plc在電鍍生產(chǎn)線的應(yīng)用開題報(bào)告

1、 ii南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：PLC在電鍍生產(chǎn)線的應(yīng)用系部電子工程系專業(yè)電氣自動(dòng)化姓名徐鵬學(xué)號(hào)G0910436指導(dǎo)教師：張海紅2012年5月1日 1、文獻(xiàn)綜述 i課題來源：本課題是在老師的幫助下和我們小組的探討下，根據(jù)實(shí)際情況最終才確定的。2選題依據(jù)、背景情況：電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。簡單的理解，是物理和化學(xué)的變化和結(jié)合。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷細(xì)分，新工藝新材料的不斷涌現(xiàn)，在實(shí)際產(chǎn)品得到應(yīng)用的設(shè)計(jì)效果也日新月異，電鍍是我們在設(shè)計(jì)中經(jīng)常要涉及到的一種工藝，而電鍍效果是我們使用時(shí)間較長，工藝也較為成熟的一

2、種效果。對于這種工藝的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，而通過這種的處理我們通常可以得到一些金屬色澤的效果，如高光、亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品效果的差異性，通過這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加一個(gè)亮點(diǎn)。電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下用途：a:防腐蝕b:防護(hù)裝飾c:抗磨損d:電性能（根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層）e:工藝要求。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以

3、提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(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。在現(xiàn)代的電鍍行車中，一個(gè)優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的控制系統(tǒng)是整個(gè)電鍍行業(yè)正常運(yùn)行的最基礎(chǔ)的保障。它的作用好比總指揮的作用假如系統(tǒng)出現(xiàn)了故障這將會(huì)給企業(yè)帶來重大的損失，對企業(yè)來說著是不能接受的。假如系統(tǒng)不穩(wěn)定

4、或者經(jīng)常出故障同樣會(huì)給企業(yè)帶來重大損失。所以電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作工作要引起足夠的重視。用PLC輔以變頻器對電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線行車進(jìn)行自動(dòng)控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、操作靈活、使用安全、工作穩(wěn)定、性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是一種很有效的自動(dòng)控制方式，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展方向。3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)：一、我國電鍍行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀電鍍工業(yè)是我國重要的加工行業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國現(xiàn)有20000家電鍍廠（點(diǎn)），從業(yè)人數(shù)超過50萬，8000多條生產(chǎn)線，年電鍍面積大約5億m2，電鍍加工年產(chǎn)值為400多億人民幣。八十年代以來電鍍企業(yè)數(shù)量增長很快，但部分電鍍產(chǎn)品市場卻逐

5、步被塑料制品和涂料制品取代，使得生產(chǎn)能力增加和市場需求減少之間的矛盾變得尖銳。隨著行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化等措施實(shí)施，預(yù)計(jì)在近期內(nèi) i電鍍產(chǎn)品的市場總需求將保持相對穩(wěn)定。二、電鍍行業(yè)未來的發(fā)展前景未來市場裝飾性和高抗蝕性工藝技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，并伴隨汽車工業(yè)、電子工業(yè)、家電工業(yè)、航空工業(yè)的發(fā)展而迅速發(fā)展。傳統(tǒng)的裝飾性電鍍技術(shù)將要被噴鍍、物理氣相沉積所替代，功能性電鍍將有很好的發(fā)展空間。污染嚴(yán)重的電鍍技術(shù)將被電鍍清潔生產(chǎn)技術(shù)取代，如無氰電鍍技術(shù)、三價(jià)鉻鍍鉻技術(shù)、代鎘、代鉻鍍層將有上升趨勢。某些性能好、無污染的新興表面工程技術(shù)將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。如達(dá)克羅(Dacrotized)涂層、克羅賽(Corrosil

6、)工藝等。4.主要參考文獻(xiàn)：1、王也仿主編，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社，20012、孫振強(qiáng)主編，PLC原理及應(yīng)用清華大學(xué)出版社，20063、方承遠(yuǎn)、張振國主編，工廠電氣控制技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社，20064、崔亞軍主編，可編程控制器原理及程序設(shè)計(jì)電子工業(yè)出版社，19935、李恒權(quán)、朱明臣、王德云主編，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書青島海洋出版社，1993 2、設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容 i研究目的:為了讓自己把所學(xué)專業(yè)知識(shí)能夠熟練地應(yīng)用到實(shí)際的活生產(chǎn)當(dāng)中，為了能夠自主的學(xué)習(xí)和解決在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。主要內(nèi)容及技術(shù)：一、概述一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格

7、按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(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。本文介紹在一

8、條電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線上用PLC結(jié)合變頻器控制三臺(tái)行車的自動(dòng)控制系統(tǒng)，該自動(dòng)控制系統(tǒng)在廣東省中山市的一家外資風(fēng)扇廠得到很好的應(yīng)用。二、硬件結(jié)構(gòu)在一條電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線上有三臺(tái)行車既各自獨(dú)立工作，又互相通過信號(hào)聯(lián)系，每臺(tái)行車上安裝一臺(tái)由交流接觸器驅(qū)動(dòng)的錐形電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)工件上、下，由一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)的普通電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)行車前進(jìn)、后退。由于電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線上有三臺(tái)行車同時(shí)自動(dòng)工作，所以系統(tǒng)采用了三臺(tái)PLC和三臺(tái)變頻器，一臺(tái)PLC和一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)行車。每臺(tái)行車上安裝有五個(gè)傳感器，其主要作用是負(fù)責(zé)行車上、下工件定位、鍍槽定位以及行車運(yùn)行過程向PLC發(fā)出變速信號(hào)等。三、軟件設(shè)計(jì)三臺(tái)行車的主程序和調(diào)用的各個(gè)功能子程序都是一

