基于S7-200实现电镀自动控制系统的设计-任务书开题报告.doc

2012届毕业设计（论文）课题任务书学院(部)：电气与信息工程学院 专业（方向）：电子信息科学与技术 指导教师廖无限学生姓名邓葵课题名称基于S7200实现电镀自动控制系统的设计内容及任务由于电镀加工给产品带来装饰性与功能性，对金属而言是节约型工艺，随着高科技发展的需要，电镀加工越来越重要。加之世界制造业向我国转移，我国周边地区电镀加工向沿海转移，电镀行业已成为我国国民经济一个不可缺少、也是不可替代、还有上升趋势的发展行业。电镀控制系统可以代替人的实时监控，做到快速，准确，智能化控制。且能在有害环境下控制操作，能够保护人身安全。本设计任务是运用数字控制技术，设计一种基于S7200实现电镀控制系统的设计，主要研究电镀控制系统的设计，并实现其调试。提高生产效率，在生产效率和质量都得到保证的前提下，设计出更方便、更稳定的控制系统。分析其工作原理，进行定性分析，最后通过设计结果验证其正确性，以满足设计指标。拟达到的要求或技术指标1、设计合理和可靠的工艺流程及控制线路；2、设计符合现场要求的控制逻辑；3、设置必要的事故突发急停功能；4、设置必要的设备调试功能。进度安排起止日期工作内容2011.12.1-2011.1.20准备阶段（开题报告）2012.2.20 2012.3.25方案设计2012.3.25 2012.4.25模块设计2012.4.25 2012.5.10调试阶段2012.5.10 -2012.5.20撰写论文2012.6.8 论文答辩主要参考资料1 常晓玲. 电气控制系统与可编程控制器M.北京：机械工业出版社，200610:21-43.2 田瑞庭可编程序控制器应用技术M北京：机械工业出版社， 1994：13-32.3 王淑英电气控制与PLC应用第3版. 北京：机械工业出版社， 2005.1：23-43.4 邓则名等电器与可编程控制器应用技术M. 北京：机械工业出版社，1999：1-30.5 赵明工厂电气控制设备M 第2版北京：机械工业出版社，1995：15-35.6 顾战松.可编程序控制器原理及应用北京：国防工业出版社， 1996：22-43.7 于庆广可编程控制器原理及系统设计M北京：清华大学出版社，2004：8-23.8 张万忠可编程控制器应用技术M北京：化学工业出版社， 2001.12：23-37.9 于晓可编程控制器原理及系统设计M北京：清华大学出版社，2004：17-30.10 陈贵银等西门子S7-200系列PLC应用技术M北京：电子工业出版社，2011：20-40.11康华光.电子技术基础M.华中科技大学电子技术课程组，2006：23-40.12 西门子公司编.SIMATICS7-200系统手册M.北京：机械工业出版社，2002.系（教研室）意见签名：年 月 日学院(部)主管领导意见签名：年 月 日湖 南 工 业 大 学本科毕业设计（论文）开题报告 （2012届）学 院（部）： 电气与信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 学 生 姓 名： 邓 葵 班 级：电科082 学号 08401500212 指导教师姓名：廖无限 职称 工程师 2012年 12月 23日题目：基于S7200实现电镀自动控制系统的设计1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写15002000字左右的文献综述电镀(Electroplating)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。其运行的环境通常比较恶劣，电镀生产中要大量使用强酸,强碱,盐类和有机溶剂等化 学药品,在作业过程中会散发出大量有毒有害气体,如安全 管理工作做得不好,极易发生中毒,灼伤,甚至燃烧爆炸事故.另一方面,电镀车间工作场地潮湿,设备易受腐蚀,也容 易导致触电事故。因此，长期在这类环境中作业，不但影响操作人员的身体健康，也容易造成安全事故，甚至影响到生产效率和产品质量。时下电镀控制系统有两种：手动化控制和自动化控制。单纯的手动控制，对人的要求水平较高，控制的精确度不能保证，长期工作会影响工作效率和质量以及操作人员的身体健康。而单纯的自动控制，不适应设备的维护和调试。要更好地实现上述控制系统的核心是选择好一款控制器。当前工业控制器主要有继电器、单片机和PLC三种。用继电器设计的控制系统，其控制系统烦琐、布线杂多、占用空间大、故障率高、不易检修、维护成本高，特别不利于因工艺的改变，而更改控制流程；而单片机控制系统，在工业生产环境当中很容易受到干扰，造成系统的可靠性变差。