PLC電鍍流水線

1、摘 要 電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化結(jié)合其他行業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用情況，提出了基于PLC的電鍍行車自動(dòng)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，并通過應(yīng)用機(jī)械、可編程序控制器(PLC)等多項(xiàng)專門技術(shù)開發(fā)的自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)。本文首先分析和制定了該生產(chǎn)線的整體設(shè)計(jì)思想和方案。為了確保了該生產(chǎn)線系統(tǒng)具備真正的自動(dòng)化生產(chǎn)能力且結(jié)構(gòu)簡單，本文采用可編程序控制器對(duì)某電鍍行車的工作過程進(jìn)行控制的方法，簡化了控制系統(tǒng)的接線，克服了電磁繼電器動(dòng)作時(shí)間長、觸點(diǎn)抖動(dòng)的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。本文以鍍鎳電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，利用可編程序控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)的順序控制，使用理論研究的方法，設(shè)計(jì)了一套基于可編程控制器的電鍍車間專用

2、行車自動(dòng)控制系統(tǒng)。本文采用S7-300型號(hào)的PLC來進(jìn)行控制，使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，可方便完成自動(dòng)，手動(dòng)拉制和相互之間的切換；整個(gè)程序采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法，具有調(diào)試方便，維護(hù)簡單，移植性好的優(yōu)點(diǎn)。為適應(yīng)現(xiàn)代傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)，我們還采用了基于力控組態(tài)軟件的系統(tǒng)作為上位機(jī)，配合下位機(jī)PLC完成了系統(tǒng)的監(jiān)控功能，更好的來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能。關(guān)鍵詞：電鍍行車，可編程控制器，順序控制，組態(tài)軟件Abstract Application of electroplating production line automatic automatic control technology in combina

3、tion with other industries, made plated vehicular line design based on PLC and by applying mechanical, programmable logic controllers (PLC), a number of specialized technology to develop automated production system. This paper first analyses and developed the overall design of the production line an

4、d the programme. In order to ensure that the production system with real automation production capacity and the structure is simple, the paper of using programmable logic controller in an electroplating process control methods simplifies the control system wiring, to overcome the electromagnetic rel

5、ay disadvantages of long hours, contact jitter, improved system reliability and flexibility.Design of control system of automatic production line of nickel plating, this paper studies, electroplating production line by using programmable logic controller system for sequence control, using the method

6、 of theoretical research, devised a plating plant based on PLC automatic control system of dedicated traffic lanes. PLC for control of the S7-300 model used in this paper, the system has a strong ability to adapt, can be easily completed automatically, manually drawn and switch between each other th

7、roughout the program uses a structured design methodology, debugging, maintenance, advantages of Xenografts. To adapt to the modern tradition of industrial control systems, we have also adopted a system based on force control configuration software as PC, combined with lower computer PLC completed a

8、 system monitoring capabilities, the better to achieve the control function of the system.Key words: electroplated Lane, programmable controller, sequence control, configuration software目 錄第1章 緒論1.1 電鍍行業(yè)的簡介.1.2 電鍍行車控制系統(tǒng)的種類1.3 電鍍行車控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀第2章 電鍍流水線控制系統(tǒng)的總體方案2.1 電鍍流水線概述2.2 對(duì)電鍍流水線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求第3章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

9、3.1 電氣控制線路的設(shè)計(jì) 3.2 PLC控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)結(jié) 束 語參 考 文 獻(xiàn)致 謝附錄A 基于PLC的電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙附錄B 電鍍行車電氣控制系統(tǒng)PLC指令表第1章 緒論1.1電鍍行業(yè)的簡介電鍍是對(duì)機(jī)體表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)以及獲得某些特殊性能的一種表面工程技術(shù)，是一種電化學(xué)過程，也是一種氧化還原反應(yīng)，是獲得金屬保護(hù)層的有效防范。在這個(gè)過程中，金屬離子獲得電子被還原成金屬原子，金屬原子按照一定的規(guī)律排列形成金屬鍍層。電鍍過程又稱為電沉積，其基本原理就是直流電場(chǎng)的作用下，在電解質(zhì)溶液（鍍液）中有陽極和陰極構(gòu)成回路，是溶液中金屬離子沉積到陰極鍍件表面

