電鍍流水線的PLC課程設(shè)計

1、電鍍流水線的PLC控制課稈設(shè)計說明書 1、本課程設(shè)計目的根據(jù)要求設(shè)計出合理的PLC控制裝置，學習使用PLC實現(xiàn)對工業(yè)過程的控制。在設(shè)計過程中要全面的考慮各種影響因素，提高設(shè)計的程序的可靠性，結(jié)合實際情況綜合的加深自己對PLC的各種基礎(chǔ)知識加以理解消化吸收，提高動手能力和工程素養(yǎng)。2、設(shè)計指標與要求本選題是為了電鍍車間提高工效、促進生產(chǎn)自動化以及減輕勞動強度而設(shè)計的一種專用半自動起吊設(shè)備，采用遠距離控制。起吊物品為待進行電鍍或進行表面處理的各種產(chǎn)品零件。電鍍生產(chǎn)過程是由人工將待加工零件裝入吊籃（或掛鉤上），在發(fā)出信號后，起吊設(shè)備便提升并逐段前進，按工藝要求，在需要停留的槽位上停止，并自動下降，下

2、降到位并且停留一段時間（電鍍）后，自動提升。如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序后，返回起吊位置，卸下加工好的零件，為下一次加工做好準備。電鍍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。課程設(shè)計報告內(nèi)容與設(shè)計步驟（1）設(shè)計的任務(wù)分析與計算1課題要求1電鍍流水線順序控制系統(tǒng)的動力配置兩臺電動機。行車架前的后移動由行車電動機Ml控制，其功率為4kW;提升電動機M2控制吊鉤上升與下放，其功率為2.5kWo吊鉤上升，提起待鍍工件，其上升高度由行程開關(guān)控制。2行車架攜待鍍工件向前運動至槽上方，由行程開關(guān)控制其停止向前運動（制動）。3吊鉤下放到一定位置，制動停車，待鍍工件浸入槽內(nèi)2min。4吊鉤提升待鍍工件到位后停止（制動），在

3、鍍槽上方停30so5行車架攜工件運動至第一電鍍液回收槽上方，由限位開關(guān)控制停止（制動）。6吊鉤下放，其工作情況與3過程相同，浸入槽內(nèi)時間為32so7與4過程相同，停留時間為16so8以后工作重復(fù)上述過程。工藝過程電鍍工藝流程圖如圖所示。先將待鍍工件放人槽內(nèi)2min,然后提起懸停30s,隨后放人第一電鍍液回收槽內(nèi)浸32s，提起懸停16s，再放人第二電鍍液回收槽內(nèi)浸32s，提起懸停16s，如此循環(huán)直到加工過程結(jié)束。整個過程為：從原始位置開始，行車7停在掛件架5前，掛件架放在固定支架上，由操作人員將待鍍工件掛在掛具上，吊鉤6勾住掛件架然后啟動系統(tǒng)工作（見圖）。時序分析4.主電路設(shè)計計算在本設(shè)計中，裝

4、置的運行主要是通過兩個電動機的運轉(zhuǎn)實現(xiàn)，在工業(yè)控制中，可以直接使用220V電壓供電。5.控制方法設(shè)計本次課程設(shè)計，通過編寫較為簡單的PLC程序使電鍍流水線的控制得以實現(xiàn)。在設(shè)計過程中，電鍍流水線順序控制系統(tǒng)的動力配置兩臺電動機。行車架前的后移動由行車電動機Ml控制，其功率為4kW;提升電動機M2控制吊鉤上升與下放，其功率為2.5kW。吊鉤上升，提起待鍍工件，其上升高度由行程開關(guān)控制。PLC輸入/輸出接口地址的分配、接口電路圖PLC選型控制系統(tǒng)采用了8輸入4輸出，選用S7-200的CPU222即可，但基于在實際中的使用情況，一般選用CPU224。本此設(shè)計使用的就是CPU224。主電路圖及相關(guān)功能

5、說明上圖為系統(tǒng)的主電路圖：圖中，F(xiàn)A起到了短路保護作用，即當控制線路發(fā)生短路故障時，控制線路應(yīng)能迅速切除電源，F(xiàn)A可以完成主電路的短路保護任務(wù)。QA為通電開關(guān)，當QA閉合時，就可以用控制電路控制系統(tǒng)的運行。QAO為控制電動機Ml向前（正轉(zhuǎn)）移動的主開關(guān)，QA1為控制其向后（反轉(zhuǎn)）移動的主開關(guān);QA2為控制電動機M2上升（正轉(zhuǎn)）的主開關(guān)，QA3為控制電動機M2下降（反轉(zhuǎn)）的主開關(guān)。電路中的BB1和BB2在電路中起到了過載保護作用，由于電動機長期超載運行，會造成電動機繞組溫度升到超過其允許值而損壞，所以要采取過載保護，其特點為：負載電流越大，保護動作時間越快，但不能受電動機啟動電流影響而動作。PL