用PLC来设计的电镀控制系统，其设计相对简单、效率高、稳定性好，更能适应于恶劣环境中的工作，选择PLC来完成该设计适应了技术发展主流。当前生产PLC的厂家繁多，比较知名的有德国的西门子、日本的三菱、日本的欧姆龙、美国的AB和法国的施耐德PLC。本设计采用西门子公司的S7-200来完成设计。S7-200 PLC紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大，是各种中小型控制任务理想的选择之一，且S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具，能够更加灵活地完成自动化任务。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动化检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。尤其是在特殊作业场合如电镀，基于S7200设计的电镀控制系统能够很好的完成各项生产指标要求。 本设计任务是运用数字控制技术，设计一种基于S7200实现电镀自动控制系统，用以解决手动控制的不精确性和不安全性所带来的系列问题，分析其工作原理，进行定性分析，最后通过设计结果验证其正确性，以满足设计指标。运用PLC设计的电镀自动控制系统的可自动控制和可代替人作业的特性，既能提升生产过程中产品的合格率，又能不断重复工作和劳动以提高工作效率。 本设计主要采用了以下的措施：（1） 掌握电镀控制系统的设计原理，对电镀控制系统进行定性分析，针对S7-200的特点，设计好相应的电镀控制系统，接着对PLC进行相关程序的编辑。（2） 运用S7200 PLC通用性好、实用性强、硬件配套齐全和编程方法简单等特点，努力实现高精化，高速化，多轴化，轻型化的设计要求。（3）运用必要的仿真软件进行辅助设计，以提高验证设计的准确性，为设计提供验证指标的依据和直观的理论指导方向。（4）设计、制作和调试制作基于S7-200的电镀自动控制系统，根据其能实现的功能，来解决手动自动一体化等问题。本设计通过S7-200 PLC来实现的电镀控制系统的设计，它的控制系统由工业级控制计算机、PLC和电器控制箱组成。按照其工艺要求和规模一般设计由行车的运动来控制。在目前的各种工业生产过程中，该方式已成为主流的控制方式，有极高的应用价值，大大提高工作效率及质量，还能在有害环境下控制操作以保护人身安全等优点。电镀是工业生产过程中一道很重要的生产工艺。由于电镀加工给产品带来装饰性与功能性，对金属而言是节约型工艺，随着高科技发展的需要，电镀加工越来越重要。加之世界制造业向我国转移，我国周边地区电镀加工向沿海转移，电镀行业已成为我国国民经济一个不可缺少、也是不可替代、还有上升趋势的发展行业。但他同时又是一个严重污染、耗水、好能、耗金属材料与化工材料的行业。我们必须走绿色生产，高效生产之路。因此，实现电镀的自动控制是不可或缺的。2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案2.1 选题依据电镀是对基体表面进行装饰、防护以及获得某些特殊性能的一种表面工程技术。在电镀作业中，操作工人不可预防地要构兵一些硝酸、重金属盐、氰化物等一些有毒有害物资,对他保险虚弱有很大的影响。现在电镀生产线控制中采用了PLC技术后，完成了对其自动化控制，加重了工人劳动强度，进步了生产效率和生产质量。用PLC来设计轧钢的控制系统，其设计简单、效率高、稳定性好，更能适应于恶劣环境中的工作，选择PLC来完成该设计适应了技术发展主流。2.2 研究内容（1）针对S7-200的特点，研究电镀控制系统的设计，并实现产品的调试。（2） 如何运用必要的仿真软件进行辅助设计，以提高验证设计的准确性，为设计提供验证指标的依据和直观的理论指导方向。（3） 设计、制作和调试制作基于S7200实现电镀控制系统的设计，并根据其能实现的功能，来解决手动自动一体化等问题。（4） 运用S7-200 PLC通用性好、实用性强、硬件配套齐全和编程方法简单等特点，努力实现高精化，高速化，多轴化，轻型化的设计要求。2.3 研究思路及方案运用数字控制技术，采用必要的仿真软件进行辅助设计，基于S7-200在短时间内设计出可靠高效的电镀控制系统，首先进行必要的定性分析，接着进行实际设计制作，最后进行反复改进调试，使其满足设计。3.工作进度及具体安排2011.12.1-2011.1.20准备阶段（开题报告）2012.2.20 -2012.3.