10、上，以形成良好的金屬的過程。電鍍工業(yè)是我國重要的加工工業(yè)，到今天已經(jīng)有100多年的歷史。電鍍是重要的表面工程技術(shù)，不僅能獲得保護(hù)裝飾性鍍層，還可以通過不同工藝得到具有特殊用途的功能薄膜，近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為他增添了許多新的內(nèi)容，因而電鍍?cè)跈C(jī)械、地質(zhì)、電子、儀器儀表、輕工、交運(yùn)和國防工業(yè)等生產(chǎn)部門的應(yīng)用日益廣泛，與人們的日常生活也密切相關(guān)。1.2電鍍行車控制系統(tǒng)的種類1.2.1 繼電接觸器控制系統(tǒng)現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所使用的生產(chǎn)機(jī)械大多是由電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)的。因此，電力傳動(dòng)裝置是現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械中的一個(gè)重要部分，它由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制電動(dòng)機(jī)的電氣設(shè)備等三個(gè)主要環(huán)節(jié)所組成。繼電器問世以來，一直是電氣控制的

11、主流，目前國內(nèi)仍有不少廠家應(yīng)用繼電接觸器控制系統(tǒng)。其中輸人單元為按鈕開關(guān)等主令電器、邏輯單元是支配控制系統(tǒng)的“程序”，它是由各種繼電器的觸點(diǎn)通過導(dǎo)線連接，并具有一定的邏輯功能的控制線路。為了提高生產(chǎn)率，使電動(dòng)機(jī)能按照生產(chǎn)機(jī)械所需的預(yù)定順序進(jìn)行工作，通?？梢圆捎靡恍┲T如繼電器、接觸器及按鈕等控制電器來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。這些主要由繼電器、接觸器和按鈕等電器所組成的控制系統(tǒng)一般稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)。輸出單元包括各種閥門的控制線圈、各類接觸器控制線圈及信號(hào)指示等執(zhí)行元件。這種控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：價(jià)格便宜、性能價(jià)格比低。由于存在繼電器抖動(dòng)、打弧、吸合不良等現(xiàn)象，因此控制系統(tǒng)壽命短，可靠性差。因?yàn)?/p>

12、它的自動(dòng)控制功能是靠繼電器的輔助觸點(diǎn)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)，而觸點(diǎn)動(dòng)作一次需要幾十毫秒，所以控制速度慢；由于需要改變控制邏輯就要改變各觸點(diǎn)間的連線，故技改難度大，同時(shí)體積大，耗能高。因此繼電接觸器控制方案，適用控制邏輯比較簡單，所需繼電器數(shù)量較少，程序固定的場(chǎng)合。1.2.2 單片機(jī)控制系統(tǒng) 用單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)。有不少控制系統(tǒng)是利用通用PC單片機(jī)或通用計(jì)算機(jī)。單片機(jī)具有體積小、控制功能強(qiáng)、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化

13、控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。大部分都可以用單片機(jī)系統(tǒng)或單片機(jī)加通用機(jī)系統(tǒng)來代替計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)。單片機(jī)的控制邏輯由軟件組成，同時(shí)軟件的編寫和修改方便，設(shè)計(jì)安裝接線工作量相對(duì)較少，設(shè)計(jì)周期較短，其適應(yīng)性較強(qiáng)。但其缺點(diǎn)是對(duì)工作環(huán)境條件要求較高，抗干擾能力不強(qiáng)，它適應(yīng)于工作環(huán)境條件比較好的各種控制領(lǐng)域，如機(jī)械、冶金、紡織、國防、民用等。除通用外設(shè)（如打印機(jī)、硬盤、磁盤等）外，還有許多外部通信、采集、多路分配管理、驅(qū)動(dòng)控制等接口，而這些外設(shè)與接口完全由主機(jī)進(jìn)行管理，必然造成主機(jī)負(fù)擔(dān)過重，因而出現(xiàn)了新的控制手段，即可編程序控制器。1.2.3 可編程序控制器控

