任务一 电镀流水线的PLC控制

项目七PLC控制工程实例任务一电镀流水线的PLC控制

图7-5电镀工艺流程：从原始位置开始，行车7停在挂件架5前，挂件架放在固定支架上，由操作人员将待镀工件挂在挂具上，吊钩6勾住挂件架，然后启动系统工作；启动后先将待镀工件放入镀槽1内2min，然后提起悬停30s，随后放入第一电解液回收槽内浸32s，提起悬停16s，再放入第二电解液回收槽内浸32s，提起悬停16s，如此循环直到加工过程结束。A任务内容电镀工艺流程：从原始位置开始，行车7停在挂件架5前，挂件架放在固定支架上，由操作人员将待镀工件挂在挂具上，吊钩6勾住挂件架，然后启动系统工作；启动后先将待镀工件放入镀槽1内2min，然后提起悬停30s，随后放入第一电解液回收槽内浸32s，提起悬停16s，再放入第二电解液回收槽内浸32s，提起悬停16s，如此循环直到加工过程结束。A任务内容图7-6电镀工艺流程图如何用PLC控制实现？（1）控制要求该电镀生产线有手动调试与检修运行方式和自动运行方式。手动运行方式可分别控制行车架的左右移动和吊勾的上下移动；自动运行方式为按下启动按钮后，自动按电镀流程完成一个工件的电镀工作。手/自动运行、行车架和吊钩的运行都应有相应的指示。(1)手动调试和检修SA0手柄指向左45º时，接点SA0-1接通，通过SB1、SB2控制按钮，行车架前后移动；通过SB3、SB4控制按钮，吊钩上升与下放，以便于系统调试和检修。行车架的左右移动有超行程限位开关SQ8和SQ9保护。

B任务分析（1）控制要求

(2)自动/停车功能

SA0手柄指向右45º时，接点SA0-2接通，按下自动启动按钮SB5，自动运行。自动运行的动作要求为：①行车架由初始位置携待镀工件向上提起工件，提到上限开关SQ1处停止，然后向前运动至电镀槽1上方，由行程开关SQ3控制其停止向前运动；②吊钩下放到下限SQ2位置，停车；③待镀工件浸入电镀槽1内，浸泡时间为2min；④工件电镀结束后，吊钩提升已镀工件到SQ1位后停止，在镀槽上方停30s；⑤行车架携工件运动至第一电解液回收槽上方限位开关SQ4处停止左移，由吊钩下放到下限SQ2位置，停车；B任务分析（1）控制要求⑥将已镀工件浸入槽内，浸泡时间为32s；⑦在第一电解液回收槽浸泡结束后，吊钩提升工件到上限SQ1位后停止，在该槽上方停留为16s；⑧以后工作重复步骤⑤～⑦依次放入第二和第三电解液回收槽；⑨在第三电解液回收槽上方停留时间到后，行车架携工件后移至SQ7处，然后再下降至起吊位置SQ2处停止，该工件电镀处理结束，等待人工取下工件。⑩考虑系统应有必要的保护环节和安全措施。若按下停止按钮SB6，则停在当前位置，问题处理结束再按启动按钮，继续从当前流程往下工作；若按下急停按钮SA1，则问题处理结束后，须手动回到初始位置，以便电镀下一工件。B任务分析

PLC的输入信号——电镀生产线中所有的按钮、限位开关和热继电器。

PLC的输出信号——控制两台电动机工作的接触器及手/自动运行、行车架和吊钩的运行指示灯。该电镀生产线中，工件的电镀浸泡、电解液回收浸泡和滤干都用时间控制，可用PLC内部的定时器替代。（2）

PLC信号分析B任务分析根据以上分析，该电镀生产线采用PLC控制需要的输入点数为20，输出点数为8，总点数为28，考虑到控制功能的拓展需要，给予一定的输入、输出点裕量；PLC输出控制对象为接触器线圈及指示灯，它们的额定电压均为AC220V；接触器及指示灯工作通断频率极低，因此选择继电器输出的PLC即可。综合考虑，该电镀流水线可选用输入点数、输出点数均为24，工作电压AC220V，DC24V输入、继电器输出，型号为FX3U−48MR/ES的PLC可以满足系统要求。PLC选用及I/O分配C任务实施输

入

信

号输

出

信

号名

称代号输入点编号名

称代号输出点编号急停按钮SA1X0行车架前移接触器KM1Y0手动前进按钮SB1X1行车架后移接触器KM2Y1手动后退按钮SB2X2吊钩上行接触器KM3Y2手动上升按钮SB3X3吊钩下行接触器KM4Y3手动下降按钮SB4X4手动控制指示灯HL1Y4自动启动按钮SB5X5自动动控制指示灯HL2Y5停止按钮SB6X6行车架运行指示灯HL3Y6手动控制转换开关SA0-1X7吊钩运行指示灯HL4Y7自动控制转换开关SA0-2X10上限位开关SQ1X11下限位开关SQ2X12电镀槽的限位开关SQ3X13第一电解液回收槽限位开关SQ4X14第二电解液回收槽限位开关SQ5X15第三电解液回收槽限位开关SQ6X16起吊起始左侧限位开关SQ7X17左侧超行程限位开关SQ8X20右侧超行程限位开关SQ9X21M1过载保护热继电器FR1X22M2过载保护热继电器FR2X23C任务实施电镀流水线系统内部元件分配表名

称内部元件编号备注名

称内部元件编号备注电镀定时器T0120s第二电解液回收槽定时器T432s电镀定时滤干定时器T130s第二电解液滤干定时器T516s第一电解液回收槽定时器T232s第三电解液回收槽定时器T632s第一电解液滤干定时器T316s第三电解液滤干定时器T716sC任务实施PLC的输入输出接线图

图7-7电镀流水线PLC控制I/O端口接线图C任务实施根据控制要求，该电镀流水线既有用于调试与检修用的手动控制方式，又有正常运行时的自动运行方式，正常运行时两种运行模式选其一。在实际工程中，根据不同的运行条件要求在N种工作模式或控制方式中选其一运行的情况经常出现。针对这种情况，可以运用PLC提供的程序流程类指令处理，如程序跳转指令，子程序、中断程序等。由电镀的工艺流程可知，该电镀流水线为按位置或时间为关键点的顺序控制。对于顺序控制流程，编程方法较多，如步进顺控指令、启保停电路、置位/复位指令和移位指令编程等。PLC控制程序设计C任务实施※顺序功能图的设计各个工序的表示可用两种方法，一是用PLC状态继电器表示，二是用辅助继电器表示。顺序功能图的设计步骤为：（1）将流程图中的每一个工序（或阶段）看成是一个工作状态（即步），每个工作状态用PLC的一个状态继电器或一个辅助继电器来表示。（2）搞清楚流程图中的每个状态的功能、作用。状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状态元件直接驱动，也可由状态元件与其它软触点的逻辑组合驱动。（3）找出流程图中的每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。以项目五任务一的某物料传送装置的PLC控制实现为例，该装置的动作流程为：A缸伸出→B缸伸出→A缸缩回→B缸缩回。由动作流程可知，该装置按一定的顺序工作，可分5个工作状态，动作之间的转换由行程开关控制，根据顺序功能图的设计步骤可得如图7-8所示的顺序功能图。知识点——顺序控制的PLC程序设计方法（a）工序用状态继电器表示

（b）工序用辅助继电器表示图7-8顺序功能图※顺序功能图的设计知识点——顺序控制的PLC程序设计方法PLC控制程序设计根据以上分析，电镀流水线有手动运行和自动运行两种方式，现