基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1

基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1基于PLC的电镀生产线监控系统设计摘要电镀行车生产线自动化结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的电镀行车自动生产线的设计，并通过应用机械、可编程序控制器(PLC)等多项专门技术开发的自动生产系统。本文首先分析和制定了该生产线的整体设计思想和方案，确保了该生产线系统具备真正的自动化生产能力且结构简单。李利用西门子PLCS7-200进行自动化电镀生产线控制，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端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。在该生产线的控制系统中，采用了高可靠性，高稳定性，编程简单，易于使用，而且广泛应用于现代工业企业生产线过程控制中的控制器PLC。详细分析了输送系统设备保护控制电动机原理图、程序框图、PLC系统外部接线图。分层次详细阐述了整个高度自动化输送系统的目标及功能，使高度自动化输送系统的结构更加清晰，层次更加分明，具有非常强的实用性。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第1页。关键词：自动电镀生产线；自动控制技术；可编程控制器（PLC）;组态王基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第1页。ABSTRACTIndustryautomatetechnologydevelopveryfastfierceinrecentyears，Asoneofthethreesllpporttechnologiesincurrentindustryautomation，PLCisbeensubjectedtowithitsveryhighdependableandanti-interferenceabjIitvgreatlytowelcomeextensively,inthetechnologyreformationprocessofeverytradedriveinlargequantityapplied.Industryautomatetechnologyjsdoublyacurrentrealmwhichissubjectedtoconcernconductandactionsanewlyarisenedgeacademicsrealm，haveboomingsourceofvitalityinsidethisengineeringrealm,electroplateproductionisaMerytraditiona|Industry,therealityoflowlyproductionrateandlow—lyingtechnologyIeveIneedurgentlyastoit’stakeintoatechnologyreformation．ThistextanalyseshowraisetoelectroplateautomationJeveIofproducingtherealm，usePLCtechnologytocontro|ineachproduceline．carryingonbetweensevereIproductionIineswitheachotheralliedaccordingtothenetwork．Thethesisanalyzedtoelectroplatetheproductionconditionofprofessionfirst，comparingthemeritandshortcomingofafewincommonusecontroJstrategies，givesconcretecontroIproject，immediatelyanalyzedanddesignedthenetworkstructureofthesystemalsofromworkshoplevel．againcarryonathoroughresearchforthecontroIOfequipmentsclass，carriedonadesignathardwareandsoftwaretwoIeveItop’scontrolstoproductionIine，finallycarriedonadesigntothecredibilityofthesystem．Keywords：PLC，control，electroplatting，productline基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第2页。

目录基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第2页。TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 2ABSTRACT 3前言 4第一章电镀行车的概述1.1电镀行车控制系统的种类 41.2电镀行车控制系统的发展与现状 5第2章电镀行车控制系统的总体方案 62.1电镀行车概述 62.2对电镀行车控制系统的设计要求 10第3章控制系统硬件设计 113.1电气控制线路的设计 113.2PLC控制系统硬件部分的设计 12第4章控制系统软件设计及实现 154.1PLC梯形图总体方案设计 154.2公用程序设计 174.3单周/连续程序设计 194.4手动程序设计 194.5信号显示及故障报警程序设计 19总结 20基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第3页。参考文献 20基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第3页。外文资料翻译 14基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第4页。