14、制系統(tǒng)一、可編程序控制器可編程控制器是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。二、可編程序控制器的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PL

15、C由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。（2） 適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活； PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。（3） 編程方便，易于使用； 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/21/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。（4） 功能強(qiáng)，擴(kuò)展能力強(qiáng)； PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成

16、了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。 （5） PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便； PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（6） 維修方便，維修工作量少； 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造二、可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的制造成本不斷下降，而功能卻大大加

17、強(qiáng)。目前，在先進(jìn)工業(yè)國家中PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用的領(lǐng)域已覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè)。概括起來主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1） 順序控制；（2）運(yùn)動(dòng)控制；（3）閉環(huán)過程控制；（4）數(shù)據(jù)處理；（5）通信和聯(lián)網(wǎng)。1.3 電鍍行車控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域里，小到一個(gè)簡單的機(jī)電一體化設(shè)備、大到整個(gè)生產(chǎn)線，以及大型的工程領(lǐng)域里，都存在PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)存在。PLC已不在是局限在邏輯上，應(yīng)該理解成過程控制器，如西門子全集成自動(dòng)化TIA的概念。在整個(gè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC和傳動(dòng)是組成自動(dòng)控制的兩個(gè)非常重要的部分。在主流PLC往大型化、集成化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時(shí)，還有很多分支在并列發(fā)

18、展。我們還有很多單體化、一體化的設(shè)備，現(xiàn)在微型化離散的控制也在同步進(jìn)行。比如西門子S7-200功能強(qiáng)大，1000多塊一個(gè),原來是不能想象的。為滿足自動(dòng)控制領(lǐng)域各層面的不同要求，微型機(jī)、小型機(jī)的發(fā)展勢(shì)頭也很猛。 現(xiàn)在，PLC不僅能進(jìn)行邏輯控制，在模擬量的閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制方面都得到廣泛的應(yīng)用。如今大、中型、甚至小型PLC都配有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及算術(shù)運(yùn)算功能，有的還具有PID功能。這些功能使PLC應(yīng)用于模擬量的閉環(huán)控制、運(yùn)動(dòng)控制、速度控制等具有了硬件基礎(chǔ)；PLC具有輸出和接收高速脈沖的功能，配合相應(yīng)的傳感器及伺服裝置，PLC可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制；P

19、LC配合可編程終端設(shè)備（如觸摸屏），可以實(shí)時(shí)顯示采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，為分析、研究系統(tǒng)提供依據(jù)；利用PLC的自檢信號(hào)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控；PLC具有較強(qiáng)的通信功能，可與計(jì)算機(jī)或其他智能裝置進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，從而能方便地實(shí)現(xiàn)集散控制。功能完備的PLC不僅能滿足控制的要求，還能滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。總之為了進(jìn)一步擴(kuò)大PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，適應(yīng)大、中、小型企業(yè)擴(kuò)印不同需要，PLC產(chǎn)品大致向以下幾方面發(fā)展：（1）向小型化方向發(fā)展；（2）向高速度、大容量和智能化方向發(fā)展；（3）PLC編程工具與編程語言的多樣化、高級(jí)化、標(biāo)準(zhǔn)化；（4） 向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；（5）發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)和故障診斷。第2章

20、 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案2.1 電鍍行車概述2.1.1 電鍍行車的用途本電鍍行車是某企業(yè)電鍍車間為了提高工作效率，促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度而制造的一臺(tái)起吊設(shè)備。該設(shè)備采用遠(yuǎn)距離控制，起吊物品是有待進(jìn)行電鍍或表面處理的各種產(chǎn)品零件。另外，本電鍍行車擁有手動(dòng)、單周和連續(xù)3種工作方式，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇其中工作方式進(jìn)行電鍍產(chǎn)品零件，這樣就大大增加了對(duì)電鍍行車操作的靈活性。2.1.2 電鍍行車的基本組成結(jié)構(gòu)本電鍍行車機(jī)械部分由傳送帶A、傳送帶B、行車和電鍍槽等4部分組成，而行車又由大車、小車和吊鉤等部分組成，如圖2.1所示。傳送帶A、傳送帶B、大車、小車和吊鉤分槽，每個(gè)槽內(nèi)從左到右都有5個(gè)

