行车电气控制系统设计
电镀车间专用行车电气控制装置设计
摘要行车是用来在短距离内提升和移动物件的机械，是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，电镀行车由于他的高危险性，应用它的场合更是频繁，行车对减轻工人体力劳动，提高劳动生产率起着重要的作用。
本设计中的行车要实现左右，前后及上下的三维运动，并且要准确定位，具有远距离控制，能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一序列的工作。
在设计中采用低压电器的控制方式，控制线路的设计方面力图做到布局合理,排列均匀,原理图上有极限位置保护和必要的电气保护措施。
A B S T R A CDriving is used in ascension and moving objects within the short of machinery, is used in modern factory conveying equipment, electroplating, driving the important because of his high risk, it is the occasion for relief workers, frequent physical labor, and improve labor productivity and plays an important role. This design is to realize the driving around, and 3d movement, and accurate positioning, remote control, in accordance with the order and control requirements, the reservation of a sequence of working automatically. In the design of the control mode by low-pressure electrical control circuit, the design tries to accomplish rational layout, uniform, diagram are necessary to protect and limit position of electrical protection measures.关键字：行车; 低压电器; 控制线路设计绪论1.1电镀行业的简介电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。
行车系统电气设备及控制思路
行车系统常见电气 故障处理
• 继电器常见故障 • ①线圈过热 • ②噪声大 • ③动作不灵活
行车系统常见电气 故障处理
• 控制器常见故障 • ①控制手柄发生卡滞，并伴有冲击现象
• ②触点磨损或烧伤，通常是由于使用时间 过长，触点老化。
行车系统常见电气 故障处理
• 控制电路常见故障
• 例如：1.天车不能起动；2.吊钧一上升， 接触器就释放：3.吊钩一下降，接触器就 释放，这些要求熟悉电气图纸，及现场线 路，逐一进行排查分析了 。
• 用途分类： ①保护继电器 ②控制继电 器
• 保护继电器 ①过电流继电器 ②热继电器
• 控制继电器 ①时间继电器 ②中间继电 器
行车系统电气控制 装置
• 电阻器
• 电阻器是由电阻元件、换接设备及其它零 件组合而成的一种电器
• 作用 限制电动机的起动、调速和制动电流 的大小
行车系统电气控制 装置
电机反转
行走装置电动机 控制要求
• 电机为普通电机，通过控制电机正反转运 行，从而经过机械传动带动起重机前后、 左右行走。控制较为简单
行车系统电气控制 装置
• 凸轮控制器
• ①是控制电动机起动、制动、换向、调速 ，控制电阻器并通过电阻器来控制电动机 的起动电流，防止电动机起动电流过大， 并获得适当的起动转矩
K1
K2
Rs 1
K3
Rs 2
Rs 3
①可以减小起动电流
②可以增加最初起动 转矩
结论
• ①提升时，电机处于电动状态，以提升方 向为正向旋转；电机启动时，为获得较大 的启动转矩并减小启动电流，转子绕子需 串入电阻，然后依次切除，提升速度
• ②下降时 • 重载下降 为获得较低下降速度，电机正传
车间行车电气控制系统的设计
种． 避免出现程序混乱
４ 控 制 方 案
电镀行车控 制系统控制 对象传送 带 Ａ 传送 带 Ｂ 大车 、 、 、 小车 、 吊 钩都是 由电动机拖动 ． 电镀行 车控制系统单周 、 在 连续和手动工作 方 式下 ． 这些 电动机 的运动都有一 定的顺序 ． 电动机运动 的先后顺 序就 构成 了电镀行车工作的各个 阶段 从工艺流程来看 。 于电镀行 车每 对 阶段的运动都需要设 置一个控制 回路来对其进行控制 ． 控制回 每一 路都需要设置一个继电器 在这种情况下 ． 如果对拖动 这些部 件的电 动机仍采用继电器控制方案来控制的话 ．则需采用大量 的继 电器 ． 这 势必会大大增加 控制系统 的安装 、 接线工作量 ， 降低控制系统 的工作 可靠性 ， 增大故障率和查找故 障的难度。 此外 。 电镀产品零件的工艺流 程一旦发生变动而要求修改其控制程序时 ． 则需花费大量 的时 间和精 力来更改硬件线路中各元件 的连接关系 ． 这就给控制系统 日 的技术 后 改造工作埋下 了很大 的隐患 而采用单 片机控制方案或 Ｐ Ｃ控制方 Ｌ 案来控制的话 ， 则不需 采用一个硬件继 电器 ． 因此 ， 以克 服由采用继 可 电器控制方案带来的上 述所有缺点 。 于是 电镀行车各电动机拖动的控 制方案选择就缩小到单 片机控制和 Ｐ Ｃ控制这 两种方案的范 围了 Ｌ 虽然单片机控制方案 的成本 比 Ｐ Ｃ控制 方案较低 ．但是单 片机 Ｌ 控制 系统 的抗扰能 力没有 Ｐ Ｃ控制系统 的强 ．工作的可靠性也 没有 Ｌ Ｐ Ｃ控制系统 的高 ， Ｌ 而且如果将它应用 于电镀行车控制 系统时 ． 需要 为它设计和制作大量 的输 入／ 输出接 口电路 、 放大 电路和印刷 电路板 而 Ｐ Ｃ 身就是 一个 独立的控 制设 备 ． Ｌ 本 如采用 Ｐ Ｃ控制方 案 ． 不需 Ｌ 则 要为 Ｐ Ｃ Ｌ 设计和制作输入／ 出接 口电路 、 输 放大电路和 （ 下转第 ８ ５页 ）
