电镀车间专用行车PLC控制系统毕业设计.doc

毕业设计说明书（论文）扬州市职业大学毕业设计说明书(论文)作 者:学 号： 教研室:机电教研室专 业:机电一体化题 目:基于电镀行车的PLC控制指导者： 评阅者： 目 录摘 要3绪 论 31 电镀生产线的现状及发展状态. 51.1 国内外电镀生产线的发展情况 51.2国内电镀行业存在的问题 61.3国内电镀生产线的发展状态 72 电镀生产线专用行车的技术要求 82.1电镀生产线的工艺要求 82.2 系统动力设备的要求 92.3系统设计要求103 系统总体设计 113.1 总体的方案说明 113.2电气控制系统的设计123.2.1主电路的设计 143.2.2交流控制电路设计 163.3系统设备元件的选用方案和参数的计算 173.3.1动力设备的设计和选择 193.3.2 主要参数计算及元器件选择 253.4 PLC控制电路设计 273.4.1 PLC硬件电路的设计 283.4.2 PLC系统程序的分析313.4.3 PLC整体程序的设计 364 设计工艺图 385 设计小结 46致 谢 47参考文献 48摘要电镀行车的PLC控制是在工业生产领域的可编程控制器（PLC）的应用程序。用以解决经常开车的小电镀车间电气控制系统故障弊端，采用国内外领先的PLC控制系统加以改进，在旧机的使用情况下的成功转型PLC控制系统。它允许完全自动化的生产线的同时，灵活地进行手动操作，以及通过报警，断层线出现智能报警。该系统技术先进，操作简单，安全，经济效益高。该系统保证生产效率，与旧设备相比，产品合格率大大提高。 关键词：PLC，自动化的生产线，智能报警诸论 随着金属加工行业的发展，电镀行业在我国起来迅速发展，目前在全国拥有5000多家工厂分，超过二十万工人，其规模，产量和产值都进入了世界上最伟大的行列权力电镀。电镀新的研究，工程和技术的不断更新。它带来了进步为重工业在我国发展的收费，创造了大量的财富，为社会主义祖国。 然而，在电镀车间生产过程中还存在很大的问题。传统的小电镀车间的生产线较长，设备分散各地的联锁逻辑的复杂性。传统的继电器控制，电气控制设备广泛应用于机电电气触点。频繁接触转换触点竞争机会和故障的可能性，可靠性低，维修量。电镀生产现场比较差，一个是高温，多尘，易燃初级消防单位，火花和产生的热量因接触不良触点的消防安全隐患苗子。所以对于引进新设备的需求是必要之举改进电镀车间的生产条件。 近年来，随着大规模集成电路的发展，微处理器的可编程逻辑控制器（PLC）的核心部件得到了迅猛的发展，在电机运行控制，电磁阀的开闭，产品的计数，温度压力设定和控制等，在PLC中发挥着越来越大的作用。由于可编程控制器是可靠，使用方便，抗干扰能力强，特别是应用于工业控制变得更为广泛。 可编程逻辑控制器（PLC）是一种电子系统，数字型，即计算机产品，它是用在工业环境中，是工业计算机。这种工业计算机与工业控制继电器常规相比具有1独特的功能。 （1） 高可靠性：PLC在硬件和软件，部件的一系列的抗干扰措施的设计，使任何其他种类的工业控制装置无法达到这样的可靠性。 （2）编程方便，易学易用：它是采用阶梯模式和实际继电器控制电路非常接近，非常熟悉大多数电工，简单易学，易于传播编程。 （3）通用性：PLC应用程序，而不是布线，接线，只要变化的变革计划，其中柔性大。 （4）体积小，重量轻，是“机电一体化”独特的产品。 本主题电镀车间专用车道的自动电控系统为背景，主要是通过采用PLC控制设备的技术方案来完成电镀车间自动化生产线的控制。电镀厂电镀生产属于工业规模化生产，其特点是小型生产线跨度，洗澡性和高温。因此，需要精确定位驱动控制装置智能报警。因此整个系统分成两部分，控制系统（手动/自动控制）主要由PLC所做的控制系统和电力系统;从电机电力系统元件电镀工作拖动完成时，电力系统的完全控制的控制系统。 这组电气控制系统的价格相对低廉的PLC为核心，和其他电力辅助设备构成电镀车辆交通控制系统连接在一起，该系统有望实现这一目标：定位准确;与节目预选;用“手动/自动”控制;使用遥控器，控制面板显示清晰;电气设备有电的保护措施有极限位置的保护;能够生产监控，智能报警。 第1章 ：电镀生产线的现状及发展状态1.1 国内外电镀生产线的发展情况 在国外电镀生产线由手工操作，并逐步向机械和自动化方向发展。中国在这方面的发展是比较快的。在20世纪60年代，我国大多数电镀生产的，还是以手工操作为主。现在很多企业，甚至乡镇企业，一直以良好的电镀自动线。对国外先进技术的帮助的基础上，现在我们已经从其他开发各类微型电脑控制自动电镀线，上海近500家电镀厂，点，已经有370多条全自动电镀线，和25国家引进的自动线，可见全国电镀生产，正在向自动化方向发展。驾驶一辆更好的开始，其中自动线，制动，运行平稳，电机无级调速或变频调速，定位精度，聚氨脂轮路上跑，跑的惯性，低噪音，良好的制动。