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1、電鍍生產線的 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

2、、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，

3、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。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，

4、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則實現自動循環(huán)，若閉合 SA4則實現單周期的控制方式。 （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 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，實現對 工作過程的手動控制。 二、設計主電路 電氣原理圖是根據電氣控制系統(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

5、圖并不按電器元件實際布 置來繪制，而是根據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)和生產現場等方面得到廣泛應用。 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 o圖中，接觸器 KM1 KM2控制電動機 M1的正、反轉，實現吊鉤的上升和下降，接 觸器KM3 KM4控制 電動機M2的正、反轉，實現行車的向右和向左。 圖3-2-1電鍍生產線PLC電氣控制設

6、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，丫0作為吊環(huán)電機M1的正轉，控制生產線中 的上升階段；丫2作為電機M1的反轉輸出控制吊環(huán)下降；而丫1則是作為電機M2的正轉輸 出控制右行；丫3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 X0 SB1 啟動 Y0 KM1 上升 X7 SB2 停止 Y2 KM2 下降 X5 S

7、Q5 上限位 丫1 KM3 右行 X6 SQ6 下限位 Y3 KM4 左行 X1 SQ1 右限位 X2 SQ2 回收液槽限位 X3 SQ3 清水槽限位 X4 SQ4 左限位 X13 SA1 手動 X11 SA2 步進 X12 SA3 單周期 X10 SA4 連續(xù) X14 SB3 上升 X15 SB4 下降 X16 SB5 右行 X17 SB6 左行 四、設

8、計PLC的I/O接線圖 如圖3-4-1所示，為電鍍生產線控制系統(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

9、計該電器系統(tǒng)控制程序的主要根據， 主要有步、有向連線、轉換、轉換條件和命令組成，在本設計中更具 PLC的具體情況, 我們選擇如圖中M0~M2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 X0~X17 T0~T5進行步間轉換后，由不同的輸出 Y0、丫1、丫2、丫3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，根據設計的要求在總控制梯 形圖中每個生產控制方式由程

10、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，從而實現步進控制。 圖 3-6-3 進工作方式的控制梯形圖 4 如圖 3-6-4 為單周期和自動循環(huán)工作方式的控制部分 當閉合SA1則實現自動循環(huán)，若閉合 SA4則實現單周期的控制方式。 如圖 3-6-4 單周期和自動循環(huán)工作方式梯形圖 圖 3-6-5 電鍍生產線 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