6、C輸入/輸出地址分配輸入設(shè)備I/O地址輸出設(shè)備I/O地址Ml向前（正轉(zhuǎn)）移動開關(guān)I0.0控制前后移動電動機Ml正轉(zhuǎn)接觸器KMlQ0.1Ml向后（反轉(zhuǎn)）移動開關(guān)I0.1控制前后移動電動機Ml反轉(zhuǎn)接觸器KM2Q0.2M2上升（正轉(zhuǎn)）開關(guān)I0.2M2上升正轉(zhuǎn)接觸器KM3Q0.3M2下降（反轉(zhuǎn)）開關(guān)I0.3M2下降反轉(zhuǎn)接觸器KM4Q0.4槽1的限位開關(guān)I0.4槽2的限位開關(guān)I0.5槽3的限位開關(guān)I0.6槽4的限位開關(guān)I0.7PLC外部接線及相關(guān)說明如上圖所示，10.0對應(yīng)Ml向前（正轉(zhuǎn)）移動開關(guān)，。I0.1對應(yīng)M1向后（反轉(zhuǎn)）移動開關(guān)。10.2對應(yīng)M2上升（正轉(zhuǎn)）開關(guān)，同時間接控制定時器的工作。10.

7、3對應(yīng)M2下降（反轉(zhuǎn)）開關(guān)，同時間接控制定時器的工作。10.4為槽1的限位開關(guān)，可以控制電動機M2工作，也可以間接控制電動機Ml停止。10.5為槽2的限位開關(guān)，可以控制電動機M2工作，也可以間接控制電動機M1停止。10.6為槽3的限位開關(guān)，可以控制電動機M2工作，也可以間接控制電動機M1停止。10.7為槽4的限位開關(guān)，可以控制電動機M2工作，也可以間接控制電動機M1停止。Q0.1是用來控制前后移動電動機Ml正轉(zhuǎn)接觸器KM1。Q0.2是用來控制前后移動電動機M1反轉(zhuǎn)接觸器KM2。Q0.3是用來控制M2上升正轉(zhuǎn)接觸器KM3。Q0.4是用來控制M2下降反轉(zhuǎn)接觸器KM4。（3）梯形圖設(shè)計及相關(guān)分析1.

8、根據(jù)設(shè)計PLC梯形圖PLC梯形圖見附錄2.編制程序LDI0.2RM1.1,1SCRTS0.4Network17SCRENetwork18LSCRS0.4Network19LDSM0.0TONT38,30Network20LDT38SCRTS0.5Network21SCRENetwork22LSCRS0.5Network23LDSM0.0SM1.2,1Network24LDI0.5RM1.2,1SCRTS0.6Network25SCRENetwork26LSCRS0.6Network27LDSM0.0SM1.3,1Network28LDI0.3RM1.3,1SCRTS1.0Network29SC

9、RENetwork30LSCRS1.0Network31LDSM0.0STL如下面所示：Network1LDSM0.1SS0.0,1Network2LSCRS0.0Network3TOC o 1-5 h zLDI0.0SQ0.1,1Network4LDI0.4RQ0.1,1SCRTS0.1Network5SCRENetwork6LSCRS0.1Network7LDSM0.0SM1.0,1Network8LDI0.3RM1.0,1SCRTS0.2Network9SCRENetwork10LSCRS0.2Network11LDSM0.0TONT37,120Network12LDT37SCRTS0.

10、3Network13SCRENetwork14LSCRS0.3Network15LDSM0.0SM1.1,1Network16TONT39,32Network32LDT39SCRTS1.1Network33SCRENetwork34LSCRS1.1Network35LDSM0.0SM1.4,1Network36LDI0.2RM1.4,1SCRTS1.2Network37SCRENetwork38LSCRS1.2Network39LDSM0.0TONT40,16Network40LDT40SCRTS1.3Network41SCRENetwork42LSCRS1.3Network43LDSM0.0

11、SM1.5,1Network44LDI0.6RM1.5,1SCRTS1.4Network45SCRENetwork46LSCRS1.4Network47LDSM0.0SM1.6,1Network48LDI0.3RM1.6,1SCRTS1.5Network49SCRENetwork50LSCRS1.5Network51LDSM0.0TONT41,32Network52LDT41SCRTS1.6Network53SCRENetwork54LSCRS1.6Network55LDSM0.0SM1.7,1Network56LDI0.2RM1.7,1SCRTS2.0Network57SCRENetwork

