電鍍生產(chǎn)線的PLC控制

1、電鍍生產(chǎn)線的PLC控制一.課題分析1 課題要求：電鍍生產(chǎn)線采用專用行車，行年架裝有可升降的吊鉤；行車和吊鉤各有一臺電動機拖動；行車進退和吊鉤升降由限位開關(guān)位控制；生產(chǎn)線定為三槽位；工作循環(huán)為：工件放入鍍槽電鍍5min后提起停放30s一放入回收液槽浸32min提起后停16s一放入清水槽清洗32s提起后停16s一行車返回原點。如圖3-1-1所示。設(shè)置自動循環(huán)、點動、單周循環(huán)和步進四種作方式；有必要的電氣保護和聯(lián)鎖；設(shè)計主電路電氣原理圖、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接線圖、編出梯形圖、寫出指令語句表，并要求調(diào)試成功、會排查故障。 圖3-1-1電鍍生產(chǎn)線工作示意圖2 課題分析電鍍生產(chǎn)線按照其工

2、藝要求和規(guī)模一般設(shè)計有兩臺行車、三臺行車和四臺行車工作，每臺行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運行；對于行車的自動控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器PLC作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動化程度更高。本課題要求在一條電鍍自動生產(chǎn)線上用PLC控制行車及掛鉤的自動控制系統(tǒng)。PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式，每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新， 輸入刷新過程。當輸入端口關(guān)閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。一個掃描周期分為輸入采樣，程

3、序執(zhí)行，輸出刷新。元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。掃描周期長短由三條決定。CPU執(zhí)行指令的速度；指令本身占有的時間；指令條數(shù)。由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。PLC是通過運行編寫的用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)的。PLC中的程序由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成，系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶程序的運行；用戶程序是用戶為完成特定的控制任務(wù)而編寫的應(yīng)用程序。本課題可以采用起保停以及以轉(zhuǎn)換為中心的方法編寫程序，分為四個小塊來完成：（1）其中按鈕SB1（X0）啟動，SB2(X7)停止（2）當閉合SA1則實現(xiàn)自動循環(huán)，若閉合SA4則實現(xiàn)單

4、周期的控制方式。（3）將開關(guān)撥動到SA2后，按一下啟動按鈕SB1后則開始工作，當碰到下一個極限行程開關(guān)后就停止，從而實現(xiàn)步進控制（4）當開關(guān)撥動到SA4時，按住SB3、SB4、SB5、SB6則可以完成相應(yīng)的工作過程，放開按鈕則立即停止，實現(xiàn)對工作過程的手動控制。二、設(shè)計主電路電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式，利用圖形符號和項目符號表示電路各電器元件中導(dǎo)電部件和接線端子連接關(guān)系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實際布置來繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫在不同的部位上。電氣原理圖具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明的特點，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè)計研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場等方面得

5、到廣泛應(yīng)用。電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分，在本次設(shè)計中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)計中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用兩臺電機分別控制吊鉤的上升、下降和行車的左行、右行。主電路如圖3-2-1。圖中，接觸器KM1，KM2控制電動機M1的正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)吊鉤的上升和下降，接觸器KM3，KM4控制電動機M2的正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)行車的向右和向左。圖3-2-1電鍍生產(chǎn)線 PLC電氣控制設(shè)計主電路圖三、設(shè)計PLC的I/O分配表如表3-1所示是PLC的I/O分配表，其詳細列出了輸入輸出的元件符號、編號、功能等，其中輸出元件對應(yīng)于電機的正、反轉(zhuǎn)，Y0作為吊環(huán)電機M1的正轉(zhuǎn)，控制生產(chǎn)線中的上升階段；Y

6、2作為電機M1的反轉(zhuǎn)輸出控制吊環(huán)下降；而Y1則是作為電機M2的正轉(zhuǎn)輸出控制右行；Y3是電機M2的反轉(zhuǎn)輸出信號控制其生產(chǎn)過程中的左行階段。表3-1 PLC的I/O分配表輸 入輸 出PLC編號元件符號功能PLC編號元件符號功能X0SB1啟動Y0KM1上升X7SB2停止Y2KM2下降X5SQ5上限位Y1KM3右行X6SQ6下限位Y3KM4左行X1SQ1右限位X2SQ2回收液槽限位X3SQ3清水槽限位X4SQ4左限位X13SA1手動X11SA2步進X12SA3單周期X10SA4連續(xù)X14SB3上升X15SB4下降X16SB5右行X17SB6左行四、設(shè)計PLC的I/O接線圖如圖3-4-1所示，為電鍍生產(chǎn)

7、線控制系統(tǒng)的I/O接線圖，其中SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6為按鈕開關(guān)，均需要用手操控其作用；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6為行程開關(guān)，分別置于不同的限位上，用于控制電機的上下左右；SA1、SA2、SA3、SA4為撥動開關(guān)或者是旋轉(zhuǎn)開關(guān)，主要用于手動、單周期、自動循環(huán)、步進這四種工作方式的選擇與切換。圖3-4-1電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的I/O接線圖五、設(shè)計功能圖如圖3-5-1是電鍍生產(chǎn)線控制的PLC控制功能圖，功能圖主要用于描述電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的工作過程，功能及其特性，是分析、設(shè)計該電器系統(tǒng)控制程序的主要根據(jù)，主要有步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和命令組成，在本設(shè)計

8、中更具PLC的具體情況，我們選擇如圖中M0M20作為功能圖的步，將整個電鍍生產(chǎn)過程分成了許多步，每步完成各自不同的動作，通過輸入轉(zhuǎn)換條件如X0X17、T0T5進行步間轉(zhuǎn)換后，由不同的輸出Y0、Y1、Y2、Y3從而驅(qū)動電機運行完成整個電鍍生產(chǎn)過程。順序功能圖的設(shè)計同時也為我們下一步的梯形圖設(shè)計奠定了基礎(chǔ)，圖3-5-1電鍍生產(chǎn)線控制的PLC控制功能圖六、設(shè)計梯形圖梯形圖如圖3-6-1梯形圖，為電鍍生產(chǎn)過程的總控制圖，根據(jù)設(shè)計的要求在總控制梯形圖中每個生產(chǎn)控制方式由程序不同的部分來控制完成：1 如圖3-6-1是完成控制系統(tǒng)的啟動與停止其中按鈕SB1（X0）啟動，SB2(X7)停止。如圖3-6-1系統(tǒng)的啟動與停止梯形圖2 如圖3-6-2手動工作方式控制部分 當開關(guān)撥動到SA4時，按住SB3、SB4、SB5、SB6則可以完成相應(yīng)的工作過程，放開按鈕則立即停止，實現(xiàn)對工作過程的手動控制。 圖3-6-2手動工作方式控制梯形圖3 圖3-6-3為步進工作方式的控制部分 將開關(guān)撥動到SA2后，按一下啟動按鈕SB1后則開始工作，當碰到下一個極限行程開關(guān)后就停止，從