车辆的自动补货操作，解决方案，PH值和添加剂的温度，已经与微电脑全自动控制，但我们的电镀生产设备在国外，与发达国家相比，还有比较大的差距，相对而言，这是相当手册更多的，一些机械设备厂是自动化比较老，学历也不高。电镀自动线在美国，日本等先进国家比我们的，如日本，大友，家公司电镀车间，各种浴主要成分是由计算机自动和自动控制检测和添加各种参数下运行PH值，电流，由计算机自动测量和自动调节等，推动运行完全无人值守。为了达到车间清洁，干燥底面，上面根本没有水滴一个档次。经营者和外来人员进店，不准穿自己的鞋，你必须换上干净的拖鞋，然后净化设备后，用高压空气净化，吹掉灰尘进入车身车间。生产不断与空气中的车间净化空气压力以外，如电镀车间和全自动电镀生产线，国际社会更加先进。我们的电镀生产已经发展到这样一个方向，但在这个阶段，我们不能让这样的要求，因为中国目前的基本条件和配套设备的许多方面不符合这一先进的要求。 事实上，一些国家电镀生产线没有这样先进的技术，如墨尔本，一个比较大的电镀厂电镀生产线，交通是手动操作，控制操作员沿路开车离开装备比我们的一些企业更是雪上加霜。 1.2国内电镀行业存在的问题 自动电镀线是大量生产和增加品种的必然产物，它改善了电镀行业的落后起着重要的作用。 然而，在这个阶段的电镀生产线，电镀车间生产过程中还存在很大的问题。传统的小电镀车间的生产线较长，设备分散各地的联锁逻辑的复杂性。传统的继电器控制，电气控制设备广泛应用于机电电气触点。频繁接触转换触点竞争机会和故障的可能性，可靠性低，维修量。电镀生产现场环境是邪恶的。自卑，这是一个高温，多尘，易燃初级消防单位，联系人火花的产生是由于接触不良和高温是消防安全隐患苗子。所以对于引进新设备的需求是必要之举改进电镀车间的生产条件。 在中国电镀生产线，目前应考虑的主要道路运行平稳，定位准确，耐用设备，生产效率高，确保了高品质的电镀质量好。现在有些企业在设计自动电镀生产线，全自动生产线需要的各种功能，如镀铁两部分，而且还镀锌压铸件;两个镀铬装饰，同时也镀金和仿铜镀层。事实上，一些坦克排在内线基本没有，这些并没有在上面的车道走到低谷，既降低了生产效率，也影响产品质量。布置在多个清洁箱和副箱的一些电镀线;一些辅助槽太宽，所以非常长的行电镀线，它也将降低生产效率和产品质量。总之，中国愿以最先进的发展方向电镀生产线，但在这个阶段应该是很实用，求先进，循序渐进，逐步提高生产的先进的电镀水平的基础上，有效的。 1.3国内电镀生产线的发展状态 近年来，随着大规模集成电路的发展，微处理器的可编程逻辑控制器（PLC）的核心部件得到了迅猛的发展，在电机运行控制，电磁阀的开闭，产品的计数，温度压力设定和控制等，在PLC中发挥着越来越大的作用。由于可编程控制器是可靠，使用方便，抗干扰能力强，特别是在工业控制，然后使用变得更加普遍。 PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的，它不同于普通的电脑，也不同于一般的计算机控制系统，计算机控制装置的特殊形式组成的系统架构，硬件，软件结构和I / O通道，和用户界面等诸多方面有其特殊性。因此，在工业生产成本和战争的战争利益，占据了绝对的优势。 推广应用PLC，使得长期头痛的编程问题解决了。它不仅稳定可靠，易发生故障，并可以方便的实现一机多程序控制“显示，打印”，“大电流冲击”，“温度”，“PH值监测”等领域表现出它的威力。 在速度控制，使用变频器，变频器可控制多台电机，不仅无级调速，以达到最佳状态，并能轻松满足每个动作有一定的距离缓慢，慢慢的开始和结束不断变化的形式，达到工件运行平稳，定位准确。 其他，如单捞双车道，以取代传统的捕鱼量，减少对总重量流量，降低成本，使路面稳定运行;用尼龙轮辋大衣聚氨酯橡胶，增加了车轮的摩擦，降低噪音线的结构，提高交通的地方准确率。这些新技术，新设备，大大提高了电镀业的机械化和自动化，以满足多品种，大批量的生产，以保证产品的质量，挖掘企业潜力，以满足该国名经济发展不断增长的需求提供了可靠的保证。 第2章 ：电镀生产线专用行车的技术要求 2.1电镀生产线的工艺要求 电镀生产线的研究是小生产者电镀生产线。电镀小专业驾驶，也有它的运动的三种主要形式：即拖动重车驱动向前和向后运动，并在镀槽的方向升降的升降机构的移动和轿厢左和右移动。 电镀专用设备是采用遥控驾驶，起重量为500公斤或以下（含电镀线束和电镀），效率高，自动化专用起重设备，劳动强度低。图电镀专用车道的结构和流程图1：图1 电镀专用行车示意图驾驶电镀专用工作订单在生产线上是：在部分操作区域的运营商被加工成筐，并出具驾驶训练，特殊驾驶汽车会自动升级到缆车吊的顶梁，车和自动前行。