前言基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第4页。中国经济高速发展，工业化进程的不断深化，为自动化行业的迅猛发展提供了广阔的空间。电镀行业是我国重要的加工行业，但是大多数中小企业仍在使用许多过时的技术和设备，大量的生产线为半机械化和半自动化控制，一些甚至为手工操作。工业电镀生产线工位多、生产复杂，同时在电镀中，其氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工艺具有严重的化学污染和腐蚀，对人的身心健康十分不利，而且人工操作随机性大，影响产品质量。传统的方法是使用顺序控制器，由于其电路复杂，接口多，受外界干扰大，工作可靠性差，维护也困难。采用PLC有较完善的诊断和自保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统行车是用来在短距离内提升和移动物件的机械，是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，电镀行车由于他的高危险性，应用它的场合更是频繁，行车对减轻工人体力劳动，提高劳动生产率起着重要的作用。本设计中的行车要实现左右，前后及上下的三维运动，并且要准确定位，具有远距离控制，能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一序列的工作。在设计中采用低压电器的控制方式，控制线路的设计方面力图做到布局合理,排列均匀,原理图上有极限位置保护和必要的电气保护措施。电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一金属或合金，如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。行车、吊车、天车都是人们对起重机的一个笼统的叫法，行车和现在我们所称的起重机基本一样。基本有两类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。行车的种类按其结构和功能特点可以分为几大类型。第一：轻小型起重设备。他特点是轻便、结构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主。轻、小型起重设备，一般只有一个升降机构，它只能使重物作单一的升降运动。第二：桥式起重机。他的特点是可以使挂在吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降或水平运移。桥式起重机包括：起升机构，大、小车运行机构。第三：臂架式起重机。他多装设在车辆上或其他形式的运输（移动）工具上，这样就构成了运行臂架式旋转起重机。第四：升降机。他的特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。升降机虽只有一个升降机构，但在升降机中，还有许多其他附属装置。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第5页。CPU是整个PLC的核心，起神经中枢的作用。它按照PLC的系统程序赋予的功能接收并存储用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中。同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存储器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的信号，去指挥有关的控制电路。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第5页。第一章电镀行车的概述1.1电镀行车控制系统的种类1.1.1继电接触器控制系统继电器问世以来，一直是电气控制的主流，目前国内仍有不少厂家应用继电接触器控制系统。其中输人单元为按钮开关等主令电器、逻辑单元是支配控制系统的“程序”，它是由各种继电器的触点通过导线连接，并具有一定的逻辑功能的控制线路。输出单元包括各种阀门的控制线圈、各类接触器控制线圈及信号指示等执行元件。这种控制系统的特点是：价格便宜、性能价格比低。由于存在继电器抖动、打弧、吸合不良等现象，因此控制系统寿命短，可靠性差。因为它的自动控制功能是靠继电器的辅助触点动作来实现，而触点动作一次需要几十毫秒，所以控制速度慢；由于需要改变控制逻辑就要改变各触点间的连线，故技改难度大，同时体积大，耗能高。因此继电接触器控制方案，适用控制逻辑比较简单，所需继电器数量较少，程序固定的场合。1.1.2单片机控制系统用单片机可以构成各种工业控制系统。有不少控制系统是利用通用PC单片机或通用计算机。大部分都可以用单片机系统或单片机加通用机系统来代替计算机系统，特别是较大型的工业测控系统。单片机的控制逻辑由软件组成，同时软件的编写和修改方便，设计安装接线工作量相对较少，设计周期较短，其适应性较强。但其缺点是对工作环境条件要求较高，抗干扰能力不强，它适应于工作环境条件比较好的各种控制领域，如机械、冶金、纺织、国防、民用等。除通用外设（如打印机、硬盘、磁盘等）外，还有许多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口，而这些外设与接口完全由主机进行管理，必然造成主机负担过重，因而出现了新的控制手段，即可编程序控制器。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第6页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第6页。1.1.3可编程序控制器控制系统一、可编程序控制器的特点（1）可靠性高，抗干扰能力强；（2）适应性强，应用灵活；（3）编程方便，易于使用；（4）功能强，扩展能力强；（5）PLC控制系统设计、安装、调试方便；（6）维修方便，维修工作量少；（7）PLC体积小，重量轻，易于实现机电一体化。二、可编程序控制器的应用领域随着微电子技术的快速发展，PLC的制造成本不断下降，而功能却大大加强。目前，在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备，应用的领域已覆盖了所有的工业企业。概括起来主要应用在以下几个方面：（1）顺序控制；（2）运动控制；（3）闭环过程控制；（4）数据处理；（5）通信和联网。1.2电镀行车控制系统的发展与现状在工业控制的各个领域里，小到一个简单的机电一体化设备、大到整个生产线，以及大型的工程领域里，都存在PLC控制系统的技术存在。PLC已不在是局限在逻辑上，应该理解成过程控制器，如西门子全集成自动化TIA的概念。在整个自动化领域，PLC和传动是组成自动控制的两个非常重要的部分。在主流PLC往大型化、集成化、多功能化、网络化发展的同时，还有很多分支在并列发展。我们还有很多单体化、一体化的设备，现在越来越微型化离散的控制也在同步进行。比如西门子S7-200功能强大，1000多块一个，原来是不能想象的。为满足自动控制领域各层面的不同要求，微型机、小型机的发展势头也很猛。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第7页。现在，PLC不仅能进行逻辑控制，在模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制方面都得到广泛的应用。如今大、中型、甚至小型PLC都配有A/D、D/A转换及算术运算功能，有的还具有PID功能。这些功能使PLC应用于模拟量的闭环控制、运动控制、速度控制等具有了硬件基础；PLC具有输出和接收高速脉冲的功能，配合相应的传感器及伺服装置，PLC可以实现数字量的智能控制；PLC配合可编程终端设备（如触摸屏），可以实时显示采集到的现场数据及分析结果，为分析、研究系统提供依据；利用PLC的自检信号可实现系统监控；PLC具有较强的通信功能，可与计算机或其他智能装置进行通信和联网，从而能方便地实现集散控制。功能完备的PLC不仅能满足控制的要求，还能满足现代化大生产管理的需要。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第7页。总之为了进一步扩大PLC在工业自动化领域的应用范围，适应大、中、小型企业扩印不同需要，PLC产品大致向以下几方面发展：（1）向小型化方向发展；（2）向高速度、大容量和智能化方向发展；（3）PLC编程工具与编程语言的多样化、高级化、标准化；（4）向网络化方向发展；（5）发展容错技术和故障诊断。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第8页。

