基于PLC的电镀行车自动控制系统设计

基于可编程控制器的电镀车自动控制系统设计摘要本设计采用日本欧姆龙公司的可编程控制器CP1E-E40DR对电镀车进行自动控制。在本次设计中，考虑到电镀起重机在生产现场的运行环境和自动控制技术设备在我国的应用前景，针对自动化生产和运行的电镀起重机，制定了采用目前和未来广泛使用的可编程控制器可编程序控制器可编程序控制器来控制整个工作流程的方案。首先，对系统的软硬件进行了设计，给出了系统工作流程图、硬件接线图、PLC控制I/O口分配表和总体程序流程图。以CX ONE为编程软件，设计了电镀起重机自动控制系统的梯形图。最后，通过仿真实验实现了电镀起重机的自动控制，提高了电镀生产效率，降低了劳动强度。关键词：可编程控制器、电镀起重机、自动控制、组态王镀锌驱动自动控制系统的设计基于可编程控制器摘要文章讨论了如何利用可编程控制器CP1E-40DR进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动化控制技术组件在国内应用前景和电镀生产线生产现场的环境考虑，以使该生产线真正具备自动化生产运行为目标，制定了在当前和以后都广泛应用的还能适应多种环境的可编程控制器控制整个工作流程的方案。重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图，PLC控制I/O端口分配表以及总体程序流程图，并以STEP7 Micro/WIN32为编程软件设计实现了镀锌生产自动化，降低了劳动强度。为了适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于该系统的上位机。关键词：可编程控制器，电镀驱动，自动控制，组态王7内容先前1第一章导言21.1电镀车控制系统概述及选题背景意义21.1.1电镀列车控制系统概述21.1.2选题的背景和意义21.2可编程逻辑控制器的发展和历史趋势31.3可编程逻辑控制器5的分类1.3.1按输入/输出点分类51.3.2按功能5分类1.4可编程控制器系统各部分的组成和功能61.5可编程逻辑控制器6的基本工作原理1.6控制对象的设计要求7第二章系统硬件设计82.1可编程逻辑控制器型号选择82.2输入/输出分配表和端子接线图82.3主电路设计112.4电镀起重机12工作流程图第三章系统软件设计133.1软件的组成和功能133.1.1可编程逻辑控制器内部资源133.1.2可编程逻辑控制器编程语言143.2 PLC梯形图设计16第四章组态王软件设计184.1配置软件184.2组态王软件设计步骤19第5章硬件和软件调试实施31结论34谢谢你参考文献36附录37外语材料的翻译先前的评论根据工艺要求和规模，电镀生产线一般设计为两台行车、三台行车和四台行车。每台行车都是按照自己的程序操作的。对于行车的自动控制，早期采用继电器逻辑电路和顺序控制器。自其发展以来，可编程控制器PLC一直被采用为核心控制部件。它的控制更安全、更可靠、更方便、更灵活、更自动化。电镀产品的质量不仅取决于良好成熟的电镀工艺和优质的镀液添加剂，还取决于如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行，以及如何保证产品的电镀时间。在电镀生产线上采用自动控制，不仅能严格保证电镀产品的质量和质量，有效降低废品率，还能提高生产效率，减轻工人的劳动强度。具有很好的经济效益和社会效益。电镀生产线驱动的自动控制是电镀生产线自动控制的关键。用于电镀车自动控制的可编程控制器具有结构简单、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。实现高效率、低成本、高质量的自动化生产是一种非常有效的自动化控制方法，是电镀生产发展的主流方向1。为了适应现代传统工业控制系统，我们还采用基于组态王软件的系统作为上位机，并配合下位机的可编程控制器完成系统的实时监控功能，从而更好地将自动化生产系统融入现代工业控制领域。为此，我选择了本课题，简单实现了电镀起重机的自动化工作流程，并进行了简单的软件设计，从画面上达到了本系统的监控目的。第一章引言1.1电镀车控制系统概述及选题背景意义1.1.1电镀列车控制系统概述德国、意大利、美国等国家的电镀自动化水平相对较高，但在中国仍处于发展阶段。中国经济的快速发展和工业化的深化为自动化产业的快速发展提供了广阔的空间。电镀行业是我国重要的加工业。据粗略估计，全国有15000家电镀厂，员工总数超过50万人。现有生产线5000多条，电镀面积250-300万平方米。电镀行业年产值约100亿元。在过去的十年里，乡镇企业发展迅速。电镀行业规模普遍较小，年电镀能力在1万平方米以上的企业不到500家。少数合资企业或正规专业企业拥有国际先进的设备和设施，但大多数中小企业仍在使用许多过时的技术和设备。大量生产线是半机械化和半自动化的，有些甚至是人工操作的。工业电镀生产线工位多，生产复杂。同时，氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工序都有严重的化学污染和腐蚀，对人们的身心健康危害极大，人工操作的随意性大，影响产品质量。传统的方法是使用顺序控制器，因为它电路复杂，接口多，外部干扰大，工作可靠性差，维护困难。PLC具有完善的诊断和自我保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统的可靠性2。1.1.2选题的背景和意义电镀是一种通过电解将金属或合金沉积在工件表面形成均匀、致密且结合良好的金属层的过程。一个简单的理解是物理和化学的变化和结合。随着工业生产的不断细分和新技术、新材料的不断涌现，应用于实际产品的设计效果也日新月异。