在电镀生产线现场停止运行大车，小车和生产自动工件篮分段推进，根据每个镀槽的前面设置停车场的工艺要求，自动篮子下降到电镀槽，留一定的自动升降篮时间之后（时间花费在每个槽预先根据工艺要求），从而完成对每一道工序规定的电镀工艺，直到终端的生产线，车会自动返回到操作区进行，自动车自动行权收益到原来的位置，取出处理得好在摇篮里的部分，再充电，直到起始命令，进入下一个处理周期。在电镀过程中，该涂层的不同部分的不同的要求，同时也能满足大规模生产的需要。因此，电气控制系统的不同的过程（如锌，铬，镍等），硬件应该具有预先选择的功能，该控制程序应该具有参数的校正。类似的特殊电镀小分隔车道和总体结构，跨度小，但需要精确的定位，因此，筐能准确进入镀浴，所以在传感器信号的操作的各步骤作为运动用的传感器设计转换转换开关。移动工作车（前/后）与向上/向下移动，轿厢移动（左/右），除了在自动控制功能应具有外部，但也可以进行手动控制的篮子。由于电镀生产线是中型工业生产系统，生产设备中，当设备，功耗大，因此，其安全性，必须以确保操作人员的安全和生产设备，降低了被认为是高功率生产成本高的危险因素，因此它是自动或手动操作运行时，系统必须具有适当的保护措施，各种动作之间有联锁，自锁。如果未能及时报警，该生产线是无条件停止，故障消除后，我们就可以继续恢复运行。行车电气系统的框图如图2所示：图2 电镀专用行车电气系统控制框图2.2 系统动力设备的要求电镀车间专用行车的拖动设备采用三相交流异步电动机分散拖动，并采用一级机械减速，以达到行车平稳，定位准确的目的。电镀生产线上的镀槽数量，一般按实际工作环境进行考虑，对于一般的工业电镀产品而言，5层电镀已经达到了国内同行业生产中的较高要求，所以本课题考虑5个镀槽，吊篮的时间按生产工艺设定。2.3系统设计要求（1）作为系统的控制中心，PLC控制系统的设计，这样的设计采用三菱F1-60MR机，按照合理分配模型PLC和I / O接口的技术要求。（2）在控制单元的设计具有程序预选功能（根据工艺，以确定时隙的需要），该程序被设置，除了上下装卸部件，整个电镀过程可以运行自动。（3）行车的自动/手动两个自动方案的设计中，根据工艺要求编辑参数可以实时调整。系统具有故障警报，包括故障报警装置和显示装置。（4）向前和向后移动，定位精度上下运动，拖设备驱动马达位置，反向双向操作，因此，PLC控制回路控制安装一个互锁装置。（5）用遥控器，必须有整体力量和主要设备的相应的指令操作。（6）为了安全操作，并在必要的防护措施，包括电机，控制系统和短路保护的热保护的设计中考虑。接地的PLC，按照产品说明书的要求设计，如图所示。第3章 ：系统总体设计3.1 总体的方案说明（1）本设计由交流电机接触器控制对象的设计完成开、停控制，电机需要才能使用阳性和阴性对照，反函数之间的正联锁，以避免过度使用接触器，联锁由PLC完成内部软件。（2）为了每个组件（大车，小车）的定位的精确操作，使用限位开关和接近开关的定位设计，选择开关，用于现场安装，选择和安装硬件和编程的，应在考虑鲁棒性。可选开关因反复使用而承受高强度的负荷，开关也应选择其耐磨性时考虑。（3）在轨道上的驱动马达，具有过载保护，通常常闭触点的内部开关。由于电机过载保护的信号，在PLC控制电路的设计应考虑信号的逻辑。（4）为小电镀车间通信系统，电镀链路是关键进程的成功，以及电镀镀槽定位信号安装在镀限位开关输入的场，所以行程开关的工作条件，即行程开关的工作质量对生产造成很大影响。限位开关通常是被动的电气元件，所述动作是重复的机械运动，磨损和次压缩最大数目，这是一种装置，用于在整个的最容易出现故障的工作电组件。所以在程序自动启动，首先在测试行程开关，测试时，它要开车带探测器，以探测行程开关电机（低功率）开/关的考验。（5）电梯电机（M1），横行电机（M2），旅游电机（M3），由电机（M4）的检测。分别为热过载继电器，热继电器常开触点继电器KA使用的转换后，作为PLC的输入接点来完成每个电机过载保护系统。（6）自动选择主电路开关，每个负载和控制电路，PLC控制电路保险丝短路保护。（7）在控制监控室提供的电控箱。控制面板和电气控制箱板采用BVR铜线，电控箱和执行器端子板之间的连接使用。（8）设计方案选择的PLC继电器输出型。（9）PLC本身与24 + V DC电源，终端可以提供对输入传感器24V直流电源。地面的PLC地线连接到机，基本单元必须接地。为了抑制提供了更多的输入和干扰的电源，PLC应获准进入专用地面，地面应动力设备（电动机）地面分开，接地电阻应小于100，接地线面积应大于2mm2以上的电线，和地面应该尽量靠近PLC。（10）PLC控制程序，使用梯形图编程（LD）。3.2电气控制系统的设计3.2.1主电路的设计（1）主电路使用380V的三相交流电路的电源。（2）在主电路中的交流接触器KM1，KM2，KM3，KM4，KM5，KM6，KM7，KM8控制电机M1（升降），M 2（横向），M3（走行），M4（自检）为正反向功能。（3）由于电动机M1，M2，M3，M4的延长工作，电流量大时，需要的过载保护，分别由热继电器FR1，FR2，FR3，FR4过载保护功耗。