電鍍生產線的PLC控制

1、電鍍生產線的PLC控制一.課題分析1 課題要求：電鍍生產線采用專用行車，行年架裝有可升降的吊鉤；行車和吊鉤各有一臺電動機拖動；行車進退和吊鉤升降由限位開關位控制；生產線定為三槽位；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。如圖3-1-1所示。設置自動循環(huán)、點動、單周循環(huán)和步進四種作方式；有必要的電氣保護和聯(lián)鎖；設計主電路電氣原理圖、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，并要求調試成功、會排查故障。 圖3-1-1電鍍生產線工作示意圖2 課題分析電鍍生產線按照其工

2、藝要求和規(guī)模一般設計有兩臺行車、三臺行車和四臺行車工作，每臺行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運行；對于行車的自動控制，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，自動化程度更高。本課題要求在一條電鍍自動生產線上用PLC控制行車及掛鉤的自動控制系統(tǒng)。PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式，每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新， 輸入刷新過程。當輸入端口關閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。一個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容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。掃描周期長短由三條決定。CPU執(zhí)行指令的速度；指令本身占有的時間；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/輸出響應延遲。PLC是通過運行編寫的用戶程序實現(xiàn)控制任務的。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生產廠家提供，它支持用戶程序的運行；用戶程序是用戶為完成特定的控制任務而編寫的應用程序。本課題可以采用起保停以及以轉換為中心的方法編寫程序，分為四個小塊來完成：（1）其中按鈕SB1（X0）啟動，SB2(X7)停止（2）當閉合SA1則實現(xiàn)自動循環(huán)，若閉合SA4則實現(xiàn)單

4、周期的控制方式。（3）將開關撥動到SA2后，按一下啟動按鈕SB1后則開始工作，當碰到下一個極限行程開關后就停止，從而實現(xiàn)步進控制（4）當開關撥動到SA4時，按住SB3、SB4、SB5、SB6則可以完成相應的工作過程，放開按鈕則立即停止，實現(xiàn)對工作過程的手動控制。二、設計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，利用圖形符號和項目符號表示電路各電器元件中導電部件和接線端子連接關系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實際布置來繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫在不同的部位上。電氣原理圖具有結構簡單、層次分明的特點，適合研究和分析電路工作原理，在設計研發(fā)和生產現(xiàn)場等方面得

5、到廣泛應用。電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分，在本次設計中我們著重分析了主電路圖。在本設計中，根據(jù)電鍍生產線的工藝要求，只需用兩臺電機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控制電動機M1的正、反轉，實現(xiàn)吊鉤的上升和下降，接觸器KM3，KM4控制電動機M2的正、反轉，實現(xiàn)行車的向右和向左。圖3-2-1電鍍生產線 PLC電氣控制設計主電路圖三、設計PLC的I/O分配表如表3-1所示是PLC的I/O分配表，其詳細列出了輸入輸出的元件符號、編號、功能等，其中輸出元件對應于電機的正、反轉，Y0作為吊環(huán)電機M1的正轉，控制生產線中的上升階段；Y

6、2作為電機M1的反轉輸出控制吊環(huán)下降；而Y1則是作為電機M2的正轉輸出控制右行；Y3是電機M2的反轉輸出信號控制其生產過程中的左行階段。表3-1 PLC的I/O分配表輸 入輸 出PLC編號元件符號功能PLC編號元件符號功能X0SB1啟動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X11SA2步進X12SA3單周期X10SA4連續(xù)X14SB3上升X15SB4下降X16SB5右行X17SB6左行四、設計PLC的I/O接線圖如圖3-4-1所示，為電鍍生產

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，均需要用手操控其作用；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6為行程開關，分別置于不同的限位上，用于控制電機的上下左右；SA1、SA2、SA3、SA4為撥動開關或者是旋轉開關，主要用于手動、單周期、自動循環(huán)、步進這四種工作方式的選擇與切換。圖3-4-1電鍍生產線控制系統(tǒng)的I/O接線圖五、設計功能圖如圖3-5-1是電鍍生產線控制的PLC控制功能圖，功能圖主要用于描述電鍍生產線控制系統(tǒng)的工作過程，功能及其特性，是分析、設計該電器系統(tǒng)控制程序的主要根據(jù)，主要有步、有向連線、轉換、轉換條件和命令組成，在本設計

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，將整個電鍍生產過程分成了許多步，每步完成各自不同的動作，通過輸入轉換條件如X0X17、T0T5進行步間轉換后，由不同的輸出Y0、Y1、Y2、Y3從而驅動電機運行完成整個電鍍生產過程。順序功能圖的設計同時也為我們下一步的梯形圖設計奠定了基礎，圖3-5-1電鍍生產線控制的PLC控制功能圖六、設計梯形圖梯形圖如圖3-6-1梯形圖，為電鍍生產過程的總控制圖，根據(jù)設計的要求在總控制梯形圖中每個生產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)的啟動與停止其中按鈕SB1（X0）啟動，SB2(X7)停止。如圖3-6-1系統(tǒng)的啟動與停止梯形圖2 如圖3-6-2手動工作方式控制部分 當開關撥動到SA4時，按住SB3、SB4、SB5、SB6則可以完成相應的工作過程，放開按鈕則立即停止，實現(xiàn)對工作過程的手動控制。 圖3-6-2手動工作方式控制梯形圖3 圖3-6-3為步進工作方式的控制部分 將開關撥動到SA2后，按一下啟動按鈕SB1后則開始工作，當碰到下一個極限行程開關后就停止，從