第2章电镀行车控制系统的总体方案基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第8页。2.1电镀行车控制系统的总体方案2.1.1电镀行车的用途本电镀行车是某企业电镀车间为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度而制造的一台起吊设备。该设备采用远距离控制，起吊物品是有待进行电镀或表面处理的各种产品零件。另外，本电镀行车拥有手动、单周和连续3种工作方式，用户可根据实际需要选择其中工作方式进行电镀产品零件，这样就大大增加了对电镀行车操作的灵活性。2.1.2电镀行车的基本组成结构本电镀行车机械部分由行车和电镀槽等2部分组成，而行车又由大车、小车和吊钩等部分组成。如图2-1所示：基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第9页。图2.1电镀车间平面示意图基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第9页。大车、吊钩分别由电动机M1、M2拖动。其中，大车、吊钩在电动机的拖动下可分别作前后、上下运动，起吊物品是待进行电镀和表面处理的各种产品零件。用来进行电镀和表面处理的容器是1～3号槽，每个槽内从左到右都有3个位置依次称为1号位、2号位……3号位，每个位置都可以放置一个吊篮，因此，每个槽内共可以放置3个吊蓝。1～3号槽内依次装有清水、回收液、镀液，可分别用来对产品零件进行电镀、回收废液、清洗等处理（但在同一时间内，只需对产品零件进行一种进行处理）。完成对产品零件的电镀、回收废液、清洗处理所需的时间分别为5分钟、30秒、30秒。2.1.4电镀行车的工作原理要求本电镀行车对产品零件的传送过程如图2-1所示：图2-2电镀行车传送过程图基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第10页。行车在原位，吊钩下降到最下方，限位开关SQ1、SQ3被压着，操作人员将要电镀的工件放在挂具上，即可开始电镀工作。按下启动按钮，吊钩上升，当碰到上限位开关SQ2后，吊钩上升停止；行车开始前进，行车前进至压下限位开关SQ6，行车停止前进；同时吊钩下降，吊钩下降至下限位开关SQ7时，吊钩停止下降，同时开始电镀5分钟；5分钟后吊钩上升，吊钩上升至压着SQ2时，吊钩停止上升，工作停留30秒滴液；30秒后，行车后退，回退至SQ5，吊钩下降，吊钩下降至下限位开关SQ8时，吊钩停止下降，在回收液槽中浸30秒，提起后停15秒，后退至SQ4，再下降止SQ9，在清水槽中清洗30秒，最后提起停15秒，行车返回原位。最后行车退到原位上方，吊钩放下，机构回到原位。如果再按下启动按钮，则开始下一个工作循环基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第10页。2.2电镀行车控制系统的设计要求2.2.1电镀行车基本控制要求（1）为了适应电镀行车控制系统的调试、检查和操作方便的需要，应使电镀行车控制系统具备手动、单周和连续三种工作方式。（2）应具有对上述三种工作方式的自由选择功能。（3）为了避免程序混乱，应能避免在同一时间内电镀行车按两种或两种以上的工作方式运行。2.2.2对单机控制的设计要求在电镀产品零件的过程中，要求能按下某一步就运行某一步，即当遇到电镀特殊工艺要求时能实现人工单步操作。2.2.3对全机控制的设计要求（1）在单周和连续工作方式下，当下述初始条件中的任何一个不具备时，应避免电镀行车启动运行：①行车大车在初始位置；②行车小车在初始位置；③吊钩在初始位置。（2）在单周和连续工作方式下，应能使电镀行车按照预先规定的工艺流程运行。（3）在电镀产品零件的过程中，如遇到任何一步不能正常完成，应能使电镀行车立即自动停车。（4）在连续工作方式下，应能对电镀行车工作循环次数和一个循环完成时间进行累计，具备计数和计时功能。（5）应能保证操作人员随时都能使电镀行车紧急停车。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第11页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第11页。2.2.4对控制系统保护的要求为了能够保障电镀行车及其控制系统的安全，应使控制系统具备以下保护功能：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）失压保护；2.2.5对信号显示和故障报警的设计要求（1）在任何工作方式下，信号显示系统都能显示电镀行车及其传送带运行的全过程。（2）信号显示系统应能显示控制系统的电源的工作状态，电动机的工作状态，控制系统的工作方式。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第12页。

第3章控制系统硬件设计基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第12页。3.1电气控制线路设计3.1.1电镀行车的主电气图的设计本自动线中的电动机控制线路，采用交流380/220V电源供电，电源开关采用刀开关与自动开关串连的组合形式，其中低压断路器起隔离电源、安全检修的作用，自动开关起短路保护作用。电动机控制线路中各电机主电路接于380V电源，控制电路接于220V电源。各电机主电路采用接触器控制，并采用热继电器作过载保护，其中大车电机、吊钩电机采用电磁抱闸制动。因实际需要，吊钩电机采用转子串电阻起动。如下图3-1电气控制电镀行车的主电气图。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第13页。图3-1电镀行车主电路图基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第13页。3.1.2电镀行车控制面板的设计根据实际情况要求，当按下启动电镀行车进行连续运行，当再次按起启动按钮，行车进行单周期运行，HL1、HL2、HL3、HL4显示电镀行车上下左右的运行状态；其中HL5.HL6是显示行车的工作装填，当HL5亮是，表示行车工作在单周期运行的状态，若HL6亮，则表示行车工作在连续运行的状态；HL7表示上电指示灯，表示程序初始上电扫描正确，；HL8表示停止指示灯，当按下SB2按钮，HL8就会亮，其他的指示灯就会灭（除了HL7指示灯）;HL9指示灯表示运行指示灯，当电镀行车进行工作时，其HL9指示灯就会亮。下边按钮为控制按钮，SB1表示运行按钮，当按下为单周期运行，当再次按起来，则电镀行车为单周期运行，SB2表示停止按钮，当按下时，整个电镀行车会停止运行，当按起来时，行车依旧接着原来的工作运行，SB3、SB4、SB5、SB6为行车上下运行的各个控制按钮，其中各按钮可以进行测试与手动运行。