行车电气控制原理图
行车电气控制原理一、电气设备和电路布置行车电气控制电路可以分为四个部份，即提升、开闭、小车、大车，它们都分别由JZR型起重机专用的电动机来拖动。
提升、开闭和小车的传动机构都装在小车上。
大车移动机构采用分别传动，即装在桥架两侧的电动机来拖动。
磁力控制盘和所有电阻安装在起重机桥架上，全部操纵器件集中装在驾驶室内。
供给起重机的三相交流电源，是由集电拖从导电轨引到驾驶室保护控制盘。
从保护盘引出到凸轮控制器或到磁力控制盘的电源线，只有三相中的两相，另一相称为公用相（即X21），直接接到电动机的定子接线端。
二、主电路和联锁控制的保护在进线电缆上安装有空气负荷开关，作为包括三相导电轨在内的整个起重机电路的短路保护。
在起重机上，所有电动机均由过电流继电器作为公路过载保护，这些过电流继电器的整定值一般整定在被保护电动机额定电流的2.25-2.5倍。
总电流过载保护的电流继电器串接在公用相，安的整定值不应超过全部电动机额定电流的1.5倍。
为了防止人身触电事故，在栏杆门、横梁等地方装有行程开关（CAK、1LAK、2LAK），以防止有人在电源没有断开的情况下，跨入行车或桥架而发生危险。
这些限位开关都与主电路上的过流继电器相串联，其中有一对触点断开，将使主接触断开。
起重机还设有零位联锁保护，即所有凸轮控制器的手柄都必须放在零位，这样才能按起动按钮使行车准备开始工作。
三、凸轮控制器的控制情况凸轮控制器是用来直接控制绕线式电机的正反向起动、运转和停止的。
在行车投入运行以前，应当将控制器手柄放在零位，然后起动总开关按钮，使总电源接通。
这一要求是利用5和7之间触点XTK来完成的，它在零位时是处在闭合状态。
小车机构的“向前”或“向后”移动是依靠凸轮控制器对调电机进线业实现的。
当手柄转到向前任何一档时，控制器的主触点X32与XD2接通，X33与XD3接通，电动机便作向前运转。
反之如手柄转到向后位置，则X32与XD3接通，X33与XD2接通，电动机反转。
行车电气控制原理图
行车电气控制原理图行车电气控制原理图是指在车辆行驶过程中，通过电气控制系统实现对车辆各种功能的控制和调节。
这些功能包括车辆的动力系统、照明系统、仪表系统、通信系统等，它们都是通过电气控制系统来实现的。
在汽车工程中，电气控制系统是一个非常重要的部分，它直接关系到车辆的安全性、舒适性和性能。
首先，我们来看一下行车电气控制系统的基本原理。
行车电气控制系统由多个部分组成，包括电源系统、传感器系统、执行器系统和控制器系统。
电源系统为整个电气控制系统提供电力，传感器系统负责采集车辆各种参数的信息，执行器系统则根据控制信号来执行相应的动作，而控制器系统则是整个电气控制系统的大脑，负责对传感器采集的数据进行处理，并生成相应的控制信号。
在行车电气控制系统中，最常见的控制器是发动机控制单元（ECU）。
发动机控制单元通过对发动机的点火、供油、排气等参数进行精确控制，可以实现对发动机的动力输出、燃油经济性和排放性能的优化。
此外，车辆的防抱死制动系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）等也都是通过电气控制系统来实现的。
除了发动机控制单元外，车辆的照明系统也是电气控制系统的重要组成部分。
车辆的前照灯、尾灯、转向灯等都是通过电气控制系统来实现的。
在现代汽车中，还有许多新型的照明系统，如自适应前照灯、LED日间行车灯等，它们都需要通过电气控制系统来实现自动控制。
此外，车辆的仪表系统也是电气控制系统的一个重要组成部分。
车辆的仪表系统包括了速度表、转速表、油量表、水温表等，它们通过电气控制系统来实现对车辆各种参数的监测和显示。
在现代汽车中，仪表系统还包括了多媒体信息显示屏、HUD抬头显示器等，它们也都是通过电气控制系统来实现的。
最后，车辆的通信系统也是电气控制系统的一个重要组成部分。
车辆的通信系统包括了无线电、GPS导航、蓝牙电话等，它们通过电气控制系统来实现对车辆的信息交互和通信功能。
总的来说，行车电气控制系统是现代汽车中一个非常重要的部分，它直接关系到车辆的安全性、舒适性和性能。
车辆电气牵引系统的电气控制
车辆电气牵引系统的电气控制摘要：牵引轨道车中的牵引系统包括各种控制电路和电力设备等内容，通过电路和设备之间的协调作用就可以给运行中的地铁提供大量的牵引力，在这一过程中，电气控制起到关键性的作用，只有科学的电气控制，才能保证牵引力的正常供应，而只有电气控制才能实现牵引轨道车的有效制动。
基于此，文章对车辆电气牵引系统的电气控制系统进行了研究，以供参考。
关键词：电气牵引；电气控制；管理措施1牵引轨道车电气牵引及控制系统的特点及构成1.1特点分析牵引轨道车电气牵引及控制系统是由许多电路系统和设备构成的，为牵引轨道车的正常运行提供了有力的保障。
其中，制动装置在牵引轨道车减速与安全停靠控制中发挥着至关重要的作用。
通常情况下，牵引轨道车制动系统采用再生制动及电阻制动两种电制动方式来进行减速和安全停靠。
此外，为了更为准确地控制牵引轨道车的速度，提升牵引轨道车减速或停靠的安全性，还需要采用机械制动的方式来辅助电制动方式，尤其是当出现紧急情况时，必须同时采用三种制动方式进行控制，从而实现对车辆速度的有效控制，保障车辆运行的安全性。
再生制动与电阻制动的制动原理相似，主要利用电机反向磁场产生的电磁力作为电制动力。
再生制动和电阻制动的区别是发电机发出的电能消耗在电阻上时是电阻制动，反馈到电网是再生制动。
再生制动和电阻制动都是利用铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器来实现车辆制动的，而机械制动利用的是摩擦力的作用，借助压缩空气提供动力而实现对车辆的制动。
通常情况下，牵引轨道车先进行再生制动，在此过程中，制动牵引电机将动能转化为电能，并将转化的电能并入电网，将再生电能传递给其他车辆，通过动能与电能之间的转化实现其他车辆的电阻制动。
在牵引轨道车运行中，这三种制动是相互配合、共同作用的，为牵引轨道车的安全运行提供保障。
1.2系统构成牵引轨道车电气牵引系统的构成部分主要有高压箱、制动电阻、牵引电阻器、牵引电动机及避雷器等。