（4）选择自动开关QF是主电源开关，既可以完成主电路的短路保护，同时也起到了隔离的三相交流电源，使用和维护方面的作用和维修更方便。（5）由一个FU1，FU2，FU3，FU4分别实现短路保护的每个负载电路中的作用。 FU5，FU6，分别完成交流控制电路和PLC控制短路保护电路。控制设计（6）的马达，驱动马达是由主回路设计完成时，马达控制电路和报警电路是由PLC设计。根据上述设计原则17，电气控制主电路图如图3所示图3 电镀车间专用行车控制系统主电路图3.2.2交流控制电路设计18（1）控制电路有一个电源指示灯HL0，以识别操作电路电源工作。（2）在PLC控制回路隔离变压器TC是为了防止电源干扰隔离变压器TC的选择，一般基于PLC的电源配置系统自动控制方案采用的是三菱F1-60MR型可编程控制器，功耗40VA，其输入电源具有100110V，200220V两种，考虑到尽可能和外部电功率源兼容，使用220V电源端口，用于电源输入。它可以被认为是标准的，比1：1,220V隔离变压器。（3）升降电机（M1），横行电机（M2），分别为走行电机（M3），与运行灯HL1 / HL2（上行/下行），HL3 / HL4（左/右行），HL5 / HL6（前排/后），通过KM1，KM2，KM3辅助触点点亮（4）预编程功能（小车停止电镀槽位置）灯是五个扭结开关SB3SB7门控制，可根据不同方案的电镀操作过程中的工艺要求上车。（5）4台电动机（M1，M2，M3，M4）的部分过载保护由四个热继电器的系统（FR1，FR2，FR3，FR4）的组合物，这是常开触点平行于中间继电器后KA1过载保护电路连接起来，形成中间继电器KA1也发挥了电压转换器，以220V的AC信号转换成DC 24V信号到PLC完成过载控制功能的作用。（6） 在镀槽的安装位置的端部，安装有小型电动机（M4），拖动装置电镀限位开关感测电路。交流控制电路如图4所示：图4 电镀车间专用行车控制系统交流控制电路3.3系统设备元件的选用方案和参数的计算3.3.1动力设备的设计和选择8电镀车间专用行车的特点是跨度小，定位准确，并且要满足批量生产的需求。根据实际生产情况的使用要求，额定起升重量为500kg(含电镀装具和电镀件)，为保证工件平稳的启动以及起升后运动的稳定，从安全性以及工艺需求分析，起升的速度设定为V13m/min，横行速度设定为V220m/min，走行的速度设定为V330m/min，横行小车的全重设为200kg，桥重5t，横行的阻力系数设为C110 N/KN，走行的阻力系数为C2 =12 N/KN，机械的传动效率设为0.75。（1） 各机构所需功率计算设安全系数为1.5，则启动重量按照1.5500750kg0.75t；设P1 、P2 、P3分别为各个机构工作时所需的功率；设G为各个机构的重量之合；故由机械设计公式9可得：（2） 各机构工作类型以及FC对应值根据起重机工作类型和电动机FC值对应的关系，（轻型FC15，中型FC25，重型FC40，特重型FC60）。（3） 电动机功率的选择考察三组主拖动设备的电动机以及检测装置的驱动电机，确定减速比后查Y系列三相异步交流电机产品目录可以确定：A. 三组主拖动设备的电机选用：Y8024型，额定功率为0.75kw；B. 检测行程开关用小车的驱动电机与主拖动设备相比其功率和动力都较小，故选用的电机为：Ys452型，额定功率0.016kw。3.3.2 主要参数计算及元器件选择10（1）自动开关QF脱扣电流的选定：该自动开关设计为供电系统的电源开关，在主回路中的控制对象为交流电动机（电感性负载）。自动开关过电流脱扣值的整定，针对电动机负载而言，可按电机额定电流的1.7倍选定本系统一共有四台电动机，三台额定功率0.75kw，一台额定功率0.016kw，故0.75kw的电机启动电流较大，容量较大，故其自动开关QF脱扣值按此电机计算如下：0.75kw电机的额定电流INE2 AIQF 1.7 INE 1.72 3.4 A故应选用IQF 4A的自动开关我们选择开启式负荷开关，开关型号为HK24/3，级数3，额定电流4A。（2）保护电机用熔断器FU的选择：熔断器主要是用于电机的热保护，控制电动机的电流，以防电流过大烧坏电动机引起危险，当电机过热时熔断器自动切断，从方便安装和修理的角度考虑，我们选择插入式熔断器。本设计电动机采用的是单台电机轻载启动，熔断器电流计算的方法为：IFU IS /(2.53)IQF 熔体额定电流；IS 电机的启动电流对于Y8024型号电机，其额定电流IN 2 A，启动电流IS6.5213A，熔体额定电流IFU IS /(2.53)4.35.2（A），故选择熔断器类型为：RC1A10，熔丝的额定电流6A；干路熔断器电流为支路电流之和，故干路熔断器额定电流计算为：IFU 3(4.35.2) 12.915.6（A），故干路熔断器的类型为：RC1A15，熔丝额定电流15A。