电镀生产线的PLC控制

1 电镀生产线的电镀生产线的 PLC 控制控制 一一 课题分析课题分析 1 1 课题要求 课题要求 电镀生产线采用专用行车 行年架装有可升降的吊钩 行车和吊钩各有一台电动机拖动 行车进 退和吊钩升降由限位开关位控制 生产线定为三槽位 工作循环为 工件放入镀槽 电镀 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 一行车返回原 点 如图 3 1 1 所示 设置自动循环 点动 单周循环和步进四种作方式 有必要的电气保护和联锁 设计主电路电气 原理图 PLC 的 I O 分配表 PLC 的 I O 接线图 编出梯形图 写出指令语句表 并要求调试成功 会排查故障 图 3 1 1 电镀生产线工作示意图 2 课题分析课题分析 电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车 三台行车和四台行车工作 每台行车都根 据已编制好的各自的程序运行 对于行车的自动控制 早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器 发展至 今其控制方式已采用可编程控制器 PLC 作为核心控制部件 其控制更为安全 可靠 方便 灵活 自动 2 化程度更高 本课题要求在一条电镀自动生产线上用 PLC 控制行车及挂钩的自动控制系统 PLC 采用 顺序扫描 不断循环 的工作方式 每次扫描过程 集中对输入信号进行采样 集中对输出信号进行刷 新 输入刷新过程 当输入端口关闭时 程序在进行执行阶段时 输入端有新状态 新状态不能被读入 只有程序进行下一次扫描时 新状态才被读入 一个扫描周期分为输入采样 程序执行 输出刷新 元件 映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的 扫描周期长短由三条决定 CPU 执行指令的速度 指 令本身占有的时间 指令条数 由于采用集中采样 集中输出的方式 存在输入 输出滞后的现象 即输 入 输出响应延迟 PLC 是通过运行编写的用户程序实现控制任务的 PLC 中的程序由系统程序和用户程序 两部分组成 系统程序由 PLC 生产厂家提供 它支持用户程序的运行 用户程序是用户为完成特定的控制 任务而编写的应用程序 本课题可以采用起保停以及以转换为中心的方法编写程序 分为四个小块来完成 1 其中按钮 SB1 X0 启动 SB2 X7 停止 2 当闭合 SA1 则实现自动循环 若闭合 SA4 则实现单周期的控制方式 3 将开关拨动到 SA2 后 按一下启动按钮 SB1 后则开始工作 当碰到下一个极限行程开关后就停止 从而实现步进控制 4 当开关拨动到 SA4 时 按住 SB3 SB4 SB5 SB6 则可以完成相应的工作过程 放开按钮则立 即停止 实现对工作过程的手动控制 二 设计主电路二 设计主电路 电气原理图是根据电气控制系统的工作原理 采用电器元件展开的形式 利用图形符 号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图 电气原理图 并不按电器元件实际布置来绘制 而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上 电 气原理图具有结构简单 层次分明的特点 适合研究和分析电路工作原理 在设计研发和 生产现场等方面得到广泛应用 电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分 在本次设计中我们着重分析了主电路 图 在本设计中 根据电镀生产线的工艺要求 只需用两台电机分别控制吊钩的上升 下 降和行车的左行 右行 主电路如图 3 2 1 图中 接触器 KM1 KM2 控制电动机 M1 的正 反转 实现吊钩的上升和下降 接触器 KM3 KM4 控制 电动机 M2 的正 反转 实现行车的向右和向左 图 3 2 1 电镀生产线 PLC 电气控制设计主电路图 3 三 设计三 设计 PLC 的的 I O 分配表分配表 如表 3 1 所示是 PLC 的 I O 分配表 其详细列出了输入输出的元件符号 编号 功能等 其中输出元件对应于电机的正 反转 Y0 作为吊环电机 M1 的 正转 控制生产线中的上升阶段 Y2 作为电机 M1 的反转输出控制吊环下降 而 Y1 则是作为电机 M2 的正转输出控制右行 Y3 是电机 M2 的反转输出信号控 制其生产过程中的左行阶段 表 3 1 PLC 的 I O 分配表 输 入输 出 PLC 编号元件符号功能PLC 编号元件符号功能 X0SB1 启动 Y0KM1 上升 X7SB2 停止 Y2KM2 下降 X5SQ5 上限位 Y1KM3 右行 X6SQ6 下限位 Y3KM4 左行 X1SQ1 右限位 X2SQ2 回收液槽限位 X3SQ3 清水槽限位 X4SQ4 左限位 X13SA1 手动 X11SA2 步进 X12SA3 单周期 X10SA4 连续 X14SB3 上升 X15SB4 下降 X16SB5 右行 X17SB6 左行 4 四 设计四 设计 PLC 的的 I O 接线图接线图 如图 3 4 1 所示 为电镀生产线控制系统的 I O 接线图 其中 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 为按钮开关 均需要用手操控其作用 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 为行程开关 分别置于不同的限位上 用于控 制电机的上下左右 SA1 SA2 SA3 SA4 为拨动开关或者是旋转开关 主要用 于手动 单周期 自动循环 步进这四种工作方式的选择与切换 图 3 4 1 电镀生产线控制系统的 I O 接线图 5 五 设计功能图五 设计功能图 如图 3 5 1 是电镀生产线控制的 PLC 控制功能图 功能图主要用于描述电 镀生产线控制系统的工作过程 功能及其特性 是分析 设计该电器系统控制 程序的主要根据 主要有步 有向连线 转换 转换条件和命令组成 在本设 计中更具 PLC 的具体情况 我们选择如图中 M0 M20 作为功能图的步 将整个电 镀生产过程分成了许多步 每步完成各自不同的动作 通过输入转换条件如 X0 X17 T0 T5 进行步间转换后 由不同的输出 Y0 Y1 Y2 Y3 从而驱动电机 运行完成整个电镀生产过程 顺序功能图的设计同时也为我们下一步的梯形图 设计奠定了基础 图 3 5 1 电镀生产线控制的 PLC 控制功能图 6 六 设计梯形图六 设计梯形图 梯形图如图 3 6 1 梯形图 为电镀生产过程的总控制图 根据设计的要求在 总控制梯形图中每个生产控制方式由程序不同的部分来控制完成 1 如图 3 6 1 是完成控制系统的启动与停止 其中按钮 SB1 X0 启动 SB2 X7 停止 如图 3 6 1 系统的启动与停止梯形图 2 如图 3 6 2 手动工作方式控制部分 当开关拨动到 SA4 时 按住SB3 SB4 SB5 SB6 则可以完成相应的工作过程 放开按钮则立即停止 实现对工作过程的手动控制 图 3 6 2 手动工作方式控制梯形图 7 3 图 3 6 3 为步进工作方式的控制部分 将开关拨动到 SA2 后 按一下启动按钮 SB1 后则开始工作 当碰到下一个极 限行程开关后就停止 从