其中，高压箱主要由高速断路器、主隔离开关和充电设备构成。
行车主要部分电气工作原理图
20/5t桥式主要部分电气工作原理20/5t桥式起重机经常移动的。
因此要采用移动的电源线供电，一般采用软电缆供电，软电缆可随大、小车的滑触线通过生产车间中常用的20／5t桥式起重机，它是一种用来吊起或放下重物并使重物在短距离水平移动的起重设备，俗称吊车、行车或天车。
起重设备按结构分，有桥式、塔式、门式、旋转式和缆索式等多种，不同结构的起重设备分别应用于不同的场合。
生产车间使用的是桥式起重机，常见的有5t、10t单钩和15／3t、20／5t双钩等。
下面以20／5t双钩桥式起重机为例分析一下20/5t桥式起重机控制线路。
20/5t桥式起重机主要由主钩（20t）、副钩（5t）、大车和小车等四部分组成。
如图10-17所示是20/5t桥式起重机的外形结构图。
1-驾驶室2-辅助滑线架3-交流磁力控制器4-电阻箱5-起重小车6-大车拖动电动7-端梁8-主滑线9-主梁图10-17 桥式起重机外形结构图20/5t桥式起重机由五台电动机组成，其主要运动形式分析如下：大车的轨道设在沿车间两侧的柱子上，大车可在轨道上沿车间纵向移动；大车上有小轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都安装在小车上。
交流起重机的电源为380V。
由于起重机工作时是电刷引入起重机驾驶室的保护控制盘上，三根主滑触线是沿着平行于大车轨道方向敷设在车间厂房的一侧。
提升机构、小车上的电动机和交流电磁制动器的电源是由架设在大车上的辅助滑触线（俗称拖令线）来供给的；转子电阻也是通过辅助滑触线与电动机连接的。
滑触线通常用圆钢、角钢、V形钢或工字钢轨制成。
10.6.1 20/5t桥式起重机的工作原理1.主电路分析桥式起重机的工作原理如图10-18所示。
大车由两台规格相同的电动机M1和M2拖动，用一台凸轮控制器Q1控制，电动机的定子绕组并联在同一电源上；YA1和YA2为交流电磁制动器，行程开关SQ R和SQ L作为大车前后两个方向的终端保护。
小车移动机构由一台电动机M3拖动，用一台凸轮控制器Q2控制，YA3为交流电磁制动器，行程开关SQ BW和SQ FW作为小车前、后两个方向的终端保护。
PLC控制行车
PLC控制⾏车题⽬: 基于PLC控制的10吨⾏车控制系统设计⽬录引⾔…………………………………………………………第⼀章…………………………………………………………第⼆章………………………………………………………第三章…………………………………………………………第⼀节……………………………………………………………结论………………………………………………………………我⼚原料使⽤的为双梁10T桥式⾏车是由两台Q75-211/217型联动控制台，原料四台抓⽃天车为双梁桥式结构，满⽃抓煤量为10吨，其电⽓传动系统包括11kW⼤车电机两台，5.5kW⼩车电机⼀台，37W抓⽃开闭电机⼀台，37kW抓⽃提升电机⼀台，均为绕线型转⼦异步电机，采⽤转⼦串电阻实现有级调速运⾏。
运⾏2年多时间通过⽇常维护和运⾏中出现的故障总结归纳天车存在如下问题：1)煤场⼯作环境⽐较恶劣，漂浮的煤粉容易沾聚在柜体和柜内电⽓元器件的表⾯，造成柜内温度过⾼和电⽓短路等故障。
2)⼤车电机、⼩车电机、升降电机、开闭电机都是靠在转⼦回路中串接电阻进⾏调速运⾏。
转⼦串电阻调速是通过交流接触器的分合完成对转⼦串联电阻的切换，从⽽调整电机的转速，在调速时切换电流⼤，电机、接触器、电阻器故障率⾼，使⽤寿命短，由于转⼦串电阻调速是⼀种有级调速⽅式，操作⼈员对天车机的控制不能做到均匀调速和启动，造成机械传动部分冲击较⼤，设备检修维护费⽤⾼，检修停车时间长，影响了供煤和正常⽣产。
3)操作控制过程中各接触器运通断由操作⼯的操作速度来控制，频繁快速操作容易引起电源线接头发热和接触器的触头⼤电流拉弧烧坏触头和凸轮触头。
4)在抓⽃天车沉抓启升的过程中，升降⾼度不好控制，操作失误容易引起电机损坏或钢丝绳断裂。
由于灰尘⼤限位开关动作后造成接触不良不动作，此过程要求天车操作员具有较长的操作经验和较⾼的操作技巧，⽽且需要天车操作员精神集中，劳动强度⼤。
5)操作频繁电阻箱电阻由于发热和震动过⼤容易断裂造成，造成电机⽆⼒⽆法正常运⾏。
毕业设计：基于PLC的电镀行车控制系统的设计
目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第1章前言 (4)1.1电镀行车控制系统的种类 (4)1.2电镀行车控制系统的发展与现状 (5)第2章电镀行车控制系统的总体方案 (6)2.1电镀行车概述 (6)2.2对电镀行车控制系统的设计要求 (10)第3章控制系统硬件设计 (11)3.1电气控制线路的设计 (11)3.2PLC控制系统硬件部分的设计 (12)第4章控制系统软件设计及实现 (15)4.1PLC梯形图总体方案设计 (15)4.2公用程序设计 (17)4.3单周/连续程序设计 (19)4.4手动程序设计 (19)4.5信号显示及故障报警程序设计 (19)总结 (20)参考文献 (20)附录A 基于PLC的电镀行车控制系统的设计图纸 (23)摘要电镀行车生产线自动化结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的电镀行车自动生产线的设计，并通过应用机械、可编程序控制器(PLC)等多项专门技术开发的自动生产系统。
本文首先分析和制定了该生产线的整体设计思想和方案，确保了该生产线系统具备真正的自动化生产能力且结构简单。
李利用西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。
在该生产线的控制系统中，采用了高可靠性，高稳定性，编程简单，易于使用，而且广泛应用于现代工业企业生产线过程控制中的控制器PLC。
详细分析了输送系统设备保护控制电动机原理图、程序框图、PLC系统外部接线图。
分层次详细阐述了整个高度自动化输送系统的目标及功能，使高度自动化输送系统的结构更加清晰，层次更加分明，具有非常强的实用性。