其中要根据实际情况需要，以及一些操作室内的监控，做出新的控制面板。其控制面板如下图所示：图3-2控制面板元件布置图3.1.3电镀行车的控制元器件选择基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第14页。当进行电镀行车的设计时，要进行PLC的输入，输出端元器件进行选择，只有准确确定运期间的选择才能准确控制行车PLC的程序设计；根据实际情况选择如表3-1所示的表格基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第14页。PLC输入元件PLC输出元件启动SB1上行指示灯HL1停止SB2下行指示灯HL2原位限位开关SQ1左行指示灯HL3上限位开关SQ2右行指示灯HL4原位横梁开关SQ3单周运行指示灯HL5清水槽横梁开关SQ4连续运行指示灯HL6回收液槽横梁开关SQ5电源指示灯HL7镀槽横梁开关SQ6停止指示灯HL8镀槽下限位SQ7运行指示灯HL9回收液槽下限位SQ8上行运行KM1清水槽下限位SQ9下行运行KM2上行开关SB3左行运行KM3下行开关SB4右行运行KM4左行开关SB5右行开关SB6单步开关SB7表格3-1输入、输出元件的选择3.2PLC控制系统硬件部分的设计3.2.1PLC输入/输出元件确定一、所需PLC输入元件及输入点的统计启动按钮SB1停止按钮SB2和上下左右按钮SB3、SB4、SB5、SB6，占用PLC的6个输入点。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第15页。工作方式为手动、单周、连续三种工作方式的，当按下SB1时，PLC自动选择了连续运行的运行方式，当把SB1按起，PLC选择了单周期运行的工作方式，当按下SB3、SB4、SB5、SB6，可以手动实现对电镀行车的上下左右进行手动操作。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第15页。电镀各镀槽行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7、SQ8、SQ9,均为一个常开触点，它们共占用PLC的9个输入点。综上所述，共需PLC输入触点16个。二、所需PLC输出元件及输出点的统计控制电镀行车各个电机运行的接触器线圈为KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6，它们共占用PLC的6个输出点。电镀行车各电机运行过程指示灯为HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8、HL9，它们共占用PLC的9个输出点。综上所述，共需PLC输出触点15个。3.2.2PLC型号的确定查阅我国各大企业使用较多的PLC生产厂家生产的PLC的技术手册，确认德国西门子S7-200cpu226型基本单元完全能过满足上述要求，因此本课题控制系统的PLC选用S7-200cpu226型基本单元1台。其主要技术性能指标如下：该型PLC为整体式结构，具有本电镀行车所需的所有指令功能，其输入点数为24点，输出点数为16点，用户存储器容量8KB，输入模块电压为DC12V，输出模块为24V继电器型。PLC的选择。本控制系统选用PLC是西门子S7-200。该系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要。由于具有紧凑的设计，良好的扩展性，低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。3.2.3PLCI/O地址分配表一、PLC输入地址分配表可将PLC电镀行车控制系统中PLC的所有输入元件分配到PLC的各个输入点上，如表3.2所示。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第16页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第16页。输入地址SB1I0.0SB2I0.1SQ1I0.2SQ2I0.3SQ3I0.4SQ4I0.5SQ5I0.6SQ6I0.7SQ7I1.0SQ8I1.1SQ9I1.2SB3I1.3SB4I1.4SB5I1.5SB6I1.6SB7I1.7表3-2PLC输入地址分配表二、PLC输出地址分配可将基于PLC的电镀行车控制系统中PLC的所有输出元件分配到PLC的各个输出点上，如表3.2所示。输出地址HL1Q0.0HL2Q0.1HL3Q0.2HL4Q0.3HL5Q0.6HL6Q0.7HL7HL8Q1.0HL9Q1.1KM1Q0.0KM2Q0.1KM3Q0.2KM4Q0.3KM5Q0.4KM6Q0.5表3-3PLC输出地址分配表3.2.4PLCI/O接线图的绘制基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第17页。由输入元件分配表3.2和输出元件分配表3.3可绘制PLC输入和输出元件接线图如图3-3所示。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第17页。图3-3PLC外部接线图基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第18页。

第4章控制系统软件设计及实现基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第18页。4.1PLC梯形图总体法案设计在第二章中，已对电镀行车工作方式控制的设计要求进行了叙述，其内容如下：为了适应电镀行车控制系统的调试、检查和操作方便的需要，应使电镀行车控制系统具备手动、单周和连续三种工作方式。据此，本设计基于PLC的电镀行车控制系统的软件部分应由公用程序、手动程序、单周程序、连续程序、信号显示和故障报警程序等五个部分组成。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第19页。根据硬件情况，编写出程序梯形图基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第19页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第20页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第20页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第21页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第21页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第22页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第22页。