电镀生产线的PLC控制

电镀生产线的PLC控制

一.课题分析

1 课题要求：

电镀生产线采用专用行车，行年架装有可升降的吊钩；行车和吊钩各有一台电动机拖动；行车进退和吊钩升降由限位开关位控制；生产线定为三槽位；工作循环为：工件放入镀槽－电镀5min后提起停放30s一放入回收液槽浸32min提起后停16s一放入清水槽清洗32s提起后停16s一行车返回原点。如图3-1-1所示。

设置自动循环、点动、单周循环和步进四种作方式；有必要的电气保护和联锁；设计主电路电气原理图、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接线图、编出梯形图、写出指令语句表，并要求调试成功、会排查故障。

图3-1-1电镀生产线工作示意图

2 课题分析

电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程

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度更高。本课题要求在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式，每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新， 输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。扫描周期长短由三条决定。CPU执行指令的速度；指令本身占有的时间；指令条数。由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。PLC是通过运行编写的用户程序实现控制任务的。PLC中的程序由系统程序和用户程序两部分组成，系统程序由PLC生产厂家提供，它支持用户程序的运行；用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应用程序。本课题可以采用起保停以及以转换为中心的方法编写程序，分为四个小块来完成：

（1）其中按钮SB1（X0）启动，SB2(X7)停止

（2）当闭合SA1则实现自动循环，若闭合SA4则实现单周期的控制方式。

（3）将开关拨动到SA2后，按一下启动按钮SB1后则开始工作，当碰到下一个极限行程开关后就停止，从而实现步进控制

（4）当开关拨动到SA4时，按住SB3、SB4、SB5、SB6则可以完成相应的工作过程，放开按钮则立即停止，实现对工作过程的手动控制。

二、设计主电路

电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用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，而是根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单、层次分明的特点，适合研究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辅助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路图。在本设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如图3-2-1。图中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制 电动机M2的正、反转，实现行车的向右和向左。

图3-2-1电镀生产线 PLC电气控制设计主电路图

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三、设计PLC的I/O分配表

如表3-1所示是PLC的I/O分配表，其详细列出了输入输出的元件符号、编号、功能等，其中输出元件对应于电机的正、反转，Y0作为吊环电机M1的正转，控制生产线中的上升阶段；Y2作为电机M1的反转输出控制吊环下降；而Y1则是作为电机M2的正转输出控制右行；Y3是电机M2的反转输出信号控制其生产过程中的左行阶段。

表3-1 PLC的I/O分配表

输 入 PLC编号 X0 X7 X5 X6 X1 X2 X3 X4 X13 X11 X12 X10 X14 X15 X16 X17 元件符号 SB1 SB2 SQ5 SQ6 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SA1 SA2 SA3 SA4 SB3 SB4 SB5 SB6 功能 启动 停止 上限位 下限位 右限位 回收液槽限位 清水槽限位 左限位 手动 步进 单周期 连续 上升 下降 右行 左行 PLC编号 Y0 Y2 Y1 Y3 输 出 元件符号 KM1 KM2 KM3 KM4 功能 上升 下降 右行 左行

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四、设计PLC的I/O接线图

如图3-4-1所示，为电镀生产线控制系统的I/O接线图，其中SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6为按钮开关，均需要用手操控其作用；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6为行程开关，分别置于不同的限位上，用于控制电机的上下左右；SA1、SA2、SA3、SA4为拨动开关或者是旋转开关，主要用于手动、单周期、自动循环、步进这四种工作方式的选择与切换。

图3-4-1电镀生产线控制系统的I/O接线图

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