（3）接触器的选择13：对于Y8024型号的电机，额定的功率PMN 0.75kw，三相电源的相电压UMN 380V，功率因数 cosf0.87，电机效率h75，则控制回路的接触器的选择可以按下式计算选择：查阅手册可以确定接触器选用CJ105/3380V型号。（4）热继电器的选择热继电器主要用于电机过载，断相和发热状态相不平衡保护及电气设备的控制。因为分支总电流10A，它可以用来JR20-10 / 3-1热继电器，额定电压10A，与相保护。（5）限位开关选择电镀车间专用行驶车道开关由电镀过程支配是成功的情况下使用的关键部件，以查明该汽车在镀浴中的位置。考虑生产的实际情况，初步选择LX19系列限位开关。适用于交流50HZ或60HZ LX19系列限位开关，电压至380V，220V的直流电压控制电路，以转换机械信号转换成电信号，作为控制机构行程运动和改变运动或速度的方向。 LX19系列开关采用双断点瞬时结构，安装屏蔽构成的金属外壳。该壳体配备有机械部件的各种方式，以形成一个单一的轮，轮转动和直线运动没有轮子和其他形式的行程开关。工作环境-25120，在电镀车间的高温环境下使用。选择行程开关模型LX19-111（B），额定热电流5A，间隔时间0.04秒。此开关的性能可满足精确定位和高温的工作环境。（6）接触开关选择接触开关主要用于限制限制电镀和电镀控制起重机小车来回左和右移动的运动，也需要精确的定位，可使用性，耐高温性能。根据生产的实际情况，初步选定LXJ16系列接近开关。适用于交流50Hz或60Hz，100250V线路额定工作电压，LXJ16系列接近开关的使用自动线定位或检测信号，当金属身体动作附近接近开关，达到在操作中的距离，接近开关无接触，无压力发出的检测信号，用于驱动小容量接触器或继电器和控制程序切换到使用，易于切换到调整的系列，具有抗振动，耐湿性，外壳采用增强尼龙材料制成的，安全和可靠的。必选LXJ6-4 / 8款车型接近开关，他们的工作环境-5120。其主要参数如表1所示： 表1 LXJ64/8型接近开关主要技术参数型号动作距离/mm复位行程差/mm额定电压/V输出能力复位精度/mm开关电压/vACDC长期m/A瞬时AC DCLXJ64/841mm11502501030302001A t200.1594.5（7）故障报警器选择电镀行车生产线虽然经过严密的检测和设计，也难免出现意想不到的故障，发生故障时需要及时地报警，以提醒操作人员故障的发生。由于电镀车间生产环境复杂，机械运动部件的声音嘈杂，又是采用远距离自动操作，所以报警装置要有足够的功率以达到警铃的目的。考虑以上因素，选用BJ2型报警器，这是一种高响亮度报警器，接上电源即可发出声级大于120dB的报警声。其主要参数如表2所示：表2 BJ2型报警器主要技术参数参数额定电压（V）工作电压（V）电流（mA）声压电平（1m处）工作频率（Hz）质量（g）BJ212615120dB8003500125（8）旋转开关的选择旋转开关主要用于操作程序中手动、自动两种操作方式的选，通过旋转开关每次只选择一种状态，就能够达到手动、自动两种方式每次运行时只能选择其一，而不会同时选通，以造成误操作。选择开关选型为：KX03，额定电压DC350V，额定电流0.05A，接触电阻0.01，绝缘电阻1000M，耐压AC1050V，寿命10000次。（9）功能预选开关选择功能预选开关主要用于预选通行程开关，以实现选通电镀小车停车的槽位的功能。此开关如果不接通则行程开关处于无效状态，小车通过行程开关时不会产生输入信号。如果选通开关接通，应有响应的指示灯点亮以于指示。为了不增加硬件（PLC）的输出端口的使用，简化控制程序，采用本身带有指示装置的开关。同时此开关也可以应用于PLC的RUN/OFF开关。查阅相关手册，KCD系列带灯船形开关可以满足这种技术需要，其主要技术参数为：额定电压DC200V，额定电流KCD1型15A，KCD2型15A，KCD3型3A，KCD4型6A，KCD5型15A，KCD6型20A。按照前面的计算支路最大电流15A，选择KCD1型的开关。其电路图如图5所示：图5 带灯船形开关电路（10）电源开关选择电源开关主要用于供电气设备中电源的通断使用，电源开关是整个电路系统的安全保障所在，在这里选用KAD4102型号的电源安全性开关。其主要技术参数为：额定电压级及电流220V，6A，接触电阻0.010.05，绝缘电阻500100M，工作压力16N，寿命50000次。（11）电涡流传感器的选择12电涡流传感器是安装在电机的转轴上对电机的转动情况做实时监控的装置，使用它的主要目的是将电动机是否运行的状态送入PLC中对其信号进行处理，以到达电机故障时候能及时报警的目的。根据电动机的型号以及特性以及转速的分析，我们选择CZF1型号的电涡流传感器。