关键词：自动电镀生产线；自动控制技术；可编程控制器（PLC）;组态王Design of galvanization production linecontrol system based on PLC ABSTRACTThe galvanization driving production line automation unifies other profession automatic control technology the application situation, proposed based on the PLC galvanization driving automatic production line's design, and through application mechanical, programmable controller (PLC) and so on many skill development automatic production system. This article first analyzed and has formulated this production line's overall design thought and the plan, had guaranteed this production line system had the true automation productivity and the structure is simple. Li carries on the automated galvanization production line control using Simens PLC S7-200, the selective analysis system software and hardware design part, and gave the system hardware wiring diagram, PLC to control the I/O port distribution list as well as the overall program flow diagram and so on, has realized the galvanization production automation, raised the production efficiency, reduced the labor intensity. In this production line's control system, has used the redundant reliability, the high stability, the programming is simple, easy to use, moreover widely applies in the modern industry enterprise production line process control controller PLC. Multianalysis expulsion system equipment protection control motor schematic diagram, flow chart, PLC system exterior wiring diagram. Elaborated in detail in administrative levels the entire highly automation expulsion system's goal and the function, cause the automation expulsion system's structure to be highly clearer, the level is more distinct, has the very strong usability.第1章前言1.1 电镀行车控制系统的种类1.1.1 继电接触器控制系统继电器问世以来，一直是电气控制的主流，目前国内仍有不少厂家应用继电接触器控制系统。
PLC课程设计(电镀车间专用行车PLC控制系统设计) 精品
电镀车间专用行车PLC控制系统设计1.1 电镀生产线简介随着我国国民经济的迅速发展，电镀与精饰的新技术，新工艺不断涌现。
电镀生产线实现的是一个复杂的工艺生产过程，需要控制电镀时间，电镀电流，电压，溶液浓度，温度，相关的周边设备控制及生产过程自动化。
电动行车是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半自动控制方式。
在许多场合，为了提高工作效率、促进生产自动化和减轻劳动效率，往往需要实现电动行车的自动化控制。
实现自动化控制，可以使行车能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作。
1.2电镀车间行车专用PLC控制系统设计内容1.2.1设备基本情况该电镀自动线是某厂电镀车间为提高工效、促进生产自动化和减轻劳动强度而提出制造的一台专用半自动起吊设备。
采用远距离控制，起吊重量在500千克以下，起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。
其结构及工艺流程如图1所示。
图1 电镀自动线示意图电镀自动线机械结构与普通小型行车结构类似，由小车、大车和吊物提升机构组成。
工作时，除具有自动控制的大车移动（前/后）与小车（提升吊物用）上/下运动外，还有调整吊篮位置的小车左右运动。
其工作过程为：在电镀自动线的一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，提升机构便提升并自动逐段前进，按工艺要求在需要停留的槽位停止，并自动下降，停留一定时间后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至自动线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新发出信号进入下一加工循环。
对于不同零件，其镀层要求和工艺过程是不相同的，则自动线上镀槽的数量也不相同，该控制系统能对不同工艺过程（如镀锌、镀铬、镀镍镉）有程序预选和修改能力。