21、位置依次稱為1號(hào)位、2號(hào)位5號(hào)位，每個(gè)位置都可以放置一個(gè)吊籃，因此，每個(gè)槽內(nèi)共可以放置5個(gè)吊藍(lán)。15號(hào)槽內(nèi)依次裝有酸液、清水、鋅液、鉻液、鎳鎘液，可分別用來對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘等處理（但在同一時(shí)間內(nèi)，只需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅或鍍鉻或鍍鎳鎘處理）。完成對(duì)產(chǎn)品零件的除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘處理所需的時(shí)間分別為5分鐘、2分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘。 圖2.1 電鍍車間平面示意圖2.1.3 電鍍行車的主要技術(shù)參數(shù)根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際情況可得：（1）電鍍行車傳送帶A和傳送帶B最大載重為Mmax=2500kg，其傳送帶摩擦系數(shù)m =0.2，傳送帶速度要求為v =15m/mi

22、n。 （2）電鍍行車大車最大載重為Mmax =5000kg，其大車與導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)m =0.15，大車的速度要求為v =30m/min。（3）電鍍行車小車最大載重為Mmax =1500kg，其小車與大車的摩擦系數(shù)m =0.1，小車的速度要求為v =15m/min。（4）電鍍行車吊鉤最大負(fù)重為Mmax =500kg，其吊繩的摩擦系數(shù)可忽略不計(jì)，吊鉤上升與下降的速度要求為v =15m/min。2.1.4 電鍍行車的工作原理要求本電鍍行車對(duì)產(chǎn)品零件的傳送過程如下：（1）將吊籃從傳送帶A送到1號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹處理。在電鍍行車啟動(dòng)前的初始狀態(tài)下，吊鉤在大車和小車的拖動(dòng)下處于傳送帶A的1號(hào)位的上

23、方。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，傳送帶A向前，將裝滿待電鍍和表面處理的產(chǎn)品零件的吊籃送到15號(hào)位。傳送到位后，吊鉤下降。下降到位后，小車向右一小段距離，以使吊鉤鉤住吊籃。鉤住吊籃后，吊鉤上升。吊鉤將吊籃提升到位后，大車向前(小車不動(dòng))，將吊籃送到1號(hào)槽的1號(hào)位的上方。將吊籃送到位后，吊鉤下降，將吊籃送到1號(hào)槽中的1號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹處理。吊鉤下降到位后，小車向左一小段距離，以使吊鉤脫離吊籃。吊鉤脫離吊籃后，吊鉤上升。上升到位后，大車向后，小車向左，拖動(dòng)吊鉤到傳送帶A的2號(hào)位的上方。吊鉤到達(dá)傳送帶A的2號(hào)位的上方后，吊鉤下降。以后重復(fù)上述過程，依次將各吊籃從傳送帶A的25號(hào)位送到1號(hào)槽的25號(hào)位。

24、當(dāng)行車將第5個(gè)吊藍(lán)送到1號(hào)槽的5號(hào)位后，重復(fù)上述第（7）、（8）步的過程，使吊鉤脫離吊籃并上升。上升到位后，大車不動(dòng)，小車向左，拖動(dòng)吊鉤回到1號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。（2）將吊籃從1號(hào)槽送到2號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行清洗。當(dāng)1號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)酸液進(jìn)行了5分鐘的除銹處理后，重復(fù)類似于上述（1）（13）步的過程，依次將各吊籃從1號(hào)槽中的15號(hào)位送到2號(hào)槽的15號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行清洗。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到2號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。（3）將吊籃從2號(hào)槽送到3號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理。當(dāng)2號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了

