电镀自动生产线控制

目录

0 前言 (1)

1 设计题目：电镀自动生产线控制设计 (1)

2 总体设计 (3)

2.1 PLC选型 (3)

2.2 PLC端子接线 (3)

(4)

3.1 设计思想 (5)

3.2 电气原理图设计 (5)

3.3 顺序功能图设计 (6)

3.4 PLC梯形图 (7)

(7)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(13)

4 .程序调试说明 (14)

6.参考文献 (15)

0 前言

本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它具有可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小。

1 设计题目：电镀自动生产线控制设计

1.1课程设计的基本要求

如图所示，在电镀生产线原位，将待加工零件装入吊篮，装好后吊篮上升到上限位，左行，按照预先设定的槽位顺序，依次实现下降--电镀延时--上升的操作，当最后一个槽位电镀完成，右行到原位停止，吊篮下降到下限位，卸下工件，进入下一个循环。采用拨码开关进行槽位的设定，开关闭合，表示此槽位需要停下进行电镀；开关断开，则不必停下。

要求：

1）对于不同的电镀件，具有槽位选择的功能。可以按照工艺要求，设定槽位拨码开关的状态，并按照槽位拨码开关的状态完成上述过程；

2）图中的SQ6、SQ7为两端的超行程保护；

3）行走电机采用能耗制动，制动时间为2S，升降电机采用电磁抱闸自动；

4）用信号灯显示吊篮所在槽位及其上下限位置；

5）原位装卸时间为10S；

6）可以实现手动、自动。

电镀自动生产线示意图

1.2控制对象的设计要求详述

如摘要中所述，电镀的工作流程如图1.1：启动——吊钩上升——上限行程开关闭合——右行至1号槽上方——XK1行程开关闭合——吊钩下降进入1号槽——下限行程开关闭合——电镀延时——吊钩上升……，由3号槽内吊钩上升，然后左行至左限位，吊钩下降至原位，即原位。

按照要求，我们要实现以下工作方式：

1、原位：表示设备处于初始状态，吊钩在下限位置，行车在左限位置。

2、连续工作：当吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上升右行，按照工作流程要求不停的循环。

3、 单周期工作：设备始于原点，按下启动按钮，设备工作一个周期，然后停于原点，要重复第二个工作周期，必须再按一下启动按钮。

槽3

槽2槽1原点上限

下限

左限XK1XK2XK3右限

图1.1电镀的工作流程

2 总体设计

2.1 PLC选型

1）输入点数

这个电镀自动生产线控制系统设计有19个输入，9个输出根据输入、输出点数选用S7-200系列CPU226 AC/DC/继电器型PLC。

2.2 PLC端子接线

1）

图3 CPU226 AC/DC/继电器 PLC 端子图

图4 PLC的I/O端子分配图

3. PLC程序设计

3.1 设计思想

在电镀生产线一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升并按工艺要求在需要停留的槽位停止，自动下降，停留一定时间(各槽停留时间预先按工艺要求设定)后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新装料发出信号进入下一个加工循环。为了适应批量生产需要，电镀车间专用行车的电气控制系统要针对不同的工艺流程(例如镀金、镀银、镀锌)有程序预选和修改能力。设备机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，要求准确停位，以便吊篮能准确进入电镀槽内。工作是除具有自动控制的大车前后移动与吊物上下移动外，还有调整吊篮位置的小车左右移动。生产线上镀槽的数量，由用户综合各种电镀工艺的需要提出要求，电镀种类越多，则槽数也越多。

3.2 电气原理图设计

图5电气原理图

3.3 顺序功能图设计

图6顺序功能图

3.4 PLC梯形图

图7主程序梯形图

图8公用程序梯形图

4 程序调试说明

：

图10 手动程序仿真调试图

双击桌面V4.0 STEP7 MicroWIN SP3图标进入编程界面，编写程序。编写程序好了以后，对程序进行初步编译，提示没有错误和警告后将程序导出。使用S7_200汉化仿真 V2.0对导出程序进行仿真模拟。

将启动按钮I0.0闭合后断开，吊篮上升至上限位，然后上限位触点闭合，吊篮左行，行至第一个吊篮处，一槽的限位开关闭合，电动机抱闸制动，吊篮开始下降；下降至下限位，下限位触点闭合，开始电镀，同时下限位指示灯亮，电镀完成后，吊篮上行至上限位，吊篮左行，同时上限位指示灯亮，槽位指示灯亮，如此循环四次，到达左限位，吊篮右行至右限位，下降至下限位卸料（假定四个槽位全部施行电镀）。

如果有槽位不需进行电镀，则槽位的限位开关断开，电动机没制动，吊篮继续左行。

5结束语

本学期《机械传动控制基础》学习结束了，在老师的悉心教导下，学习这门课程收获了许多工程应用知识。在课程的最后进行一周的课程设计，让我受益匪浅，特别是对PLC这个工业控制装置有了比较深入的理解并学会了一下PLC的基本应用和对一些简单PLC控制可以进行设计。通过这次课程设计使我有了一次通过理论联系实际，来解决实际问题的经历，它培养了自己分析问题，解决问题的能力，以及上网检索信息的能力。其实学到的知识其实是次要的，重要的是我们探索知识的过程，这个过程便是一个人自主学习能力的体现，它将影响着我今后的发展。

最后非常感谢李老师的悉心指导和同学们的帮助，帮我解决了许多课程设计中遇到的问题，使得课程设计得以顺利完成，让我少走了不少弯路，在这里表示衷心感谢。

6.参考文献

[1]陈白宁，段智敏，刘文波.机电传动控制基础[M].沈阳：东北大学出版社，2008.

[2]廖常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2002.

[3]郑凤翼，金沙.图解西门子S7-200系列PLC应用88例.电子工业出版社，2009.

[4]邓星钟.机电传动控制[M].武汉：华中理工大学出版社，2001.

[5]王阿根.PLC控制程序精编108例.电子工业出版社，2009.