4.2PLC语句表程序设计其语句表程序如下所示LDSM0.1SM0.0,1LDM0.0ANI0.1AI0.0SM0.1,1RM0.0,1LDM0.1AI0.2LDT37AM0.6OLDLDT38LDM0.7OM1.0ALDOLDSM0.2,1RM0.1,1RM0.6,1RM0.7,1RM1.0,1RM1.2,1RM1.3,1LDM0.2AI0.4AI0.3SM0.5,1RM0.2,1LDM0.5AI0.7LDM0.4LDI0.6ANM1.7LDNM1.2AI0.5OLDOI0.4ALDOLD基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第23页。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第23页。RM0.5,1RM0.4,1LDM0.3AI1.0SM0.6,1RM0.3,1LDM0.3AI1.1SM0.7,1SM1.3,1RM0.3,1LDM0.3AI1.2SM1.1,1RM0.3,1LDM0.2AI0.3SM1.0,1RM0.2,1LDM1.1AT40SM0.2,1RM1.1,1LDM1.0AT39SM0.4,1RM1.0,1LDM0.3AI0.2SM0.0,1RM0.3,1LDM0.2OI1.3ANI0.1=Q0.0LDM0.3OI1.4ANI0.1=Q0.1LDM0.4OI1.5ANI0.1=Q0.2基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第24页。LDM0.5基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第24页。OI1.6ANI0.1=Q0.3LDM0.6TONT37,30LDM0.7TONT38,30LDM1.0TONT39,15LDM1.1TONT40,15SM1.2,1LDI1.1SM1.7,1LDI0.2RM1.7,1RM1.2,1END基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第25页。

结论基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第25页。PLC控制电梯既克服了继电器——接触器控制电梯的工作可靠性差、故障率高、维修量大的缺点，又克服了单片机控制电梯的抗干扰能力差的缺点，所以用PLC进行电梯的电气控制受到越来越多厂家的青睐，发展前景广阔。本设计就利用PLC的高可靠性、强抗干扰能力、编程简单直观和维修方便等特点，来对电梯系统进行编程控制。系统控制核心为PLC主机，通过PLC输入端口将信号送入PLC，按PLC存储器中存储的程序进行运算处理，然后经输出接口分别向指层器、召唤指示灯、驱动系统等发出显示信号及控制信号。但由于是对电梯模型进行控制，故在一些功能实现和控制方法上有许多的限制。本文通过对S7系列的西门子系列的PLC的介绍，实现了PLC对电镀生产中电机的正反转与制动的控制，并实现对电机的暂停控制和过限位的保护。通过对控制要求的分析和查阅资料本文已经给出了具体的设计方法和步骤，设计出了完整的梯形图，并通过对程序的调试进一步简化了程序增强了程序的实用性。在电镀行车电气控制系统设计中，实现了两个目的：对我们即将进入社会的毕业生进行了现场工程师的综合训练，着重训练我们查阅资料的能力、工程制图的能力、计算机运用能力、元件选择能力、软件开发使用能力以及文字表达的能力。同时，让我们回顾已学过的电气控制与PLC的知识，并对知识重新组合、灵活运用。使我们能够通过毕业设计对电气控制与PLC应用技术的了解更加深刻；也为我们今后从事工业自动化及自动线方面的设计工作提供了宝贵的经验。（2）成功地实现使控制系统满足工艺流程要求以及设计任务书上提出的所有控制、保护和显示要求，并且力图使所设计的控制系统做到了工作稳定可靠、技术性能先进、操作灵活方便。通过顺序功能图的循环，重点解决了连续工作方式的顺序功能图的设计过程中遇到的各种复杂问题。毕业设计达到了预期目的。基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第26页。

谢辞基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第26页。通过本次毕业设计我学到了许多，了解了PLC对电镀生产中电机的正反转与制动的控制，并实现对电机的暂停控制和过限位的保护，通过对控制要求的分析和查阅资料本文找寻具体的设计方法和步骤，既巩固了基础知识又提高了自学能力，自己独立的思考与同学之间的互相探讨以及同事的帮助，使我受益匪浅。同时在段老师的谆谆教导下，我也有有了巨大的收获，在遇到不懂的问题是，通过向段老师请教使我不至于偏离主题，同时也感觉到自己还有很多不足之处，需要继续学习来充实自己，成为一个对社会有用的人基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第27页。

参考文献基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第27页。《可编程控制器技术》.齐蓉、肖维荣主编.电子工业出版社.《PLC应用实例与程序解说》.张公源主编.电子工业出版社.《电气控制与PLC技术应用》.刘晓春主编.电子工业出版社.《PLC应用开发》.高钦和编著.人民邮电出版社.西门子公司编.SIMATICS7-200系统手册[M].北京：机械工业出版社，2002.严盈富.监控组态软件与PLC入门[M].北京：人民邮电出版社，2007.程子华.PLC原理与编程实例分析[M].北京：国防工业出版社，2007黄明琪.冯济缨，王福平.可编程控制器[M].重庆：重庆大学出版社，2003宫淑贞，王冬青，徐世许.可编程控制器原理及应用[M].北京：人民邮电出版社，2004陈琳.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2004北京亚控自动化软件科技有限公司.“组态王”使用手册,2002汪志锋.可编程控制器原理和应用.西安:西安电子科技大学出版社,2004汪晓平.PLC可编程控制器系统开发实例导航.北京:人民邮电出版社,2004张万忠.可编程控制器应用技术.北京:化学工业出版社,2001.12周美兰等.PLC电气控制与组态设计.北京:科学出版社,2000李道林主编.电气控制与PLC原理及应用.北京:电子出版社,2006李长久. PLC原理及应用.北京:机械工业出版社,2006.8周美兰等.PLC电气控制与组态设计.北京:科学出版社,2000方承远.工厂电气控制技术.北京:机械工业出版社,2002田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京:机械工业出版社,1994