转速检测的原理如下：在被测轴上固定一个凸块，靠近轴的表面安装上电涡流传感器，电涡流的探头感受到轴表面位置的变化，传感器激励线圈的电感随之改变。振荡器的频率变化一次，通过检波器转换成电压的变化从而得到与转速成正比的脉冲信号，来自传感器的脉冲经过整形后就可以变成一组开关的通断信号，从而送入PLC来表征电动机的转动情况。电涡流式传感器的工作原理11如图6所示：图6 涡流传感器工作原3.4 PLC控制电路设计PLC电路的设计是电镀车间行车控制系统的核心部分，由硬件电路和软件电路一起实现自动和手动的控制程序，对这部分电路的设计分成硬件电路和软件电路两部分。3.4.1 PLC硬件电路的设计（1） 根据以上硬件选型的设计要求，绘制I/O功能接口表。如表3、表4所示：表3 F1MR60型PLC 输入接口功能表输入口序号工位名称代号输入口1M1电动机涡流传感器CZ1X0032M2电动机涡流传感器CZ2X0043M3电动机涡流传感器CZ3X0054M4电动机热继电器触点FR4X0065M3电动机热继电器触点FR3X0076M2电动机热继电器触点FR2X0107M1电动机热继电器触点FR1X0118手动上升按钮SB8X0129手动下降按钮SB9X01310手动左行按钮SB10X40111手动右行按钮SB11X40212手动前行按钮SB12X40313手动后行按钮SB13X404141槽位预选通开关(带指示灯)SB7X405152槽位预选通开关(带指示灯)SB6X406163槽位预选通开关(带指示灯)SB5X407174槽位预选通开关(带指示灯)SB4X410185槽位预选通开关(带指示灯)SB3X41119有效行程开关信号输入X412205槽行程开关XL5X413214槽行程开关XL4X500223槽行程开关XL3X501232槽行程开关XL2X502241槽行程开关XL1X50325右限位接近开关RX50426左限位接近开关LX50527后限位接近开关BX50628前限位接近开关FX50729停止开关SB2X51030自动开关XT1X51131手动开关XT1X51232自动启动开关SB1X51333自检启动开关SB14X002表4 F1MR60型PLC 输出接口功能表输出口序号工位名称代号输出口1报警蜂鸣器BJY0372行程开关1故障指示灯HL9Y4303行程开关2故障指示灯HL10Y4314行程开关3故障指示灯HL11Y4325行程开关4故障指示灯HL12Y4336行程开关5故障指示灯HL13Y4347电机M1故障指示灯HL14Y4358电机M2故障指示灯HL15Y4369电机M3故障指示灯HL16Y43710电机M1正转接触器（上行）KM1Y53011电机M1正转接触器（下行）KM2Y53112电机M2正转接触器（左行）KM3Y53213电机M2正转接触器（右行）KM4Y53314电机M3正转接触器（前行）KM5Y53415电机M3正转接触器（后行）KM6Y53516电机M4正转接触器（左行）KM7Y53617电机M4正转接触器（右行）KM8Y53718自检通过信号HL17Y03519电机保护继电器KA1Y03120电源指示灯HL0非PLC输出21上行指示灯HL1同上22下行指示灯HL2同上23左行指示灯HL3同上24右行指示灯HL4同上25前行指示灯HL5同上26后行指示灯HL6同上（2） 电镀车间小型专用行车电气系统的PLC I/O电路图如图7 所示2。= 1 * GB3 由于PLC的输入端接有接近开关、涡流传感器等有源器件，故输入端要接入220V电源。PLC通过变压器进来的工作电源也为220V，故将工作输入驱动电源与变压器电源短接，同时短接上RUN/OFF开关，由继电器KM9驱动，构成PLC的启动开关。= 2 * GB3 热继电器开关FR1FR4处于常闭状态，当电机过热时开关断开，对电机起保护作用。= 3 * GB3 行程开关，接近开关以及电涡流传感器均在生产现场进行安装。行程开关装在电镀梁上用于定位，接近开关装在大车以及小车前行/后行，左行/右行的行程上，起限位开关作用。= 4 * GB3 输入端接有行程开关选通开关（X405X411），实现电镀工艺的预选功能。= 5 * GB3 输出端所有的COM端短接，接入220V电源用以驱动负载的继电器，报警器以及状态指示灯，交流回路的电机由输出端的继电器驱动，同时继电器的开关驱动电机的运行指示灯，以指示电机的运行状态。= 6 * GB3 根据硬件电路的设计，以及参数的计算，可绘制元器件目录表。如表5所示。3.4.2 PLC系统程序的分析5 7分析系统的要求，PLC的程序主要应该能够完成三个方面的功能：自动程序的运行、停止；手动程序；系统的故障报警。（1）自动程序分析说明= 1 * GB3 行车过程分析大车原始状态为行车道末端，吊篮下放，小车的原始状态在大车的左端。当操作工放好待加工工件，按下开关，吊篮上升，大车前行。