该自动线有5个电镀槽，各槽停留时间由用户根据工艺要求进行整定。
1.2.2 拖动系统专用行车的小车、大车和升降运动均采用三相交流异步电动机（Y802-4，0.75kW、2A、1390r/min、380V）分别拖动，并采用一级机械减速。
行车电气
第八章天车的电气线路及原理第二节主电路主电路（动力电路）是用来驱动电动机工作的电路，它包括电动机绕组和电动机外接电路两部分。
外接电路有外接定子和外接转子电路，简称定子电路和转子电路。
定、转子电路根据控制电动机功率的不同，又分为接触器控制和凸轮控制器控制。
定子电路由接触器控制，转子电路由凸轮控制器控制。
一、定子电路定子电路是由三相交流电源、隔离开关QS、过电流继电器的线圈KOC1,KOC2，正反向接触器的主触头KMF, KMR及电动机定子绕组等组成。
转子电路是由转子绕组、外接电阻器及凸轮控制器的主触头等组成，如图8-2所示。
图8-2 主回路电路图隔离开关QS是主电路与电源接通和断开的总开关；过电流继电器KOC1, KOC2作电动机过流保护用；正反向接触器的主触头、KMF, KMR均为动合（常开）触头，两者之间具有电器联锁。
当正转接触器主触头KMF闭合时，电动机正转；当反转接触器主触头KMR闭合时，则电动机反转。
转子电路用凸轮控制器主触头控制转子电路的外接电阻，来实现限制起动电流和调节转速的目的。
要改变电动机运转方向就必须将三相电源中的任意两相对调。
表8-1为凸轮控制器控制电动机转向的情况。
当凸轮控制器的手柄置于零位时，其触头断开，电动机不工作；当凸轮控制器手柄逆时针方向转动时，触头1, 3闭合，电动机正转。
当凸轮控制器手柄顺时针方向转动时，触头2, 4闭合，电动机反转。
从表8-1也可以看出，当接触器KMF的主触头闭合时，接到电动机定子绕组Ul, V1, W1的电源相序为L1,L2,L3，电动机正转。
当接触器KMR的主触头闭合时，电动机定子绕组U1, V1, Wl的电源相序为I3, L2, Ll，电动机反转。
表8-1凸轮控制器控制电动机转向的情况二、转子电路转子电路是指通过凸轮控制器主触头的分合来改变转子电路外接电阻的大小而实现限制起动电流及调速的电路。
如图8-2所示，转子电路的外接电阻是由三相电阻器组成的，三相电阻的出线端U2, V2, W2连接在一起，另外三个出线端U1, vi , Wl用三根导线经电刷一集电环分别与转子绕组u、v, w相连接。
电镀车间专用行车PLC控制系统毕业设计
2 电镀生产线专用行车的技术要求2.1电镀生产线的工艺要求本课题研究的电镀生产线属于小型生产企业的电镀生产线。
电镀小型专业行车，其运动形式主要有三种：即大车拖动的行车前后运动和提升机构的重物的升降运动以及小车在镀槽方向上的左右运动。
电镀专用行车设备是采用远距离控制，起吊重量是500kg以下（含电镀装具和电镀件），生产效率高，劳动强度低的专用自动化起吊设备。
电镀专用行车的结构与工艺流程图1所示：图1 电镀专用行车示意图电镀专用行车在生产线上的工作顺序是：操作人员在操作区域将待加工的零件装入吊篮，并发出开车指令，专用行车的小车便自动提升吊篮至吊梁顶部，大车同时自动前行。
前行至电镀生产现场时大车停止运行，小车牵引吊篮以及生产工件自动逐段前行，按工艺设定的要求在各镀槽前停车，吊篮自动下降至电镀槽内，停留一定的时间（在各槽停留的时间预先按工艺要求设定）后自动提升吊篮，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的终端，大车自动后行返回操作区域，小车自动右行自动返回原位，卸下吊篮内处理好的零件，重新装料待出发指令后进入下一次加工循环。
在电镀生产工艺中，不同的零件对镀层的要求不同，而且还要满足批量生产的需求。
因此，电气控制系统针对不同的工艺流程（如镀锌、镀铬、镀镍等），硬件应具有预选功能，控制程序应具有参数可修正功能。
电镀专用行车与通用的小型行车结构类似，跨度较小，但要求定位准确，以便吊篮能准确进入电镀槽内，所以设计中在工序的各个动作中的转化时利用传感器的传感信号作为动作转化的开关。
工作时大车的移动（前/后）与吊篮的上/下运动、小车移动（左/右）,除了应该具有自动控制功能以外，还要能够执行人工手动控制。
由于电镀生产线属于中型的工业生产系统，生产的设备的造价较高，生产的时候设备的功率较大，耗电量较大，故而其安全性必须得到考虑，以保证操作人员以及生产设备的安全，降低危险系数，所以无论是自动运行时还是手动运行时，系统都必须有相应的保护措施，各个动作之间要有联锁、自锁。
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毕业设计（论文）题目电镀车间专用行车电气控制系统设计摘要 (2)Abstract (3)绪论 (4)1 电镀生产线的现状及发展状态 (5)国内外电镀生产线的发展情况 (5) (5) (6)2 电镀生产线专用行车的技术要求 (7) (7)系统动力设备的要求 (8) (8)3 系统总体设计 (9)总体的方案说明 (9) (9) (9) (10) (11) (11)主要参数计算及元器件选择 (12)PLC控制电路设计 (15)PLC硬件电路的设计 (15)PLC系统程序的分析 (17)PLC整体程序的设计 (20)4 设计工艺图 (27)5 设计小结 (33)致谢.............................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献. (34)附录 (34) (34) (35) (35) (35) (36) (36) (36)本课题主要研究的是可编程控制器（PLC）在工业生产领域的应用。
针对小型电镀车间行车电气控制系统故障频繁的弊端，采用国内外处于领先地位的PLC 控制系统加以改进，是采用PLC控制系统对老机改造的一个成功案例。
它使得生产线在实现完全自动化的同时，可以灵活地进行手动操作，并能通过报警装置，对生产线出现的故障进行智能报警。
这套系统技术先进、操作简单安全、经济效益高。
该系统使得生产效率、产品合格率与老式设备相比大为提高。