廖常初主编.PLC编程及饮用.北京:机械工业出版社,2005西门子公司.S7-200可编程控制器系统手册,2002基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第28页。西门子公司.S7-200可编程控制器产品目录,2005基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第28页。外文资料翻译PROGRAMMABLELOGICCONTROLLERSINTRODUCTIONControlengineeringhasevolvedovertime.Inthepasthumanswasthemainmethodforcontrollingasystem.Morerecentlyelectricityhasbeenusedforcontrolandearlyelectricalcontrolwasbasedonrelays.Theserelaysallowpowertobeswitchedonandoffwithoutamechanicalswitch.Itiscommontouserelaystomakesimplelogicalcontroldecisions.Thedevelopmentoflowcostcomputerhasbroughtthemostrecentrevolution,theProgrammableLogicController(PLC).TheadventofthePLCbeganinthe1970s,andhasbecomethemostcommonchoiceformanufacturingcontrols.PLChavebeengainingpopularityonthefactoryfloorandwillprobablyremainpredominantforsometimetocome.Mostofthisisbecauseoftheadvantagestheyoffer.Costeffectiveforcontrollingcomplexsystems.Flexibleandcanbereappliedtocontrolothersystemsquicklyandeasily.Computationalabilitiesallowmoresophisticatedcontrol.Troubleshootingaidsmakeprogrammingeasierandreducedowntime.Reliablecomponentsmaketheselikelytooperateforyearsbeforefailure.LADDERLOGIC基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第29页。LadderlogicisthemainprogrammingmethodusedforPLC.Asmentionedbefore,ladderlogichasbeendevelopedtomimicrelaylogic.Thedecisiontousetherelaylogicdiagramswasastrategicone.Byselectingladderlogicasthemainprogrammingmethod,theamountofretrainingneededforengineersandtradespeoplewasgreatlyreduced.Moderncontrolsystemsstillincluderelays,butthesearerarelyusedforlogic.Arelayisasimpledevicethatusesamagneticfieldtocontrolaswitch,aspicturedinFigure2.1.Whenavoltageisappliedtotheinputcoil,theresultingcurrentcreatesamagneticfield.Themagneticfieldpullsametalswitch(orreed)towardsitandthecontactstouch,closingtheswitch.Thecontactthatcloseswhenthecoilisenergizediscallednormallyopen.Thenormallyclosedcontactstouchwhentheinputcoilisnotenergized.Relaysarenormallydrawninschematicformusingacircletorepresenttheinputcoil.Theoutputcontactsareshownwithtwoparallellines.Normallyopencontactsareshownastwolines,andwillbeopen(non-conducting)whentheinputisnotenergized.Normallyclosedcontactsareshownwithtwolineswithadiagonallinethroughthem.Whentheinputcoilisnotenergizedthenormallyclosedcontactswillbeclosed(conducting).基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第29页。Relaysareusedtoletonepowersourcecloseaswitchforanother(oftenhighcurrent)powersource,whilekeepingthemisolated.AnexampleofarelayinasimplecontrolapplicationisshowninFigure2.2.Inthissystemthefirstrelayontheleftisusedasnormallyclosed,andwillallowcurrenttoflowuntilavoltageisappliedtotheinputA.ThesecondrelayisnormallyopenandwillnotallowcurrenttoflowuntilavoltageisappliedtotheinputB.Ifcurrentisflowingthroughthefirsttworelaysthencurrentwillflowthroughthecoilinthethirdrelay,andclosetheswitchforoutputC.ThiscanbereadlogicallyasCwillbeonifAisoffandBison.1.3PROGRAMThefirstPLCwereprogrammedwithatechniquethatwasbasedonrelaylogicwiringschematics.Thiseliminatedtheneedtoteachtheelectricians,techniciansandengineershowtoprogramacomputer-but,thismethodhasstuckanditisthemostcommontechniqueforprogrammingPLCtoday.AnexampleofladderlogiccanbeseeninFigure2.5.TointerpretthisQuestionsShouldPayAttentiontoWhenPLCIsintheUsePLCwhichshouldpayattentiontointheapplicationisspeciallythecontroldevicewhichservesfortheindustrialproduction,usuallydoesnotneedtotakeanymeasure,mayusedirectlyintheindustryenvironment.But,whentheproductionenvironmentistoobad,theelectromagneticinterferenceisspecialintense,orinstallsusesimproper,cannotguaranteePLCthenormaloperation,thereforeshouldpayattentiontothefollowingquestionsintheuse.