、燃烧机辅助调节温湿度。通过喷漆室上层的送风机组和下层的排风机组配合来调节风速，并保证风平衡。超过标准的风速将会消耗过多的热量，增加了燃气和电量的消耗。
中涂1空调送风机的功率为132KW，中涂2空调的送风机功率为75KW，擦净排风机的功率为45KW，中涂两台排风机功率分别为110KW和75KW，漆空调两台送风机功
作者简介：邹洋，就职于江西五十铃汽车有限公司。
204
邹洋 等：浅谈汽车涂装综合节能技术及应用
205
率均为110KW ，两台排风机的功率分别为160KW 和90KW ，清漆空调两台送风机功率均为110KW ，两台排风机的功率均为110KW ，送排风机单位小时的耗电量合计约920KW ·h 。年耗电量约为2530000度电。
1 节能改造思路
（1）电泳主循环泵和电泳换热循环泵虽然需要24小时工作，但是生产期间与非生产期间工艺要求的油
漆循环量是不同的。非生产期间只需保证涂料不沉淀即可。原运行模式是生产期间和非生产期间24小时均采用最大循环量（一小时4次），能耗高且设备负荷大，经多方讨论及咨询，非生产期间循环量只需为一小时2次即可满足工艺要求。
（2）喷漆室分为自动站和手工站，自动站风速要求不小于0.3m/s ，手工站风速要求不小于0.5m/s ，而原自动站和手工站的风速均为0.5m/s 。如果可以将喷漆室手工站和自动站的风速进行分区管理，降低自动站的风速，既可降低送排风机的运行频率，减少电量的消耗，又可以降低对热量、湿度的消耗，减少夏季冷水循环量，冬季燃烧机对燃气的消耗。
2 节能方案的实施
（1）电泳循环泵采用变频器控制，替换原有的软启动控制。首先需要选型与对应水泵功率相当的变频器，电路重新布线，添加网络控制设备，修改变频器参数及程序控制程序。
（2）喷漆室原有风速为0.5m/s ，而自动段风速要求0.3m/s ，通过降低自动段区域风量使风机总风量下降达到节能目的。同样需将排风机的软启动控制改造为变频器控制方式，再通过调整送风频率及风阀使自动段风量降低，设置排风机频率调整最终风压。
（3）因现场使用罗克韦尔公司的PLC 系统，为保证产品的一致性，所以变频器的选型品牌也均为AB 的，再根据风机大小选型恰好合适的变频器和电抗器：
表1 变频器选型表五十铃货车
1）将软启动更换为755变频器，R 、S 、T 为三相线进线端，U 、V 、W 为三相线出线端。
2）增加一根网线接口接入8口交换机中。 3）同理，其他排风机做同样改造。 4）报警、联锁系统的完善。
增加变频器故障报警的可视化界面，检查完善送风机与排风机，排风机与循环水槽，循环水槽与送风机环环相扣的互锁关系，保证整个设备系统的功能性和完整性，同理建立电泳水泵、液位温度、摆杆链输送三者的联锁保护机制。
3 改造技术难点
（1）电控改造，新增电控柜，将原有的软启动控制电路改为变频器控制电路，由于接法不同，软启动上端进线，下端出线，而变频器进线和出线均在下方，所以可以保留出线电缆，重新从柜子后方开孔走进线电缆，并增加接地电缆。另外，控制电路部分需要加装交换机和网线等组件。
图1 变频器改造实物图
（2）匹配变频器，运用罗克韦尔的BOOTP-DHCP Server 软件，赋予新装变频器一个新的IP 地址，
帕萨特新领驭报价要求与联网区域的现有IP 地址不冲突，之后上线连接PLC ，搜索新添加的变频器，匹配最新的版本序号，确保显示连接上线，逐个修改变频器的基本参数，要求与电机的参数保持一致，否则将无法启动。
修改变频器参数有三种方法：
方法一：利用启动向导，按步骤完成参数的设置。 方法二：手动修改数据，下载变频器参数，下拉基本参数进行修改。
方法三：利用已经安装成功的变频器参数，可备份下载到同一型号的变频器中，缩短参数修改的时间。
（3）重新修改程序，运用的是罗克韦尔的RSLogix 5000软件，版本号20.01，删除原有的软启动控制程序，在主程序上添加新增的变频器主要指标代码，并通过标签的对应关系作为程序语言中的条件，从输入条件到输出结果的过程层层推演，保证程序逻辑的严谨有效，最后通过试机调整电机加减速时间、转向等参数，设置频率可调节的操作界面，并开机验证。
图2 PLC 程序编辑
汽车实用技术
206 4 节能成果展示及未来规划
（1）节能统计
电泳4台循环泵1小时共节能69度，全年生产日251天（单日节能13小时），非生产日114天（单日节能24小时），一年节能331144.8元。mg7报价
表2 电泳循环水泵节能效果一览
喷漆室送排风机1小时共节能177度，2018年生产平均每日工作11h ，一年节能390957.6元。
奇瑞新能源车价格表3 喷房送排风机节能效果一览
面漆喷漆室送排风量都减少后，冬季燃烧机的耗气量也将相应的下降，改造前单月燃气用量44299.63m ³，改造后为35439.70 m ³，一年可节省燃气费用（44299.63-35439.7）*2.928元/ m ³*5个月=129709.4元。
综上，一年可节省能源成本1121811.8元。
（2）未来，如果手工站将来全部用机器人喷涂替代，整个喷漆室还可以进行循环风改造，即外表面喷涂站的排风管接入到内表面喷涂站的送风管中，如此可进一步降低喷漆室风量和风速的要求。
昆磨高速
5 结束语
通过本次对厂内大功率设备的变频改造，为生产车间单台能耗成本下降提供有力帮助，年均至少可节省电费70万元，燃气费12万元，改造方案已在江铃集团及其他同类的项目改造中推广使用。
变频改造技术在国内发展已经日益成熟，在厂内设备选型配套的情况下，变频改造将成为工厂改善最普遍的实施方案，而对罗克韦尔自动化技术的运用也将通过改造项目的实施得到提升。
参考文献
[1] 王锡春.涂装车间设计手册.北京：化学工业出版社,2008. [2] 邓春.PAC 编程基本教程.北京：机修工业出版社.2011.10. [3] Logix5000™控制器过程控制与驱动指令集.罗克韦尔自动化公司
资料.2007.
发布评论