到达镀槽所在位置，停留几秒中，小车启动，在各槽前停留预定的时间。吊槽下降，电镀完毕后，吊槽上升，继续前进，重复上一步操作，经过5个槽后，小车停止右行，大车回行。返回后端后，小车右行，吊篮下放，整个工艺结束。= 2 * GB3 控制系统方案及方案软件设计从控制系统的功能。为了便于调试和维护控制系统，设计加上一手动功能和显示功能。当自动/手动开关打到手动位置，你可以做适当的手动操作，而“手动”状态指示灯。当筐国家的起源时，手动/自动切换到“自动”位置，“自动”状态指示灯，进入自动控制，手动按钮被禁用。对于软件设计程序的详细思路如下：推车到位，在篮筐的下端，自动/手动位置“自动”，X511 ON时，需要使用预限位开关（X405X411），当自检信号，微动自启动开关，X513 ON，自动程序。在这种情况下，启动定时器，在规定的时间吊篮上升25秒。从安全的角度来看，工件完成一个短的停留时间应在手术后可以增加以除去惯性，设定暂停时间3秒。 3秒后，启动电机车向前，Y534 ON。击球前限位开关，X507后，延迟3秒，车子左线电机起动器，Y532 ON。触摸箱位置开关ON X503 1日之前，但有效的限位开关信号接通，X412 ON，而车停了下来。延时3秒后，篮下下跌电机启动，Y531 ON，25岁的后下降时间相同的时间，篮子停止下降。设置电镀时间60秒，以定时器计时60秒。篮筐升高后，Y530 ON，同25岁以下的止涨后上升，3秒延时后，车左行继续。如果按左侧触摸行同一车道开关（X413 X503）当预选的行程开关继续重复电镀工艺操作;如果汽车电镀接近开关打到后离开后，所有的行程限位开关后，X505 ON时，停了车左行，3S的延迟之后，大车回线，Y535 ON。闭合限位开关时，Y506 ON，大车停车3s，然后小车右行，Y533 ON。小车右行触及右限位开关时，X504 ON，小车停车3s，吊篮下降，下降25s后停止。整个自动生产过程停止，点动开始按钮，可重复同样的操作进入下一个电镀环节。表5 元器件目录表序号代号名称数量规格型号备注1PLC可编程控制器1三菱F1MR60继电器输出型2KA1中间继电器1H52P线圈电压220V AC3HL0HL17指示灯18AD1622GLED显示220V AC4KM1KM9交流接触器9CJ105/3380V线圈电压380V AC5TC隔离变压器1BK100变比1：1 220V AC6XT1XT2旋转开关1KX03手动/自动转换开关7SB1，SB2启动、停止开关2LAY37D2黑色8SB8SB14手动、自检开关7LAY37D2黑色9SB3SB7带灯船形开关5KCD1红色，单向导通10XL1XL5行程开关5LX19111（B）机械式接触型开关11R，L，B，F接近开关4LXJ64/18工作电压220V12FU1FU4熔断器4RC1A10支路插入式熔断器额定电流6A13FU5FU6熔断器2RC1A15支路插入式熔断器额定电流6A14FR1FR4热继电器4JR2010/31额定电流10A带断相保护15QF自动开关1HK215/13开启式负荷开关16M1M4电动机4Y系列三相异步交流电机（2）手动程序的分析说明在自动操作，或者工件的原位时，当自动/手动开关置于“手动”位置时，X512 ON时，输出端被复位，自动运转停止。然后按相应的手动开关，可手动实现上，下，左，右，前，后移动。手动操作回到原点机械，手动/自动切换到“自动”位置之后，就可以自动重新进入链接工作。并在马达六种状态的软件设计手动操作（向上，向下，左，右，前和后）联锁只能完成一个动作，从而保证了操作过程中的安全。（3）自检及报警方案的分析说明对于这个系统，我们考虑故障状态包括两个元素：位置开关和马达故障的故障。限位开关是控制关键部件的电镀过程顺利进行，由于限位开关是一种被动的机械开关，当该装置组装长重复运动可导致压力开关的故障，不会推小车电镀切换有有用信号输入PLC。该程序需要一个预选的功能，它可以检测只选通有行程开关，无频闪开关不能检测和报警装置，只有选通开关故障报警，所以每次启动程序前的程序可以用来检测门限位开关以检测闸门位置开关失灵，程序会自动报警，自动程序将无法启动。相反，如果自我测试通过，自检灯点亮时，程序可以自动操作。手动过程完全是手工操作，而不限制开关输入传感信号，所以限制开关的手动操作不能自检。故障检测的电机，因为PLC内的驱动程序，只要该程序是正确的，驱动继电器状态是没有错，但电机，但因为一些意想不到的情况不根据输出继电器运行。例如前进继电器，电机轴由于机械故障卡死不动，这时控制程序需要打电话报警，电机停机。另外，该报警系统还可以对实时监控手动过程中发挥。为了实现完全手工操作的目的，该开关被设置到手动程序不具有自我保护功能。也就是说，当压力开关电机启动后，立即停止电机放手。这套报警应该达到这一目的：当操作者疏忽，电动机一直运行到极限位置和停止（例如，起重电动机时已提高到篮筐吊索的顶部被完成，但在操作者没有实现）为了能够及时报警，提醒操作人员犯了一个错误。