PLC课程设计指导.doc

PLC课程设计指导1 引言 （主要写课题设计的目的意义、实现的目标）电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。简单的理解，是物理和化学的变化和结合。一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。用PLC辅以变频器对电镀自动生产线行车进行自动控制，具有结构简单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强的特点，是一种很有效的自动控制方式，是电镀生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。通过这个课题的研究，可以掌握电镀生产线控制方面的知识，并能够了解PLC的型号、输入输出的特点及编程方法。为以后更深一步学习PLC和设计PLC控制系统奠定基础。2电镀生产线专用行车控制系统简介2.1电镀工艺要求电镀生产线有三个槽，工件由可升降吊钩的行车移动，经过电镀、镀液回收、清洗工序，实现对工件的电镀。工艺要求是：工件放入电镀槽中，电镀280秒后提起，停放28秒，让镀液从工件上流回电镀槽，然后放入回收液槽中浸30秒，提起后停15秒，再放入清水槽中清洗30秒，最后提起停15秒后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。电镀生产线的工艺流程如图2-1所示。2.2电镀控制流程电镀生产线除装卸工件外，要求整个生产过程能自动进行。同时行车和吊钩的正反向运行均能实现点动控制，以便对设备进行调整和检修。行车自动运行的控制过程是：行车在原位，吊钩下降在最下方时，行车左限位开关SQ4、吊钩下限开关SQ6被压下动作，操作人员将电镀工件放在挂具上，即准备开始进行电镀。按下启动按钮SB1吊钩上升上限位开关SQ5闭合行车右行镀槽限位开关SQ1闭合行车停止右行，吊钩下降进入镀槽下限位开关SQ6闭合电镀定时280s吊钩上升上限位开关SQ5闭合定时滴液28s行车左行回收液槽限位开关SQ2闭合吊钩下降进入回收液槽下限位开关SQ6闭合定时30s吊钩上升上限位开关SQ5闭合停留15s行车左行清水槽限位开关SQ3闭合吊钩下降进入清水槽下限位开关SQ6闭合定时30s吊钩上升上限位开关SQ5闭合停留15s行车左行左限位开关SQ4闭合吊钩下降吊钩下限开关SQ6闭合回到原位。图2-1电镀生产线的工艺流程图3总体方案设计3.1 PLC选型可编程控制器的产品很多，不同厂家、不同系列、不同型号的PLC，功能和结构均有所不同，但工作原理和组成基本相同。选择的PLC型号，包括机型、容量、电源模块、I/O模块的选择等。在满足控制要求的同时，还需有一定的余量。3.2用户I/O设备的确定综合电镀生产线生产过程分析，输入信号有：起动按钮SB1、停止按钮SB2、吊钩上升点动按钮SB3、吊钩下降点动按钮SB4、行车前进点动按钮SB5、行车后退点动按钮SB6、自动/点动选择开关SA1、镀槽限位开关SQ1、回收液槽限位开关SQ2、清水槽限位开关SQ3、左限位开关SQ4、上限位开关SQ5、下限位开关SQ6 共13个输入点。输出信号有：吊钩上升接触器KM1、吊钩下降接触器KM2、行车前进接触器KM3、行车后退接触器KM4、原位指示灯HL。3.3PLC的选型根据控制系统具体要求，本着经济，实用，安全、稳定可靠等方面因素决定选用西门子SIMATICS7-200系列的CPU 224 AC/DC/继电器型PLC，输入/输出点数为14/10点作为PLC控制系统主机。满足控制要求，而且还有一定的余量。3.3变量定义及PLC I/O地址分配将13个输入信号、5个输出信号按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O点一一对应，编排地址。表3-1是外部I/O信号与PLC的I/O接点地址地址分配表。表3-1 I/O地址分配表输入（I）输出（O）名称符号地址名称符号地址停止按钮SB1I0.0上升控制接触器KM1Q0.0启动按钮SB2I0.1下降控制接触器KM2Q0.1 3.4 PLC I/O接线图设计根据表3-1，可绘出I/O接线图如图3-1所示图3-1 PLC I/O接线图4. 控制系统程序设计4.1顺序功能图设计根据系统控制要求和控制流程做出顺序功能图如图4-1图4-1 顺序控制功能图4.2梯形图程序设计在程序的顺序功能图确定之后，还需要根据顺序功能图编写PLC梯形图，根据课题的设计要求编写的PLC梯形图如图4-2所示。图4-2 控制系统梯形图结论 （主要写取得的效果、创新点）参考文献1 廖常初.PLC编程及应用M . 北京：机械工业出版社，2008.2 34全自动洗衣机PLC控制的设计输入信号起动按钮SB1停止按钮SB2排水按钮SB3高水位开关SQ1低水位开关SQ2输出信号进水电磁阀YV1排水电磁阀YV2脱水离合器YV3电动机正转接触器KM1电动机反转接触器KM2报警蜂鸣器HA电镀生产线专用行车PLC控制的设计输入信号起动按钮SB1停止按钮SB2吊钩上升点动按钮SB3吊钩下降点动按钮SB4行车前进点动按钮SB5行车后退点动按钮SB6自动/点动选择开关SA1镀槽限位开关SQ1回收液槽限位开关SQ2清水槽限位开关SQ3左限位开关SQ4上限位开关SQ5下限位开关SQ6输出信号吊钩上升接触器KM1吊钩下降接触器KM2行车前进接触器KM3行车后退接触器KM4原位指示灯HL液体混合装置PLC控制设计输入信号起动按钮SB1 I0.1停止按钮SB I0.2连续/单次选择开关SA1 I0.3配方选择开关SA2 I0.4高液位传感器SL1 I0.5中液位传感器SL2 I0.6低液位传感器SL3， I0.7输出信号进料泵A接触器KM1 Q0.0进料泵B接触器KM2 Q0.1出料泵C接触器KM3 Q0.3搅拌电动机接触器KM4 Q0.2塑料注塑成型生产线PLC控制程序设计输入信号安全门行程