25、2分鐘的清洗后，若需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理，則應(yīng)重復(fù)類似于上述（1）（13）步的過程，依次將各吊籃從2號(hào)槽中的15號(hào)位送到3號(hào)槽的15號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到3號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。（4） 將吊籃從2號(hào)槽送到4號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理。（5） 當(dāng)2號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了2分鐘的清洗后，若需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理，則應(yīng)重復(fù)類似于上述（1）（13）步的過程，依次將各吊籃從2號(hào)槽中的15號(hào)位送到4號(hào)槽的15號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到4號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。

26、（5）將吊籃從2號(hào)槽送到5號(hào)槽，對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理。當(dāng)2號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了2分鐘的清洗后，若需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理，則應(yīng)重復(fù)類似于上述（1）（13）步的過程，依次將各吊籃從2號(hào)槽中的15號(hào)位送到5號(hào)槽的15號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到5號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。（6）將吊籃從3或4、5號(hào)槽送到傳送帶B，以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件運(yùn)走。當(dāng)3或4、5號(hào)槽的1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)過了10或15、20分鐘的鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理后，重復(fù)類似于上述（1）（13）步的過程，依次將各吊籃從3或4、5號(hào)槽

27、中的15號(hào)位送到傳送帶B的15號(hào)位，以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件運(yùn)走。將各吊籃送到傳送帶B后，應(yīng)使吊鉤回到傳送帶A的1號(hào)位的上方。等待下一個(gè)循環(huán)的傳送工作的進(jìn)行。2.2 對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求2.2.1 對(duì)工作方式的設(shè)計(jì)要求（1）為了適應(yīng)電鍍行車控制系統(tǒng)的調(diào)試、檢查和操作方便的需要，應(yīng)使電鍍行車控制系統(tǒng)具備手動(dòng)、單周和連續(xù)三種工作方式。（2）應(yīng)具有對(duì)上述三種工作方式的自由選擇功能。（3）為了避免程序混亂，應(yīng)能避免在同一時(shí)間內(nèi)電鍍行車按兩種或兩種以上的工作方式運(yùn)行。2.2.2 對(duì)單機(jī)控制的設(shè)計(jì)要求在電鍍產(chǎn)品零件的過程中，要求能按下某一步就運(yùn)行某一步，即當(dāng)遇到電鍍特殊工藝要求時(shí)能

28、實(shí)現(xiàn)人工單步操作。2.2.3 對(duì)全機(jī)控制的設(shè)計(jì)要求（1）在單周和連續(xù)工作方式下，當(dāng)下述初始條件中的任何一個(gè)不具備時(shí)，應(yīng)避免電鍍行車啟動(dòng)運(yùn)行： 行車大車在初始位置； 行車小車在初始位置； 吊鉤在初始位置。（2）在單周和連續(xù)工作方式下，應(yīng)能使電鍍行車按照預(yù)先規(guī)定的工藝流程運(yùn)行。（3）在電鍍產(chǎn)品零件的過程中，如遇到任何一步不能正常完成，應(yīng)能使電鍍行車立即自動(dòng)停車。（4）在連續(xù)工作方式下，應(yīng)能對(duì)電鍍行車工作循環(huán)次數(shù)和一個(gè)循環(huán)完成時(shí)間進(jìn)行累計(jì)，具備計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)功能。（5）應(yīng)能保證操作人員隨時(shí)都能使電鍍行車緊急停車。2.2.4 對(duì)控制系統(tǒng)保護(hù)的要求為了能夠保障電鍍行車及其控制系統(tǒng)的安全，應(yīng)使控制系統(tǒng)具備以下