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第30页。(1)Inputsthewiringnottosurpass30metersgenerally.Butiftheenvironmentdisturbanceissmall,whenthelossofvoltageisnotbig,theinputwiringmaysuitablelong.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第30页。(2)Inputs/theoutputlinenottobeabletousetheidenticalrootelectriccable,theinput/outputlinetobeseparated.(3)Usesthenormallyopenedcontactformtoconnecttheinputendasfaraspossible,causestheestablishmentthetrapezoidalcharttobeconsistentwiththerelayschematicdiagram,isadvantageousforreading.2.Outputwiring(1)Theout-putwiringdividesintotheindependentoutputandthepublicoutput.Innotgroup,mayusethedifferenttypeandthevoltageclassoutputvoltage.Butcanonlyusetheidenticaltype,theidenticalvoltageclasspowersourceintheidenticalgroup'soutput.(2)BecausethePLCoutputelementissealedontheprintcircuitwafer,andconnectstotheterminalstrip,ifwillconnectoutputelement'sloadshortcircuit,willburndowntheprintcircuitwafer,therefore,applicationfuseprotectionoutputelement.(3)Useswhentherelayoutputs,withstandsinductiveload'ssize,willaffectrelay'sservicelife,therefore,timeuseinductiveloadtheselectiverelayworkinglifemustbelong.(4)ThePLCoutputloadpossiblyhasthedisturbance,mustthereforetakethemeasuretocontrol,ifdirect-currentoutput'safterflowguaranteesprotects,theexchangeoutputanti-accommodatestheabsorbingcircuit,thetransistorandthebidirectionalthrusteroutputby-passedresistorprotection.Fourth,outsidesecurityelectriccircuittoguaranteethattheoverallsystemcanunderthesecurestatethereliablework,avoids,becausetheexternalpowersupplybreaksdown,PLCtopresenttheheavyeconomiclosswhichandthepersoncasualtyexceptionally,thedisoperationaswellasoutputsbymistakecreates,PLCtheoutsideshouldinstalltheessentialprotectioncircuit.1.Stopstheelectriccircuitanxiously.Regardingcancausetheusertocausethedamagethedangerousload,besidesperformsinthecontrolproceduretoconsider,butalsoexteriorshoulddesigntheemergencystopelectriccircuit,causeswhenPLCbreaksdown,cancausetheinjuryloadpowersourcereliablytoshutoff.2.Fragment.Theforwardandreverserevolutionandsoonreversibleoperation'scontrolsystemmustestablishtheexteriorelectricapplianceinterlockprotection;thereciprocationmovesandrisesandfallsmotionthecontrolsystem,mustestablishtheexteriorspacingprotectioncircuit.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第31页。3.Theprogrammablecontrollerhasself-checkingfunctionsandsoonsurveillancetimer,wheninspectsexceptionally,outputscompletelytheclosure.ButwhenprogrammablecontrollerCPUbreakdowncannotcontroltheoutput,therefore,regardingcancausetheusertocausethedamagethedangerousload,toguaranteethattheequipmentmovesunderthesecurestate,mustdesigntheexternalcircuittoprotect.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第31页。