为满足节约资源和环境保护的要求,新型环保材料的研究发展成为了世界性课题,玻璃纤维增强树脂基复合材料作为新型环保材料的一种,相比于传统的钢铁材料使用寿命更长,可有效节约资源,相比于工业塑料更加绿色环保,其终端产品的生产制造成为当下新型环保材料市场需求的重点之一。用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体成玻璃钢作为玻璃纤维加工的关键工艺之一,其加工生产线的电气性能及机械性能可直接决定玻璃纤维终端产品的产品性能,高效的自动化生产线及智能化控制系统的设计与实现为本文研究的重点。当前,我国尚未出现成熟的玻璃纤维格栅自动化生产线,而国外的玻璃纤维拉挤设备不仅价格昂贵,同时其产品形式也无法满足国内环保市场的应用需求,所以本文设计并开发了基于S7-200 SMART可编程逻辑控制器的玻璃纤维格栅自动化生产线及其控制系统。本生产线根据玻璃纤维增强不饱和聚酯凝胶拉挤成型的工艺流程和模块化思想,将整个生产线划为几个子模块:浸料温控模块、编织模块、烘箱温控模块、水冷模块、牵引模块、网切模块以及横筋生产模块和送筋模块等。各个子模块分别从硬件设计和程序实现上达到了工艺要求,能自动完成玻璃纤维的进料浸料、编织、烘烤固化成型、水冷、格栅牵引以及玻璃纤维格栅的计米切割、横筋自生产等。本系统还具备监控管理和操作干预的功能,通过设计的昆仑通泰MCGS人机界面触摸屏,工作人员能根据现场需求人工控制各子模块的状态,同时单筋生产和格栅生产可单独运行,也可同时生产。上述对玻璃纤维格栅生产的自动化有着重要的意义。本论文工作的主要内容如下:(1)根据玻璃纤维格栅生产的拉挤工艺要求和现场需求,设计了玻璃纤维格栅自动化生产系统的整体方案,根据模块化理念,将整条生产线布局划分为各个子模块,其分别实现对应的生产功能。(2)设计了生产线的电气原理图,对各个硬件进行组态设计并完成各模块主要低压硬件设备选型。(3)以各模块的功能要求为基础,进行动作建模并绘制了其对应的控制流程框图,分配了I/O信号点,并将系统的流程动作逐一编程实现,组态了硬件的通讯设计了触摸屏界面。(4)对玻璃纤维格栅自动化生产线投产实测,进行了连续不停机工作监测并得到了生产数据,对生产线性能和效率评估分析。(5)根据生产线生产实测中出现的问题,对送筋模块和格栅牵引模块进行了优化改进,优化方案不仅提高了玻璃纤维格栅生产线的效率,还使得生产线更加稳定可靠。本生产线已在烟台福山某公司正式运行,基本能实现玻璃纤维格栅生产全流程的自动化。目前,本生产线每天能完成大约700米玻璃纤维格栅的生产量,提高了玻璃纤维格栅的生产效率和品质,大大降低了废品率。