9、樣的，但調(diào)用的工藝子程序就各不相同，每臺(tái)行車根據(jù)自己在生產(chǎn)線上不同的工作區(qū)域執(zhí)行的工藝編制不同的工藝子程序，本設(shè)計(jì)將給出一些主要的程序框圖和就一部份主要的程序進(jìn)行闡述。研究方法：1、對電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制方案的論證電鍍行車控制系統(tǒng)控制對象的運(yùn)動(dòng)都是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，在電鍍行車控制系統(tǒng)單機(jī)手動(dòng)、全機(jī)半自動(dòng)及全機(jī)全自動(dòng)工作方式下，這些電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)都有一定的 i順序，電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的先后順序就構(gòu)成了電鍍行車工作的各個(gè)階段。從工藝流程來看，對于電鍍行車每一階段的運(yùn)動(dòng)都需要設(shè)置一個(gè)控制回路來對其進(jìn)行控制，每一控制回路都需要設(shè)置一個(gè)繼電器。在這種情況下，如果對拖動(dòng)這些部件的電動(dòng)機(jī)仍采用繼電器控制方案來控制的話，則需要采

10、用大量的繼電器，這勢必會(huì)大大增加控制系統(tǒng)的安裝、接線工作量，降低控制系統(tǒng)的工作可靠性，增大故障率和查找故障的難度。此外，電鍍產(chǎn)品零件的工藝流程一旦發(fā)生變動(dòng)而要求修改其控制程序時(shí)，則需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力來更改硬件線路中的各元件的連接關(guān)系，這就給控制系統(tǒng)日后的技術(shù)改造工作埋下了很大的隱患。而采用單片機(jī)控制方案或PLC控制方案來控制的話，則不需要采用一個(gè)硬件繼電器，因此，可以克服由采用繼電器控制方案帶來的上述所有缺點(diǎn)。于是電鍍行車各電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的控制方案選擇就縮小到單片機(jī)控制和PLC控制著兩種方案的范圍了。雖然單片機(jī)控制方案的成本比PLC控制方案較低，但是將它應(yīng)用于電鍍行車控制系統(tǒng)時(shí)，需要為它設(shè)計(jì)

11、和制造大量的輸入/輸出接口電路、放大電路和印刷電路板。而PLC本身就是一個(gè)獨(dú)立的控制設(shè)備，如采用PLC控制方案，則不需要為PLC設(shè)計(jì)和制作輸入/輸出接口電路、放大電路和印刷電路板，因此，相對于PLC控制方案而言，單片機(jī)控制方案所需的電路設(shè)計(jì)、制作工作量較大，設(shè)計(jì)、制作周期較長，此外，單片機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾能力沒有PLC控制系統(tǒng)的強(qiáng)，工作的可靠性也沒有PLC控制系統(tǒng)的高，其編程方法也不如PLC控制系統(tǒng)的簡單，而它對工作環(huán)境的要求卻比PLC控制系統(tǒng)的高。綜上所述，在對電鍍行車控制系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)采用PLC控制方案控制是最理想的。2、對PLC用戶程序設(shè)計(jì)方案的論證由于電鍍行車控制系統(tǒng)各個(gè)階段數(shù)量很多

12、、控制關(guān)系較復(fù)雜，因此，如果將公用程序、各種工作方式的控制程序、信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序“混合”在一起設(shè)計(jì)，則各程序間必然會(huì)相互“牽連”從而使設(shè)計(jì)和修改程序的難度成倍增大，且出現(xiàn)故障時(shí)故障點(diǎn)難以查找。為此在PLC用戶程序設(shè)計(jì)中，采用模塊化設(shè)計(jì)方案，即將不同功能的程序放在不同的模塊中設(shè)計(jì)。這樣，可以省去各部分程序之間復(fù)雜的連鎖關(guān)系，使得每一部分的程序都可以單獨(dú)設(shè)計(jì)和修改，也就是說設(shè)計(jì)和修改某一部分程序時(shí)，不必?fù)?dān)心會(huì)對另一部分程序造成影響?；赑LC的電鍍行車控制系統(tǒng)的公用程序、手動(dòng)程序、信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序不存在步的轉(zhuǎn)換問題，程序中各回路間的關(guān)系不相同，且沒有規(guī)律可循，因此，對這幾部分程序只能采用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)。而手動(dòng)、單周和連續(xù)工作方式的工作過程都是一步一步按順序進(jìn)行的，所以，對這幾種工作方式的程序決定采用順序控制法設(shè)計(jì)，這樣做不但可以使這幾種工作方式的程序的設(shè)計(jì)工作變得思路清晰和簡單，而且設(shè)計(jì)出來的程序非常規(guī)范，便于閱讀理解。程序中各回路間的連鎖關(guān)系也變得十分簡單，便于程序的修改。4.預(yù)期成果：該設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可達(dá)到預(yù)期的工作狀態(tài)。5論文提綱（或?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊）： i第一章PLC的基礎(chǔ)概念第二章電鍍行車的簡介第三章PLC的原理第四章PLC在電鍍生產(chǎn)線上的應(yīng)用第五章小結(jié) i3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排起訖日期設(shè)計(jì)（論文）各階段工作內(nèi)容備注2011年12月1日12