电镀流水线生产系统控制设计方案

1 电镀流水线生产系统控制设计方案 第 1 章 机电传动课程设计目标要求 一、课程设计目的 机电传动控制 课程设计为该课程的实践环节，在本课程设计的过程中，通过课程设计实践环节巩固和加强 课程所学习的知识，掌握课程知识实际应用的能力。学会运用机电传动控制的原理和分析问题，解决问题的方法。同时在设计过程中，综合已学知识，完成简单完整的控制系统设计，以增强控制系统设计能力；完成 制程序设计，增强编程软件使用的能力； 并在联机程序调试过程中，增强实际操作能力。 二、课程设计要求 课程设计是一综合性的实践工作过程，需要依据给定设计任务，完成一系列的设计工作。这些设计工作的内容以课程设计任务的形式说明列出，同时完成的设计工作以设计成果的形式保留，设计任务与设计成果要求分列如下。 1课程设计任务要求 熟悉 典型设备分析的 一般方法，分析电气控制系统的需要和条件； 查阅技术资料和手册，合理选用设计方案； 根据设计方案，完成电气控制系统的电气原理图设计 掌握使用计算机软件编制 序的应用方法，完成 序设计； 使用仿真设备调试程序； 撰写规范的设计总结报告。 2课程设计成果要求 包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求 绘制完成设备与信号布置简图 绘制完成电气控制系统电路图（包括 子图） 设计与编制 户程序（控制流程图、梯形图） 仿真设备调试程序及说明 撰写课程设计说明书 3课程设计说明书撰写内容要求 任务说明 任务分析 控制方案设计以及控制系统设计过程说明 控制流程分析 2 制程序设计说明 调试程序说明 总结 图附件 参考文献 第 2 章 机电传动控制课程设计课题 电镀流水线生产系统控制 一 . 电镀流水线系统结构 电镀流水线系统根据电镀加工工件的特殊工艺流程而设计制造 的一种高效率自动化专用设备。 设备采用自动起吊设备，远距离控制方式工作。 电镀流水线系统由点镀槽，电镀液回收槽，挂架和起吊机构 组成， 起吊机构吊钩的移动 采用电动机驱动，由电气 控制 系统 实现 工作自动循环的控制 。 电镀流水线系统生产过程是由人工将工件悬挂在挂具上，挂具放置在挂架上，按下自动工作启动按钮，开始自动工作。自动工作过程包括吊钩下降吊起挂有工件的挂具，移动吊钩到达镀槽，吊钩下降将工件浸入镀槽内 电镀液中，电镀完成后返回移动并经过三个电镀液回收槽回收电镀液，最后返回到挂架位置，放下挂具，完成自动工作循环后，由人工取下加工好的工件。 电镀系统采用行程开关检测吊钩是否到达预定位置。系统结构及运动部件工作循环如图 2示。 3 图 2镀系统结构与移动部件工作循环图 二 . 电镀系统 控制要求 电镀系统工艺过程 电镀系统的工艺过程如图 2示，由人工将工件放置到挂具上，启动自动工作过程。首先吊钩下降，将挂架上的挂件吊起，并移至镀槽 1 进行电镀加工，然后经镀槽 2，镀槽 3，镀槽 4 处理后返回挂架，处理 完成的零件由人工取出，由此结束一次加工循环过程。 4 图 2镀系统处理零件工艺过程 电镀系统的控制要求 电镀系统的控制要求，是通过满足电镀系统的工作要求形成的，控制系统的功能必须满足电镀系统所有的工作要求。电镀系统的工作要求包含三个方面，工作方式要求，工作过程要求，安全稳定工作要求。 1）电镀系统工作方式要求 为保证电镀系统能够处于正常工作， 要求 电镀系统具备二种工作方式： 吊钩能够 点动 后移调整，以及吊钩不在挂架位时能够快速 复位 ； 吊钩能够点动向下调整，以及吊钩不在 上端位置时能够快速复位； 电镀系统 全自动工作循环 工作； 2）电镀系统工作过程要求 电镀系统工作过程是电镀系统在正常加工时 整 机 全自动循环 的工作过程，电镀零件工作过程需要满足如下要求： 按下启动按钮， 吊钩 下降，到位后吊起悬挂零件的挂具，上升到位后停留 16秒； 吊钩前移到镀槽 1 上方停住，吊钩下降到位，工件侵入槽中， 2 分钟后吊钩上升并停留 30 秒； 5 吊钩后移到电镀液回收槽 2 上方停住，吊钩下降到位，工件侵入槽中， 32 秒后吊钩上升并停留 16 秒； 吊钩后移到电镀液回收槽 3 上方停住，吊钩下降到位，工件侵入 槽中， 32 秒后吊钩上升并停留 16 秒； 吊钩后移到电镀液回收槽 4 上方停住，吊钩下降到位，工件侵入槽中， 32 秒后吊钩上升并停留 16 秒； 吊钩后移返回到挂架处，加工循环结束。 3）电镀系统控制系统元件配置与工作要求 电镀系统吊钩横向移动电机为 3直方向移动电机为 2动循环工作时，所有工步切换由行程开关控制。