4.Powersourceloadprotection.IfthePLCpowersourcebreaksdown,theinterruptionintervalisshortin10seconds,PLCworksnotaffected,ifthepowersourceinterruptsurpasses10secondorthepowersourcedropssurpassesthepermissiblevalue,thenthePLCstopwork,alloutputalsoseparates;whenthepowersourcerestores,ifRUNinputconnection,thenoperatescarriesonautomatically.Therefore,toestablishtheessentialcurrentlimitingprotectioncircuittosomeeasyover-loading'sinputdevice.5.Significantbreakdownwarningandprotection.Regardingeasytohaveheavyaccident'splace,toguaranteethecontrolsystemwhentheheavyaccidentoccursstillthereliablewarningandtheprotection,shouldhavewiththesignificantbreakdownthecontactingsignaltooutputthroughtheexternalcircuit,causedthecontrolsystemtomoveunderthesafecondition.Fifth,PLCearth.ThegoodearthisguaranteedthatthePLCreliableworktheimportantcondition,mayavoidtheheterogameticthevoltagesurgeharm.PLCmeetsthegroundingandmachine'sgroundterminaldocking,meetsthegroundingthecross-sectionalareashouldnottobesmallerthan2mm2,theearthresistanceissmallerthan100Ω;Ifmustusetheexpansionunit,itsgroundpointshouldacceptaftercheckingwiththeelementalareaearthinthesameplace.Inordertosuppressaddsinthepowersourceandtheinputend,out-port'sdisturbance,shouldjoinsthespecial-purposegroundingtoPLC,thegroundpointshouldwiththepowerequipment(forexampleelectricalmachinery)thegroundpointseparate;Ifcannotmeetthiskindofrequirements,mustachievewiththeotherequipmentpublicearth,forbidstoestablishcontactstheearthwithotherequipment.ThegroundpointshouldapproachPLCasfaraspossible.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第32页。Sixth,theredundantsystemandhotbackupsysteminprofessioninandsoonpetroleum,chemicalindustry,metallurgycertainsystems,therequestcontroldevicehastheextremelyhighreliability.Ifthecontrolsystembreaksdown,willcreatetheproductionsuspension,therawmaterialmassivewastesortheequipmenttrouble,willcreatetheenormouseconomiclosstotheenterprise.Butdependsontheenhancementcontrolsystemhardware'sreliabilitytosatisfytheaboverequestisonlynotenough,becausethePLCitselfreliableenhancementhascertainlimit.Usestheredundantsystemorthehotbackupsystemcansolvetheaboveproblemquiteeffectively.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第32页。1.Redundancycontrolsysteminredundancycontrolsystem,entirePLCcontrolsystem(orinsystemmostimportantpart,iftheCPUmodule)oftwosetofidenticalsystemcomposition.TwoCPUmoduleusesameuserprogrammulti-tasking,oneisadvocatesCPU,anotherisspareCPU;advocatestheCPUwork,butthespareCPUoutputisforbidden,whenadvocatesCPUbreaksdown,spareCPUautomaticinvestmentmovement.ThiscutprocessiscontrolledbytheredundancyprocessingunitRPU,theswitchingtimein1~3scanningperiods,theI/Osystem'scutisalsocompletesbyRPU.2.Hotbackupsysteminthehotbackupsystem,twoCPUwiththecommunicationconnectionconnectsintogether,whichisatcirculartelegramcondition.Whenthesystempresentsthebreakdown,advocatesCPUinformsspareCPUtomakethespareCPUwork.Thiscutprocessisnottoogenerallyquick,butitsstructureissimplerthantheredundantsystem.基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第33页。

译文基于PLC的电镀生产线监控系统设计课程设计1全文共37页，当前为第33页。1可编程逻辑控制器简介控制工程已经进步了很多。在过去，人工是控制一个系统的主要手段。但是现在，电力被引入为控制范畴，而早期的电力控制主要是基于继电器。这些继电器允许电源在没有手工式开关的控制下实现闭合。继电器在一些简单的逻辑控制中很常见。最近，价格廉价的计算机给这方面带来了一次的巨大的改革，这就是可编程逻辑控制器（PLC）。PLC的出现是在1970年左右，它已经成为工业控制最常见的方式。在工业生产的基层，PLC已经大受欢迎，并且在一段时间内，它还会保持这种主流地位。而产生这