PLC的电镀生产线控制系统设计方案

第1章标题１.掌握对象的设计要求详述如摘要中所述，电镀的工作流程如图1.1：启动——吊钩上升—-上限行程开关闭合——右行至1号槽上方——XＫ1行程开关闭合—-吊钩下降进入１号槽-—下限行程开关闭合——电镀延时——吊钩上升……，由3号槽内吊钩上升，然后左行至左限位,吊钩下降至原位,即原位。依据要求,我们要实现以下工作方式：1、原位:表示设备处于初始状态，吊钩在下限位置，行车在左限位置。２、连续工作:当吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上升右行，依据工作流程要求不停的循环。3、单周期工作：设备始于原点，按下启动按钮，设备工作一个周期，然后停于原点，要重复其次个工作周期，必须再按一下启动按钮。图1．１电镀的工作流程REF_Ref168484640\r\h错误！未找到引用源。REF_Ref168484646\h错误！未找到引用源。PAGE8２.1PLC机型选择依据自动化电镀生产线的掌握要求,我们采纳了德国西门子PＬCＳ7－200ＣPU2２６型号,此类型PLC无论独立运行，还是联接网络都能完成各种掌握任务。它的使用范围可以掩盖从替代继电器的简洁掌握到简洁的自动掌握.其应用领域包括各种机床、纺织机械、塑料机械、电梯等行业.Ｓ7－２０0CＰU226通讯功能完善，具有极高的性能价格比是很突出的特点，也是我们采纳它的主要缘由.PLC为此系统的掌握核心,此系统的输入信号有两部分,一部分是原点、单周期、连续等面板掌握按钮，另一部分是多种行程开关，这些面板按钮信号和传感器信号作为ＰＬＣ的输入变量,经过PLＣ的输入接口输入到内部数据寄存器,然后在ＰＬＣ内部进行规律运算或数据处理后，以输出变量的形式送到输出接口，从而驱动电机来掌握行车的运行和吊钩的升降２。2Ｉ/O安排表及其端子接线图在本次系统设计中，我们定义的Ｉ/O安排表如表2－1所示。将13个输入信号和5个输入信号按各自的功能类型分好，并与PＬＣ的I/O点一一对应,编排地址如下表。数字量扩展模块的地址安排是从最靠近ＣＰＵ模块的数字量模块开头,在本机数字量地址的基础上从左到右按字节连续递增,本模块高位实际位数未满8位的，未用位不能安排给I／O链的后续模块，模拟量扩展模块的地址是从最靠近ＣPU模块的模拟量模块开头,在本机模拟量地址的基础上从左到右按字递增。我们定义的I／O端子接线图如图２－１所示.由图表可以看出,ＰLC掌握系统的输入信号有13个,均为开关量。其中单操作按钮开关２个,行程开关3个，限位开关5个，选择工作方式开关３个。ＰLC掌握系统的输出信号有5个，其中2个用于驱动吊钩电机正反转接触器KＭ1、KM２,２个用于驱动行车电机正反转接触器ＫM3、ＫＭ4，1个用于原位指示。表2.1I/Ｏ安排表序号输入序号输出1I０.０上限位14Q０．0上升2Ｉ0．１下限位15Ｑ0.１下降3Ｉ０．2左限位16Ｑ0。2右行４I0.３XK1行程开关1７Ｑ0。3左行5Ｉ0.4XK２行程开关１8Q0．4原位６Ｉ0。5XK3行程开关19Q0．5定时７I0．6原点开关8I０。7连续工作开关9I1．０启动按钮1０I１．1停止按钮12I1.3单周期按钮1３I1．４右限位图2．１I/O端子接线图２。３主电路的设计图2.2电镀生产线主电路图电气原理图是依据电气掌握系统的工作原理,采纳电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是依据它在电路中所起的作用画在不同的部位上.电气原理图具有结构简洁、层次分明的特点，适合讨论和分析电路工作原理,在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用.电气原理图一般分为主电路和帮助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路图。在本设计中,依据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别掌握吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如图２－2。图2—２中，接触器ＫＭ1，ＫM2掌握电动机M１的正、反转，实现吊钩的上升和下降,接触器KM3,KM４掌握电动机Ｍ2的正、反转,实现行车的前进和后退。2。４电镀生产线的工作流程图我们依据设计要求绘制了整个系统的工作流程图,以便可以更清楚的熟识该生产线的生产全过程,整个系统的工作流程图，如图2-3所示。行车动作无非就是上下左右受控移动,依据指定的挨次（即动作表)完成一系列的动作。要求有几套动作表可以选择，动作可以静态修改，也可以在运行时由上位机动态修改.在这里，我们把行车的一个动作定义为:“到几号工位上升，再到几号工位下降"，或者是“延时几秒”，每个动作表由若干个动作字组成,放在PＬC的数据寄存器里，动作表由ＰLＣ程序初始化，也可以在运行时通过串行通讯由上位机读取和修改，ＰLC程序在运行时只是不断地解释和执行动作表。图２。3电镀生产线工作流程图３．2PLＣ梯形图设计图3.1梯形图结论结论电镀是一门具有悠久历史的表面处理技术，近几年来,随着新的工艺技术方法，尤其是一些新的镀层材料和复合电镀技术的消灭,极大扩展了这一项表面处理技术的应用.并使其成为现代表面工程技术的重要组成部分.那么,通过我们这次对电镀生产线掌握系统的设计不仅让我们更多的了解到了电镀这个工艺的进展前景，而且让我们重新熟识了用PLＣ来设计掌握系统的使用价值,整个设计对我们即将走入社会的毕业生来讲是一次很大的熬炼,是我们对专业知识有了进一步的提高。在设计当中我们的基本参考资料是基于教科书,再通过各种途径猎取更简略的资料设计该掌握系统的。PＬＣ的编程是我们整个设计最主要的一部分，我们的编程是采纳梯形图编程语言，全部的编写步骤和编写要点是严格依据课本要求和教科老师的指导来编写的,所以整个编写的过程是相当严谨的。而且我们编写程序之前对电镀生产线的工作流程做了简略的分析,每个步骤考虑都很严密，所以总的来说，这个系统的设计师比较好的。但是在编写的过程中我们还是遇到了很多问题,这样的系统如果能够实际验证的话会很到程度上提高我们的动手能力。而且在编写过程中有一些小的细节我们也没有考虑到,如果说能够有足够的条件来调试的话能够大大提高我们系统的正确性。当然在以后的类似设计当中我们将会尽量的达到这些要求。附录PAGE16参考文献李道霖。电气掌握与PLC原理及应用［Ｍ］．电子工业出版社,２００6．７冯立明．电镀工艺与设备化学［M］.北京工业出版社，2０05。6孙平.可编程掌握器原理及应用[Ｍ］.高等教育出版社,２004．8廖常初主编。ＰLC编程及饮用.北京：机械工业出版社，２0０５西门子公司.S7—２00可编程掌握器系统手册，2002西门子公司。Ｓ７-２00可编程掌握器产品名目，200５北京亚控自动化软件科技有限公司．“组态王”使用手册，２00２汪晓平.PＬC可编程掌握器系统开发实例导航。北京：人民邮电出版社，20０4张万忠。可编程掌握器应用