29、保護(hù)功能：（1）短路保護(hù)；（2）過載保護(hù)；（3）失壓保護(hù)；（4）吊鉤緊急制動(dòng)。2.2.5 對(duì)信號(hào)顯示和故障報(bào)警的設(shè)計(jì)要求（1）在任何工作方式下，信號(hào)顯示系統(tǒng)都能顯示電鍍行車及其傳送帶運(yùn)行的全過程。（2）信號(hào)顯示系統(tǒng)應(yīng)能顯示控制系統(tǒng)的電源的工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，控制系統(tǒng)的工作方式。（3）當(dāng)任何一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)動(dòng)作時(shí)，信號(hào)顯示系統(tǒng)應(yīng)能顯示發(fā)生過載故障的電動(dòng)機(jī)，故障報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)能發(fā)出音響故障信號(hào)。第3章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 電氣控制線路的設(shè)計(jì)本自動(dòng)線中的電動(dòng)機(jī)控制線路，采用交流380/220V電源供電，電源開關(guān)采用刀開關(guān)與自動(dòng)開關(guān)串連的組合形式，其中刀開關(guān)起隔離電源、安全檢修的作用，自動(dòng)

30、開關(guān)起短路保護(hù)作用。電動(dòng)機(jī)控制線路中各電機(jī)主電路接于380V電源，控制電路接于220V電源。各電機(jī)主電路采用接觸器控制，并采用熱繼電器作過載保護(hù)，其中大車電機(jī)、小車電機(jī)和吊鉤電機(jī)采用電磁抱閘制動(dòng)。3.2 PLC控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)3.2.1 PLC輸入/輸出元件確定一、所需PLC輸入元件及輸入點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)預(yù)開按鈕SB11、啟動(dòng)按鈕SB12和預(yù)停按鈕SB13，占用PLC的3個(gè)輸入點(diǎn)。工作方式選擇開關(guān)SA2用來選擇手動(dòng)、單周、連續(xù)三種工作方式的一種，占用PLC的3個(gè)輸入點(diǎn)。電鍍種類選擇開關(guān)SA3用來選擇鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳鎘三種電鍍中的一種，占用PLC的3個(gè)輸入點(diǎn)。電鍍行車及傳送帶的手動(dòng)操作按鈕SB1、

31、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8、SB9、SB10均為一個(gè)常開觸點(diǎn)，它們共占用PLC的10個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)傳送帶吊籃位置的光電開關(guān)為SP1、SP2、SP3，它們共占用PLC的3個(gè)輸入點(diǎn)。用于吊鉤拖動(dòng)電機(jī)串電阻起動(dòng)的欠電流繼電器為KI1、KI2、KI3，它們共占用PLC的3個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)電鍍行車大車運(yùn)行位置的行程開關(guān)為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7、SQ8、SQ9，它們共占用PLC的9個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)電鍍行車小車運(yùn)行位置的行程開關(guān)SQ10、SQ11、SQ12、SQ13、SQ14、SQ15、SQ16、SQ17，它們共占用PLC的8個(gè)輸入點(diǎn)。用于

32、檢測(cè)吊鉤升降位置的行程開關(guān)SQ18，占用PLC的一個(gè)輸入點(diǎn)。用于電鍍行車各電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的熱繼電器為FR1、FR2、FR3、FR4、FR5，它們均為一個(gè)常開觸點(diǎn)，共占用PLC的5個(gè)輸入點(diǎn)。綜上所述，共需PLC輸入觸點(diǎn)48個(gè)。二、所需PLC輸出元件及輸出點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)控制電鍍行車各個(gè)電機(jī)運(yùn)行的接觸器線圈為KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8、KM9、 KM10，它們共占用PLC的10個(gè)輸出點(diǎn)。在吊鉤拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，用于接入和切除三段附加電阻的接觸器為KM11、KM12、KM13，用于防止三臺(tái)接觸器同時(shí)通電動(dòng)作的中間繼電器為KA，KM11、KM12、KM13和KA的線圈與P