12、58LSCRS2.0Network59LDSM0.0TONT42,16Network60LDT42SCRTS2.1Network61SCRENetwork62LSCRS2.1Network63LDSM0.0SM2.0,1Network64LDI0.7RM2.0,1SCRTS2.2SCRTS2.5Network65Network77SCRESCRENetwork66Network78LSCRS2.2LSCRS2.5Network67Network79LDSM0.0LDSM0.0SM2.1,1TONT44,16Network68Network80LDI0.3LDT44RM2.1,1SCRTS0.0

13、SCRTS2.3Network81Network69SCRESCRENetwork82Network70LDM1.2LSCRS2.3OM1.5Network71OM2.0LDSM0.0=Q0.2TONT43,32Network83Network72LDM1.1LDT43OM1.4SCRTS2.4OM1.7Network73OM2.2SCRE=Q0.3Network74Network84LSCRS2.4LDM1.0Network75OM1.3LDSM0.0OM1.6SM2.2,1OM2.1Network76=Q0.4LDI0.2RM2.2,1（4）調(diào)試過程調(diào)試設(shè)備介紹調(diào)試過程中采用了YHSMS-

14、A型可編程控制器實驗系統(tǒng)V2.0,V4.0STEP7MicroWINSP3軟件和西門子S7-200模擬仿真軟件。調(diào)試方法首先，將已編好的PLC程序輸入到V4.0STEP7MicroWINSP3軟件，當編譯無錯誤的話,運行程序,此時可以在此軟件上采用開始程序狀態(tài)監(jiān)控,就可以看到程序運行的狀態(tài)，從而進行程序分析，糾正其中不合理之處。若程序可以滿足設(shè)計要求且無錯誤，可以在YHSMS-A型可編程控制器實驗系統(tǒng)V2.0接好線后開啟電源，打開控制開關(guān)，將電腦中的程序下載到實驗系統(tǒng)中。之后，使程序處于運行狀態(tài)，通過實驗臺上面的各個控制開關(guān)完成對系統(tǒng)的控制，控制過程中相應(yīng)的指示燈可以一目了然地看到各個運行狀態(tài)

15、。（Q0.1亮，表示控制前后移動電動機M1正轉(zhuǎn)接觸器KMl工作）（Q0.2亮，表示控制前后移動電動機M1反轉(zhuǎn)接觸器KM2工作）（Q0.3亮，表示控制M2上升正轉(zhuǎn)接觸器KM3工作）（Q0.4亮，表示控制M2下降反轉(zhuǎn)接觸器KM4工作）3.程序聯(lián)調(diào)1)電鍍流水線的PLC控制課稈設(shè)計說明書電鍍流水線的PLC控制課稈設(shè)計說明書 l32)Ttttnatt便由*iS頊曲曲圧換主變下軋時虎.SSW；ICFU224CHKELOZ.Qli丿卓由仃補跚-逵黨i昌ITz砂|Jl誥至Is至OEFJ心邀堆肚廠配為riesBEa垸示沖.71fiarj)號j7B!式3)4)日1尸JRkraL-Mn=W：-MUIVBh-i*l

16、j4*iZjfMHr.dy-S&ii.廠設(shè)計中遇到的問題與解決方法1、問題:設(shè)計PLC程序時，電動機Ml與電動機M2之間需實現(xiàn)互相制約，即當電動機M1工作時電動機M2必須停止，當電動機M2工作時電動機M1也必須停止。解決方法:運用置位、復(fù)位指令，在電動機M1置位的同時使得電動機M2復(fù)位，即電動機Ml工作時電動機M2無法工作。同理，在電動機M2置位的同時使得電動機Ml復(fù)位，此時電動機M2可以工作而電動機Ml無法工作2、問題:在接線過程中，發(fā)現(xiàn)PLC實驗裝置臺上沒有限位開關(guān)。解決方法:用普通開關(guān)代替，當程序運行到該狀態(tài)時用手撥動開關(guān)，即表示此時觸發(fā)了限位開關(guān)。3、問題:在調(diào)試程序過程中，課題要求的

17、延時時間比較長，因此等待過程比較長。解決方法:在實際調(diào)試時我把延時時間縮小了10倍，這樣就節(jié)省了不必要的等待時間，大大減少了調(diào)試程序所花費的時間，從而能夠迅速的發(fā)現(xiàn)并解決問題。設(shè)計總結(jié)及體會學完一門專業(yè)課都要進行一次課程設(shè)計，目的是幫助我們把書本中學到的知識運用到實踐中去，做到理論與實踐相結(jié)合。此次設(shè)計以分組的方式進行，每組有一個題目，我們做的是電鍍流水線的PLC控制。由于平時大家都是學理論，沒有過實際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗，拿到的時候都不知道怎么做。但通過各方面的查資料并學習。我們基本學會了PLC設(shè)計的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學合作的機會，提高了與人合作的意識與能力。通過這次設(shè)計實踐

18、。我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知識的掌握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設(shè)計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。通過此次課設(shè)，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。雖然本次課程設(shè)計是要求自己獨立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流