如图8所示整个电镀车间系统的控制流程图。3.4.3 PLC总体方案设计3在分析的每个模块的前面的程序后，将各子功能模块的设计，考虑到自动控制程序为系统的主控制程序中，首先它的设计的。由于这部分的逐步过程的操作，所以考虑步进指令编程比较简单，如图9中所示的状态转变图的子模块的其余部分都是一起主程序的控制分支的基础上构成6。因为状态转移图来转移的状态表征仅自动运行，并在此主程序与此状态转换图的完整的程序的整体完整的程序加一个控制开关，所以是不同的。如图10所示。为了执行每个模块的详细方案，以补充说明，该方案将分成12份，用虚线分类和标识，这些短暂的12以下的部分完整的天梯系统。开关自检由第（1）程序行用于实现。慢跑X002 POST车离开的路线，行程开关闸门被人查一个，按下定时器T56，耗时100秒，即自检小车来回跑的时间。因为自检时，该车将占据电镀镀车车道，所以自测试完成后自动重置轿厢必须做出自检，它不会影响汽车电镀工作。 X002点，M117他们保护自己，并启动Y536让车子前进，碰到左限位开关X505，断开Y536，而转向Y537，感动X504停权行权停止，复位POST。第（2）程序主要是检测第一限位开关出现故障，闪烁的警示灯的问题。 M117是主要控制的命令14，主要用于设置点动停止按钮X510，M117断开报警系统停止工作和解除报警声报警时的闪烁。限位开关X503 X405和频闪同时切换，即浇注第一限位开关。如果这个开关是好的，M101线圈操作，断开下一站，M106的线圈不会挪动，不存在故障信号（M106触点）输入到下一个分支。相反，当X405动作，即第一开关门控，并且由于其机械缺陷，无法提供有效的输送，M106线圈的操作，产生输入信号（M106触点）分为以下三个分支，三个分支的实现是报警输出Y436灯闪烁，闪烁周期为1s。在M106线圈分支设计的T56，即自检定时器的常开触点只有当汽车完成了整个行程POST开始切换。这个开关的目的是为了防止一个选通开关，同时按下行程开关，当轿厢还没有来得及，这种错误的逻辑作为假警报信号被输入到开关invalid在引起的。第（2）（3）（4）（5）子例程的功能和功能上相同的第（1）常规和试验编号25和限位开关是闪光报警发出故障指示。第（6）例程主要完成警报蜂鸣器，当M106M110接触动作的任何一个，则表明有一个发生故障，激活警报蜂鸣器，T56作用如上述，以防止错误的逻辑运算。上述第（1）至（6）步骤它必须仅在自动开关的选择的情况下运行。第（7）的程序由信号M110自检和Y035灯主要产生。它原来M120制作师傅的命令时自动运行按钮X513开启时，下面的控制开关的主程序。 X511是手动操作也可以产生一个主信号。第（8）实现的程序例程，如在步说明所示状态转变图。但在加上开关和与电联锁开关以保护电机热接触所述驱动马达的所有分支。子程序电机状态条目和报警信号的第（9）程序。 Y530，Y531为M1的电动机带有输出信号M111，所有指是移动电机M1中继处于正常工作图8 电镀行车系统控制流程图图9 电镀车间专用行车系统自动控制程序图10 电镀车间专用行车控制程序梯形图当然Y530，Y531将不能同时运行。经过两个分支相同的记录M2，继电器M3运行状态。在声明随后将M111STATUS和涡电流传感器M113作为“异或”逻辑运算，只要监视器状态和传感器输出继电器的状态的运动反应是不同的，就会有一个报警信号M114 M115产品。第（10）子程序的功能是实现自动操作，通过中断主命令M120，消除报警，而手动程序，操作者松手报警时可消除。当自动开关X512 ON故障信号输入M114，发出报警信号M117，点动停止开关X510，可以打断梯子总线解除报警。当手动开关X511接通，按X012，X013实现手动向上，向下，一旦发生故障，出现故障M117信号输入，松开手操作，M117断开，报警可以解除。剩下的两个语句相同的功能。第（11）子程序的功能是实现故障闪烁报警信号，闪烁周期1秒，所以报警蜂鸣器报警。第（12）的子程序的功能是手动实现的，按下按钮时，相应的电力工作，在系列热保护每个臂并设置互锁电动机6的动作之间，只有一个每个动作。第四章： 设计工艺图按照设计的要求可以清楚的绘制出电气装置总体配置图，总接线图、电气板电器元件平面图，控制面板电器平面及接线图。（1）在本设计中，除电控箱以外，在电镀车间现场设计安排的电器元件和动力设备有：行程开关、电动机、电涡流传感器等。在电控箱内电器板上设计安装的电器元件有：熔断器、隔离变压器、可编程控制器、中间继电器、接触器及热继电器，端子板等。在控制面板上设计安装的电器元件有：控制按钮、旋转按钮开关、钮子开关、各色指示灯以及报警蜂鸣器等。（2）根据所用电气设备，电气元件在现场的分布情况对照原理图，可以绘