关键词：可编程控制器，电镀专用行车，自动控制AbstractT he main research of this subject is the application of the programmable logic controller (PLC) in field of industrial production. Aiming at the drawbacks of frequent troubles of the small-scaly electroplating work-station vehicle electric control system, it is a successful case to improve the old machine with PLC control system in leading position both at home and abroad. It enable the production line can do the job on manual operation freely while realizing complete automation, and it can realize intelligent warning by the warning device as to troubles on the production line. This system has the advantage of advanced techniques, simple and security operating and the high economic benefits. It makes production efficiency and the ratio of the eligible product enhanced much more than the old ones.Key words: Programmable logic controller, the special vehicle for the electroplating, automatic control.绪论随着金属加工业的发展，电镀行业在我国迅速地发展了起来，目前全国拥有五千多家厂点、二十多万职工，其规模、产量及其产值都进入世界电镀大国行列。
本科毕业设计论文--基于plc行车控制设计
1前言1.1选题的必要性随着当今工业的发展，我们越来越依赖于流水线作业。
对于像我国这样的“世界工厂”而言那就更应该实现生产的流水线自动化作业。
在我国工业生产中，轻工业的流水线作业地发展是非常迅速的。
但对于重工业而言，却不是如此。
要实现重工业的流水线作业，首先要解决的一个问题，便是工件在生产过程中拖动问题。
对与轻工业而言，我们可以用传送带来完成。
但对于重工业而言，用传送带传送工件，则不太实用。
首先找重工业中所加工的产品，都是一些大型的工件，所以传送带的拖动力达到。
其次，传送带传送大型工件，需要占据较大的地面操作空间。
最后，大型工件在地面移动过程中，对生产工人的安全，也构成了一定的威胁。
鉴于此，我们在生产车间中，广泛采用行车起吊装置，即节省了地面操作空间，有提高了安全性。
但是，我们现在的许多起吊行车都是有人工控制。
这仍然达不到自动化生产的要求。
所以，本课题的研究着重于解决这一个问题，并将对现有行车的改造作为重点。
以求向自动化的生产迈进一步。
从而提高生产率、提高生产效益、改善生产环镜等。
1.2选题的依据本课题的选择来源于生产。
我之所以选择本课题的原因有四点：第一点，我曾于2009年暑假期间，在自贡川润股份有限责任公司实习过起重工这个职业。
所以我对起重行车的一些控制过程比较熟悉，同时发现现在人工控制的行车也确实存在着许多缺陷，特别是越来越不能满足当今自动化生产作业的要求。
第二点是，我对于自己本专业的学习。
其中很重要的一门专业课便是《电气控制与PLC的应用》，它为我在控制系统的选择与设计方面奠定了坚实的基础。
在诸多的专业课程中还有《电子电工基础》、《传感器原理及应用》、《维修电工实训》《CAD制图》等课程，都为我在线路设计、控制柜设计、行程开关的选择以及图纸的制作上奠定里基础。
第三点，是有王赛老师的鼎力支持。
对我所欠缺的许多东西（思维方式、论文格式等），他都给予了极大的支持。
第四点，学院图书馆的藏书，它为我的设计提供了极大的资料查阅支持。
行车介绍及电气设计原理学习教材
电磁抱闸制动器断电制动控制的电路图
1－线圈；2－衔铁；3－弹簧；4－闸轮；5－闸瓦；6－杠杆
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四、电气控制元件Com Lopgaony
（2）电磁抱闸制动器通电制动控制线路
电磁抱闸制动器通电制动控制的电路图
1－弹簧；2－衔铁；3－线圈；4－铁心；5－闸轮；6－闸瓦；7－杠杆
电压继电器的符号
匝数多、元件
2. 电气控制柜元件介绍
③.断相与相序保护继电器
XJ3系列断相与相序 保护继电器，在三相交流 电路中作过欠压、断相保 护及不可逆转传动设备中 作相序保护，具有性能可 靠、适用范围广、使用方 便等特点。
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四、电气控制元件
门式起重机与桥式起重机的主要区别在于，在主 梁的两端有两个高大支撑腿，沿着地面上的轨道运 行。工厂内一般称龙门吊。
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单梁桥式起重机
双梁桥式起重机
桥式起重机
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单主梁吊钩门式起重机
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二、桥式起重机的结构及运动形式
桥式起重机结构示意图
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二、桥式起重机的结构及运动形式
⑦、要有完备的电气保护与联锁环节。
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四、电气控制元件
电气控制元件主要分为两大部分