电器元件工作关系如表 2示。 表表 2器元件工作关系表 注：加号，电器元件为得电状态，减号，电器元件为失电状态。 4）电镀系统安全稳定工作要求 具有运动部件间安全工作 的联锁功能； 具有位置保护功能 （如极限位、越位、相对位置保护）； 电气控制系统具有短路，电动机过载等保护功能； 具有 应急操作功能 具有照明、指示灯辅助功能。 三 、 电镀流水线电气控制系统设计 1、总体方案设计 1）电气控制系 统的控制对象为进行自动循环加工零件的机械设备，由于室内常温，工作环境较好，对控制系统无特殊要求。 2）设备由车间低压电网供电，设备驱动电压 380v，供电频率 50 赫兹。 3）设备电气控制为普通开关量控制，要求自动完成加工，单个运动部件能 独立调整工作，同时设备具有电器保护及联锁保护等功能。 工作状态 （工步） 吊钩电机 主令电器 转 转 转 转 向前移动 下移动 向上移动 后移动 6 4）电镀系统吊钩横向移动电机为 3直方向移动电机为 2动循环工作时，所有工步切换由行程开关控制。 2、 控制方案 1） 控制系统采用开关量控制 2） 基于设备自动控制的要求，控制对象为单机设备，控制系统属于小型系统，采用 3） 由工作要求确定，控制系统在两种模式下运行，即全自动工作循环，手动调整工作。 4） 两台电动机直接启动，双向转动，电动机无制动控制。 5） 电动机驱动电路三相电源供电，电压 380v 6） 机工作电源为交流电源电压 220v，交流接触器线圈使用交流电源，电压 220v，主令控制电器及行程开关等使用 24v 直流电源 7） 控制系统具有短路和过载保护功能，各电机之间有联锁保护功能 3、电气系统图以及 子图 电气控制系统由两部分组成，主电路以及 备构成的控制部分，驱动系统通过交流接触器主触点控制电动机电路的接通与断开，采用熔断器和热继电器进行短路与过载保护，同时通过控制变压器，提供满足系统工作以及 备需要的电源电压。 如下图， 合 转前移， 合时反转后移； 合时 转下移， 合时反转上移。 图 2气系统图 7 图 2子图 表 2器元件明细表 平移动电机 1 正转前移 直移动电 机 1 反转后移 停按钮 2 正转下移 动按钮 2 反转上移 移电动控制 平方向行程开关 移电动控制 直方向行程开关 钩不在挂架位时快速复位 路保护熔断器 钩不在上端位时快速复位 载保护热继电器 动停止按钮 流器 源隔离开关 制变压器 源开关 动与自动切换旋转开关 表 2器元件信号与 接的通道分配表 输入 输出 8 元件 通道地址 元件 通道地址 0 0 1 1 2 2 3 3 4 5 7 10（自动） 动） 11 12 13 14 15 16 17 3)功能图 9 10 5）梯形图 11 12 13 程序调试 应用 入程序，检查、仿真并运行。 1） 14 15 2） 梯形图（点击“工程” -“编辑数据” -“改变程序类型”将 改为梯形图） 16 17 18 19 20 21 3） 指令表（点击按钮 将梯形图转换为指令表） 22 23 24 4） 程序调试 点击图标 图 2单启动 继电器内存监视 图 225 打开“软件元 ”“软件元窗口” 图 2、 课程设计小结 时间飞逝，岁月如梭，白驹过隙，时光荏苒。不知不觉中我们的课程设计就结束了。本次 制系统的设计 。从课题到设 计初步成型再到完善的过程中，我们有困惑也有疑虑，但我们并不退缩，拿破仑说过 胜利属于最坚忍的人。正所谓锲而不舍，金石可镂，我们查找资料结合实际， 在发现问题与解决问题的过程中，我们不断完善，不断创新。从 件的安装 到 实现 制系统的调试 ，从流程图梯形图的设计到绘制，我们学到了很多，进步了很多。 学习本无底，前进莫徬徨。 在 课程设计 的过程中，我 学习并掌握了很多 东西 。首先 最 基础的是我们学习并了解了 基本构造，所谓万丈高台，起于垒土，了解 基本构造给我们夯实了基础，为我们接下来的设计提供了基础。其 次，在系统的设计上我们循序渐进， 首先我们 分析讨论了系统的工艺过程 ，然后 利用 出顺序功能图，将顺序功能图转变为梯形图，之后利用 件编程 完成调试。 再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达 。从课本知识到实际应用 程设计 让我 对 序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于 计原理与方法。 这次课程设计真正的让我们了解了实际中 使用 吕氏春秋里说：万人操弓，共射