33、LC輸出點(diǎn)的連接關(guān)系如圖3.1所示，由該圖可知，KM11、KM12、KM13和KA的線圈共占用PLC的2個(gè)輸出點(diǎn)。 圖3.1 電流繼電器控制電路圖 用于大車電機(jī)、小車電機(jī)、吊鉤電機(jī)制動(dòng)抱閘的電磁鐵的線圈為YB1、YB2、YB3，它們共占用PLC的3個(gè)輸出點(diǎn)。預(yù)開預(yù)告電鈴BE 1個(gè)，占用PLC的1個(gè)輸出點(diǎn)。故障報(bào)警蜂鳴器BU 1個(gè)，占用PLC的1個(gè)輸出點(diǎn)。電鍍行車各電機(jī)運(yùn)行過程指示燈為HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8、HL9、HL10，它們共占用PLC的10個(gè)輸出點(diǎn)。其中傳送帶A向前指示燈為HL1；傳送帶A向后指示燈為HL2；傳送帶B向前指示燈為HL3；傳送帶B向后

34、指示燈為HL4；大車前進(jìn)指示燈為HL5；大車后退指示燈為HL6；小車右行指示燈為HL7；小車左行指示燈為HL8；吊鉤上升指示燈為HL9；吊鉤下降指示燈為HL10。用于指示電鍍行車各電機(jī)過載故障的指示燈為HL10、HL11、HL12、HL13、HL14，它們共占用PLC的5個(gè)輸出點(diǎn)。綜上所述，共需PLC輸出觸點(diǎn)32個(gè)。3.2.2 PLC型號(hào)的確定查閱我國各大企業(yè)使用較多的PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC的技術(shù)手冊(cè)，確認(rèn)日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-128MR型基本單元完全能過滿足上述要求，因此本課題控制系統(tǒng)的PLC選用FX2N-128MR型基本單元1臺(tái)。其主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：該型PLC為整體式結(jié)構(gòu)，具

35、有本電鍍行車所需的所有指令功能，其輸入點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器容量8KB，輸入模塊電壓為DC24V，輸出模塊為繼電器型。3.2.3 PLC I/O元件分配表一、PLC輸入元件分配表可將PLC電鍍行車控制系統(tǒng)中PLC的所有輸入元件分配到PLC的各個(gè)輸入點(diǎn)上，如表3. 1所示。表3.1 PLC輸入元件分配表輸入元件輸入點(diǎn)輸入元件輸入點(diǎn)輸入元件輸入點(diǎn)SB11X0SP1X23SQ10X42SB12X1SP2X24SQ11X43SB13X2SP3X25SQ12X44SA2X3-X5KI1X26SQ13X45SA3X6-X10KI2X27SQ14X46SB1X11KI3X30SQ15X4

36、7SB2X12SQ1X31SQ16X50SB3X13SQ2X32SQ17X51SB4X14SQ3X33SQ18X52SB5X15SQ4X34FR1X53SB6X16SQ5 X35FR2X54SB7X17SQ6X36FR3X55SB8X20SQ7X37FR4X56SB9X21SQ8X40FR5X57SB10X22SQ9X41輸出元件輸出點(diǎn)輸出元件輸出點(diǎn)輸出元件輸出點(diǎn)KM1YOKAY14HL6Y31KM2Y1KM11KM12KM13Y15HL7Y32KM3Y2HL8Y33KM4Y3HL9Y34KM5Y4YB3Y16HL10Y35KM6Y5BEY17HL11Y36YB1Y6BUY20HL12Y37K

37、M7Y7HL1Y24HL13Y40KM8Y10HL2Y25HL14Y41YB2Y11HL3Y26HL15Y42KM9Y12HL4Y27KM10Y13HL5Y30二、PLC輸出元件分配可將基于PLC的電鍍行車控制系統(tǒng)中PLC的所有輸出元件分配到PLC的各個(gè)輸出點(diǎn)上，如表3.2所示。表3.2 PLC輸出元件分配表第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)4.1 PLC梯形圖總體方案設(shè)計(jì)4.1.1 PLC程序的組成及各部分程序的作用在第二章中，已對(duì)電鍍行車工作方式控制的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了敘述，其內(nèi)容如下：為了適應(yīng)電鍍行車控制系統(tǒng)的調(diào)試、檢查和操作方便的需要，應(yīng)使電鍍行車控制系統(tǒng)具備手動(dòng)、單周和連續(xù)三種工作方式。據(jù)此，本設(shè)計(jì)