第一部分是现场行车安装的元器件，主 要由电磁抱闸器、凸轮控制器、主令控 制器等
第二部分主要是安装在电气控制柜内， 电气控制柜主要由主起升配电箱和主配 电照明箱两个柜体组成。安装在柜体内 电气元件主要有断路器、接触器、时间 继电器、相序保护器、过流继电器、变 压器等。
电镀车间专用行车电气控制系统设计
.目录第1章绪论 (1)1.1 系统概述 (1)1.1.1 ........................................... .. (2)1.2功能要求 ............................ 错误!未定义书签。
第2章方案论证 (3)第3章系统硬件电路设计 (6)第4章系统程序设计 (19)第5章调试及性能分析 ..................... 错误!未定义书签。
第6章总结 ..............................................30附录 .............................................. . (31)附1：硬件原理图 ........................ 错误!未定义书签。
附2：源程序清单 ........................ 错误!未定义书签。
附3：实物图 ............................ 错误!未定义书签。
参考文献 ................................... 错误!未定义书签。
..第1章绪论1.1 系统概述电动专用行车是现代化生产中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半自动控制方式，在许多场合，为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度，往往需要实现电动行车的自动化控制，实现自动化控制，可以使行车能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作。
专用行车生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平已经较高，而在我国尚处于发展阶段。
而本文介绍的工厂电镀车间的电镀专用行车，分别利用继电器接触控制和PLC构成一套自动控制系统，实现对电镀专用行车的自动控制过程。
（1）本设计方案中的控制对象电机均由交流接触器完成开、停的控制，电动机需采用正、反向控制，正、反转之间具有互锁的功能，为了避免过多的使用接触器，互锁装置由PLC部的软件完成。
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目录第1章绪论 (1)1.1 系统概述 (1)1.1.1 (2)1.2功能要求.......................................................... 错误！未定义书签。
第2章方案论证.. (2)第3章系统硬件电路设计 (4)第4章系统程序设计 (15)第5章调试及性能分析........................................... 错误！未定义书签。
第6章总结.. (26)附录 (26)附1：硬件原理图................................................. 错误！未定义书签。
附2：源程序清单................................................. 错误！未定义书签。
附3：实物图......................................................... 错误！未定义书签。
参考文献...................................................................... 错误！未定义书签。
第1章绪论1.1 系统概述电动专用行车是现代化生产中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半自动控制方式，在许多场合，为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度，往往需要实现电动行车的自动化控制，实现自动化控制，可以使行车能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作。
专用行车生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平已经较高，而在我国尚处于发展阶段。
而本文介绍的工厂电镀车间的电镀专用行车，分别利用继电器接触控制和PLC构成一套自动控制系统，实现对电镀专用行车的自动控制过程。
（1）本设计方案中的控制对象电机均由交流接触器完成开、停的控制，电动机需采用正、反向控制，正、反转之间具有互锁的功能，为了避免过多的使用接触器，互锁装置由PLC 内部的软件完成。
（2）为了精确的对各个行动部件（大车，小车）进行定位，采用行程开关和接近开关对其进行定位的设计，选用的开关在现场进行安装，在选型和安装硬件以及编程时应考虑抗干扰性能。
选用的开关由于要进行反复的使用和承受高强度的负荷，选用开关时还要考虑其耐磨损性。
（3）导轨上的驱动电机，其内部设有过载保护开关，一般为常闭型触点。
作为电机的过载保护信号，在设计PLC的控制电路时应考虑该信号的逻辑关系。
（4）对于电镀车间小型行车系统而言，电镀环节是整个工序成败的关键，而进行电镀的镀槽定位的信号是由装在电镀现场的行程开关录入的，所以行程开关的工作状况，即行程开关在工作时的好坏对生产有极大的影响。
而行程开关一般为无源电器元件，其动作为重复性的机械动作，磨损和受压的次数最多，因而是整个工作的电气元件中最容易出现故障的装置。
所以在自动程序开始之前，先要对行程开关进行检测，进行检测时，是用检测电机（小功率）驱动一个检测小车对行程开关进行通/断的测试。
（5）起吊电机（M1）、横行电机（M2）、走行电机（M3）、检测用电机（M4）。
分别采用热继电器实现过载保护，其热继电器的常开触点用过中间继电器KA的转换后，作为PLC 的输入触点，用以完成各个电机系统的过载保护。
