電鍍生產(chǎn)線的PLC控制

1、電鍍生產(chǎn)線的plc控制一.課題分析1 課題要求：電鍍生產(chǎn)線采用專用行車，行年架裝有可升降的吊鉤；行車和吊鉤各有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；行車進(jìn)退和吊鉤升降由限位開關(guān)位控制；生產(chǎn)線定為三槽位；工作循環(huán)為：工件放入鍍槽電鍍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一行車返回原點(diǎn)。如圖3-1-1所示。設(shè)置自動(dòng)循環(huán)、點(diǎn)動(dòng)、單周循環(huán)和步進(jìn)四種作方式；有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖；設(shè)計(jì)主電路電氣原理圖、plc的i/o分配表、plc的i/o接線圖、編出梯形圖、寫出指令語句表，并要求調(diào)試成功、會(huì)排查故障。 圖3-1-1電鍍生產(chǎn)線工作示意圖2 課題分析電鍍生產(chǎn)線按照其工

2、藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)有兩臺(tái)行車、三臺(tái)行車和四臺(tái)行車工作，每臺(tái)行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運(yùn)行；對(duì)于行車的自動(dòng)控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器plc作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動(dòng)化程度更高。本課題要求在一條電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線上用plc控制行車及掛鉤的自動(dòng)控制系統(tǒng)。plc采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式，每次掃描過程。集中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新， 輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程

3、序執(zhí)行，輸出刷新。元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。掃描周期長(zhǎng)短由三條決定。cpu執(zhí)行指令的速度；指令本身占有的時(shí)間；指令條數(shù)。由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。plc是通過運(yùn)行編寫的用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)的。plc中的程序由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成，系統(tǒng)程序由plc生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶程序的運(yùn)行；用戶程序是用戶為完成特定的控制任務(wù)而編寫的應(yīng)用程序。本課題可以采用起保停以及以轉(zhuǎn)換為中心的方法編寫程序，分為四個(gè)小塊來完成：（1）其中按鈕sb1（x0）啟動(dòng)，sb2(x7)停止（2）當(dāng)閉合sa1則實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，若閉合sa4則實(shí)現(xiàn)單

4、周期的控制方式。（3）將開關(guān)撥動(dòng)到sa2后，按一下啟動(dòng)按鈕sb1后則開始工作，當(dāng)碰到下一個(gè)極限行程開關(guān)后就停止，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)控制（4）當(dāng)開關(guān)撥動(dòng)到sa4時(shí)，按住sb3、sb4、sb5、sb6則可以完成相應(yīng)的工作過程，放開按鈕則立即停止，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作過程的手動(dòng)控制。二、設(shè)計(jì)主電路電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式，利用圖形符號(hào)和項(xiàng)目符號(hào)表示電路各電器元件中導(dǎo)電部件和接線端子連接關(guān)系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實(shí)際布置來繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫在不同的部位上。電氣原理圖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明的特點(diǎn)，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等方面得

5、到廣泛應(yīng)用。電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分，在本次設(shè)計(jì)中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用兩臺(tái)電機(jī)分別控制吊鉤的上升、下降和行車的左行、右行。主電路如圖3-2-1。圖中，接觸器km1，km2控制電動(dòng)機(jī)m1的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊鉤的上升和下降，接觸器km3，km4控制電動(dòng)機(jī)m2的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)行車的向右和向左。圖3-2-1電鍍生產(chǎn)線 plc電氣控制設(shè)計(jì)主電路圖三、設(shè)計(jì)plc的i/o分配表如表3-1所示是plc的i/o分配表，其詳細(xì)列出了輸入輸出的元件符號(hào)、編號(hào)、功能等，其中輸出元件對(duì)應(yīng)于電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，y0作為吊環(huán)電機(jī)m1的正轉(zhuǎn)，控制生產(chǎn)線中的上升階段；y

6、2作為電機(jī)m1的反轉(zhuǎn)輸出控制吊環(huán)下降；而y1則是作為電機(jī)m2的正轉(zhuǎn)輸出控制右行；y3是電機(jī)m2的反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)控制其生產(chǎn)過程中的左行階段。表3-1 plc的i/o分配表輸 入輸 出plc編號(hào)元件符號(hào)功能plc編號(hào)元件符號(hào)功能x0sb1啟動(dòng)y0km1上升x7sb2停止y2km2下降x5sq5上限位y1km3右行x6sq6下限位y3km4左行x1sq1右限位x2sq2回收液槽限位x3sq3清水槽限位x4sq4左限位x13sa1手動(dòng)x11sa2步進(jìn)x12sa3單周期x10sa4連續(xù)x14sb3上升x15sb4下降x16sb5右行x17sb6左行四、設(shè)計(jì)plc的i/o接線圖如圖3-4-1所示，為電鍍生產(chǎn)

7、線控制系統(tǒng)的i/o接線圖，其中sb1、sb2、sb3、sb4、sb5、sb6為按鈕開關(guān)，均需要用手操控其作用；sq1、sq2、sq3、sq4、sq5、sq6為行程開關(guān)，分別置于不同的限位上，用于控制電機(jī)的上下左右；sa1、sa2、sa3、sa4為撥動(dòng)開關(guān)或者是旋轉(zhuǎn)開關(guān)，主要用于手動(dòng)、單周期、自動(dòng)循環(huán)、步進(jìn)這四種工作方式的選擇與切換。圖3-4-1電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的i/o接線圖五、設(shè)計(jì)功能圖如圖3-5-1是電鍍生產(chǎn)線控制的plc控制功能圖，功能圖主要用于描述電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的工作過程，功能及其特性，是分析、設(shè)計(jì)該電器系統(tǒng)控制程序的主要根據(jù)，主要有步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和命令組成，在本設(shè)計(jì)

8、中更具plc的具體情況，我們選擇如圖中m0m20作為功能圖的步，將整個(gè)電鍍生產(chǎn)過程分成了許多步，每步完成各自不同的動(dòng)作，通過輸入轉(zhuǎn)換條件如x0x17、t0t5進(jìn)行步間轉(zhuǎn)換后，由不同的輸出y0、y1、y2、y3從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行完成整個(gè)電鍍生產(chǎn)過程。順序功能圖的設(shè)計(jì)同時(shí)也為我們下一步的梯形圖設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，圖3-5-1電鍍生產(chǎn)線控制的plc控制功能圖六、設(shè)計(jì)梯形圖梯形圖如圖3-6-1梯形圖，為電鍍生產(chǎn)過程的總控制圖，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求在總控制梯形圖中每個(gè)生產(chǎn)控制方式由程序不同的部分來控制完成：1 如圖3-6-1是完成控制系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止其中按鈕sb1（x0）啟動(dòng)，sb2(x7)停止。如圖3-6-1系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止梯形圖2 如圖3-6-2手動(dòng)工作方式控制部分 當(dāng)開關(guān)撥動(dòng)到sa4時(shí)，按住sb3、sb4、sb5、sb6則可以完成相應(yīng)的工作過程，放開按鈕則立即停止，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作過程的手動(dòng)控制。 圖3-6-2手動(dòng)工作方式控制梯形圖3 圖3-6-3為步進(jìn)工作方式的控制部分 將開關(guān)撥動(dòng)到sa2后，按一下啟動(dòng)按鈕sb1后則開始工作，當(dāng)碰到下一個(gè)極限行程開關(guān)