电镀是我们在设计中经常涉及的一个过程，电镀效果是我们长期使用的一种效果，这个过程是比较成熟的。这项技术在我们产品中的应用非常广泛，通过这种处理，我们通常可以获得一些金属颜色效果，如高光、哑光等。用不同的效果来形成产品效果的差异，通过这种处理来添加一个明亮的spo电镀产品的质量不仅取决于良好成熟的电镀工艺和优质的镀液添加剂，还取决于如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行，以及如何保证产品的电镀时间。在电镀生产线上采用自动控制，不仅能严格保证电镀产品的质量和质量，有效降低废品率，还能提高生产效率，减轻工人的劳动强度。具有很好的经济效益和社会效益。电镀生产线驱动的自动控制是电镀生产线自动控制的关键。根据工艺要求和规模，电镀生产线一般设计为两台行车、三台行车和四台行车。每台行车都是按照自己的程序操作的。对于行车的自动控制，早期采用继电器逻辑电路和顺序控制器。自其发展以来，可编程控制器PLC一直被采用为核心控制部件。它的控制更安全、更可靠、更方便、更灵活、更自动化。采用PLC辅助变频器自动控制电镀自动化生产线的驱动，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、抗干扰能力强的特点。实现高效率、低成本、高质量的自动化生产是一种非常有效的自动化控制模式，是电镀生产的发展方向。1.2可编程逻辑控制器的发展及历史趋势自20世纪60年代美国引进可编程逻辑控制器(PLC)取代传统的继电器控制装置以来，PLC发展迅速，在世界各地得到了广泛应用。同时，可编程控制器的功能也在不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术、网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟处理和运动控制功能。如今的可编程控制器不再局限于逻辑控制，而是在运动控制、过程控制等领域发挥着非常重要的作用。作为离散控制系统的首选，可编程控制器在20世纪80年代至90年代发展迅速，全球可编程控制器的年增长率保持在20% 30%。随着工厂自动化水平的不断提高和可编程逻辑控制器市场容量基础的不断扩大，近年来工业发达国家可编程逻辑控制器的增长速度有所放缓。然而，PLC在中国等发展中国家发展迅速。据相关数据显示，2004年PLC的销售收入约为100亿美元，在自动化领域占据着非常重要的地位3。PLC是模仿原有继电器控制原理开发的。20世纪70年代，可编程逻辑控制器只有开关逻辑控制。第一个应用是在汽车制造业。它存储用于执行逻辑运算、顺序控制、计时、计数和操作的指令。并通过数字输入输出操作，来控制各种机械或生产过程。用户编写的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并预先存储在可编程控制器的用户程序存储器中。操作时，应根据存储的程序内容逐一执行，以完成工艺流程要求的操作。可编程逻辑控制器的中央处理器有一个程序计数器，指示程序步骤的存储地址。在运行程序的过程中，每执行一步，计数器自动递增1。程序从开始步骤(步骤号为零)到最后步骤(通常为END指令)依次执行，然后返回到开始步骤进行循环操作。可编程逻辑控制器完成每个循环操作所需的时间称为扫描周期。对于不同类型的可编程逻辑控制器，周期扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC采用梯形图编程，具有逻辑计算速度快的优点。在微秒量级上，1K逻辑程序的计算小于1毫秒。它将所有输入视为开关值，16位(包括32位)为模拟值。大型可编程控制器使用另一个中央处理器来完成模拟计算。将计算结果发送给可编程控制器。对于具有相同输入/输出点的系统，采用可编程逻辑控制器的成本比采用分布式控制系统的成本低(约低40%)。可编程控制器没有专门的操作站，软硬件通用，维护成本比集散控制系统低得多。一个可编程控制器可以接收数千个输入/输出点(多达8000多个输入/输出)。如果被控对象主要是少回路联锁的设备，可编程控制器更合适。由于可编程控制器使用通用软件，企业管理信息系统的设计变得更加容易。近10年来，随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小型设备开始使用PLC进行控制，PLC在我国的应用也在快速增长。随着中国经济的快速发展和基础自动化水平的不断提高，在未来一段时间内，PLC仍将保持在中国快速增长的势头，4。1.3可编程逻辑控制器的分类可编程控制器产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。根据结构和功能的不同，可编程逻辑控制器的分类大致可以分为两类。1.3.1按输入/输出点分类根据输入输出点，可编程逻辑控制器一般可分为以下四类。1.微型可编程控制器：输入输出点少于64点的可编程控制器是超小型或微型可编程控制器。2.小型可编程逻辑控制器：小型可编程逻辑控制器，输入输出点少于256点，用户程序存储容量少于8KB。3.中型可编程逻辑控制器：输入/输出点在512点和2048点之间的中型可编程逻辑控制器。4.大型可编程逻辑控制器：输入输出点高于2048的大型可编程逻辑控制器。它具有强大的软硬件功能、自诊断功能和通信组网功能。它可以形成三级通信网络，实现工厂生产管理的自动化。1.3.2按功能分类根据可编程控制器的不同功能，可编程控制器可分为三类：低档、中档和高档。1.高级可编程控制器：除了中级可编程控制器的功能外，还增加了符号运算、矩阵运算、函数、表格、显像管可编程控制器原理及应用显示、打印和较强的通讯联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。2.中