（6）主回路选用自动开关，各负载和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器实现短路的保护。
（7）电气控制箱设置在控制控制室内。
控制面板与控制箱内的电器板选用BVR型铜导线连接，电气控制箱与执行装置之间采用接线端子板连接。
（8）设计方案中选用的PLC为继电器输出型。
（9）PLC本身配有24＋V的直流电源，该接线端可为输入传感器提供直流24V电源。
PLC的接地线与机器的接地端相连，基本单元必须接地。
为了抑止附加在电源设及输入端的干扰，应给PLC接以专用地线，接地点应与动力设备（电动机）的接地点分开，接地电阻应该小于100Ω，接地线面积应大于2mm2，而且接地点应该尽可能靠近可编程控制器。
（10）PLC控制程序，均采用梯形图编程（LD）。
1.1.1 PLC系统可编程控制器（PLC）是一种数字型的电子系统，即为计算机产品，它为在工业环境下应用而设计，即为工业计算机。
这种工业计算机与传统用于工业控制的继电器相比具有独一无二的特性[1]。
（1）高可靠性：PLC在软硬、件的设计上采用了一系列的抗干扰措施，使目前其他任何一种工业控制设备都无法达到这样的可靠性。
（2）编程方便，易于学用：它采用与实际继电器控制电路非常接近的梯形图方式编程，广大电气技术人员非常熟悉，易于掌握，易于推广。
（3）通用性强：PLC用程序代替了接线，改变接线只要改变程序，因而柔性大。
（4）体积小、重量轻，是“机电一体化”特有的产品。
第2章方案论证PLC与继电器控制系统的比较1）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。
此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3）易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。
5）体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备6）功能强，性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。
与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。
可编程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。
7）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。
用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。
而继电器对生产工艺变化的适应性差，需要进行重新设计与接线。
楞编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。
PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
PLC控制系统是从继电器控制系统发展而来的，继电器控制系统为工业控制的发展起到了巨大的作用，目前仍然在工业领域中大量应用。
然而就其控制性能与自身的功能已无法满足现代工业控制的要求和发展，下面就用继电器控制和PLC控制系统来完成专用行车的设计。
第3章系统硬件电路设计专用行车装置的主要控制及原理2.3.1 电机的正反转控制本设计中，要求电机根据指令改变运动方向，即保证行车能够前/后、上/下、左/右移动，实际上也就是要求电动机能够实现正反转。
由三相异步电动机转动原理[23]可知，若要电机逆向运行，只要将接于电动机定子的三相电源线中的任意两相对调一下即可，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现[9]。
电机的正反转控制线路如图3.11所示。
其中接触器KM1为正向接触器，控制电机的正转；KM2为反向接触器，控制电机M的反转。
图2.3.1 电机的正反转控制该正反转控制原理为:正转:合上刀开关→按下复合开关SB3→反转线路断开,线圈KM1通电→KM1常开开关吸合,常闭开关打开→电机正转；反转:合上刀开关→按下复合开关SB2→正转线路断开,线圈KM2通电→KM2常开开关吸合,常闭开关打开→电机反转；停止:直接按下SB1，线路断开。
该控制线路必须要求KM1和KM2不能同时通电，否则会引起主电路电源短路，所以要求电路设置必要的联锁环节，即将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法接通，这种利用两个接触器的辅助常闭触头实现相互控制的方式成为电气联锁。
起互锁作用的常闭触头称为互锁触头。
为提高生产效率，简便正反操作，常利用复合按钮组成“正—反—停”或“反—正—停”的互锁控制。
复合按钮的常闭触头同样起到互锁作用，这样的互锁称为机械互锁[10-11]。
该电路既有接触器常闭触头的电气互锁又有复合按钮常闭触头的机械互锁，即具有双重互锁。
2.3.2 能耗制动的控制耗制动是电气制动，三相异步电动机能耗制动时，切断定子绕组的交流电源后，在定子绕组任意两相通入直流电流，形成一个固定磁场，与旋转着的转子中的感应电流相互作用产生制动力矩。
制动结束后，必须及时切除直流电源[12]。
能耗制动示意图如图2.3.2所示。
3 继电接触控制设计3.1 专用行车主控制电路设计1、由接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5和KM6分别控制电动机M1、M2、M3的正反转；2、M2、M3由热继电器FR1、FR2实现过载保护，M1为点动短时工作，故不设过载保护；3、FU1实现短路保护，并由隔离开关QS作为电源控制；4、为保证准确定位，并考虑到进退与升降运动由同一信号电动机拖动，且不会同时工作（联锁）。
所以停车时，可采用同一个直流电源实现能耗制动。
直流电源可采用低压交流电源经单相桥式整流得到。
能耗制动回路中设有单独的短路保护，由FU2、FU4实现；5、考虑到升降运动中吊有一定的重量，在行车平移中，需设置电磁抱闸制动控制。