客車箱體磷化加工處理程控搬行車電氣控制系統(tǒng)

1、客車箱體磷化加工處理程控搬行車電氣控制系統(tǒng)摘 要繼電器接觸器控制系統(tǒng)是應(yīng)用最早的控制系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、容易掌握、維修方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但要使繼電器接觸器控制線路達(dá)到簡便、接線短、元件少、控制速度較快的目的，可采用基于可編程序控制器（PLC）的控制系統(tǒng)代替。PLC是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，具有功能強(qiáng)、可靠性極高、編程簡單、使用方便、體積小巧、產(chǎn)品規(guī)模種類齊全等優(yōu)點(diǎn)，能滿足各種設(shè)備的控制要求，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用?？衫萌釬X系列PLC來控制磷化自動(dòng)生產(chǎn)線。磷化過程用PLC控制搬行車來進(jìn)行磷化加工處理，行車在前后運(yùn)行及停車時(shí)采用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)控制，以實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)車精確定

2、位控制，并且搬行車在每個(gè)槽位停留的時(shí)間由定時(shí)器控制，可根據(jù)工藝需要由外部設(shè)定。搬行車有多種操作方式，便于實(shí)際生產(chǎn)的需要，主要有：自動(dòng)循環(huán)、單周期、單步操作和手動(dòng)操作這四種操作方式。采用PLC和變頻器對搬行車的工作過程進(jìn)行控制的方法，簡化了控制系統(tǒng)的接線，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性，在實(shí)際生產(chǎn)中減少了勞動(dòng)力，提高了工作效率。關(guān)鍵詞：可編程序控制器，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，三菱FX1N系列，操作方式ABSTRACTRelay contactor control system is the first application of control system with simple structure,

3、 easy to grasp, easy maintenance, low cost, etc., but to make the relay - contactor control circuit to achieve a simple, short wiring components, the control rate thanpurpose of fast, can be used instead of the programmable logic controller (PLC) based control system. PLC is based on computer techno

4、logy as the core of the universal automatic control device, with strong functions, high reliability, and programming is simple, easy to use, compact, full range of product size, etc., to meet the control requirements of a variety of equipment in industrial production in a wide range of applications.

5、 Mitsubishi FX Series PLC can be used to control the phosphide automatic production line. To move traffic to the phosphating processing phosphating process with PLC control, frequency control system to control, in order to achieve the van precise positioning control lane in the before and after the

6、operation and parking, and to move traffic in each time slot to stay the timer control, according to the process by an external set. Move traffic to a variety of actions, to facilitate the needs of the actual production, are: automatic cycle, single-cycle, single-step operation and manual operation

7、of these four operating modes. PLC and inverter to control the work process of moving traffic, and simplify the wiring of the control system, improve system reliability and flexibility in the actual production to reduce labor, improve the work efficiency.KEY WORDS:PLC,Frequency control system,Mitsub

8、ishi FXN1 Series,Operating mode目錄前言1第1章 工藝概述21.1 起重機(jī)工作原理21.2 客車箱體磷化加工程控起重機(jī)31.3客車箱體磷化工藝概述61.3.1 脫脂71.3.2 清洗9第2章 可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)142.1 變頻器142.1.1 直接轉(zhuǎn)矩控制142.1.2 直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器152.2 大車控制電路162.3 小車控制電路172.4 升降變頻器17第3章 可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)193.1 輸入地址分布表203.2 輸出地址分布表213.3 梯形圖22第4章 手動(dòng)自動(dòng)控制流程234.1 控制流程圖234.2 手動(dòng)操作234.3 自動(dòng)操作

9、25第5章 系統(tǒng)的干擾與抗干擾措施315.1 電磁干擾的產(chǎn)生31 電磁兼容性概述315.1.2 電磁干擾產(chǎn)生和形成的條件315.2 干擾源及干擾形式325.2.1 電網(wǎng)噪聲325.2.2 信號(hào)傳輸線上的噪聲325.2.3 直接混入PLC的輻射干擾335.2.4 PLC本身產(chǎn)生的干擾335.3 PLC系統(tǒng)的抗干擾措施33 PLC本身抗干擾措施33 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾措施34結(jié)論37謝 辭38參考文獻(xiàn)39附錄41外文資料翻譯57前言電氣控制技術(shù)應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。電氣控制技術(shù)的發(fā)展，是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)和電氣控制的日新月異而迅速發(fā)展的。從最早的手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控

10、制，從簡單的控制設(shè)備發(fā)展到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸點(diǎn)的硬接線繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展到以計(jì)算機(jī)為中心的上位對下位的監(jiān)控控制系統(tǒng)，現(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電子技術(shù)、精密測試等許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的成果。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長。從PLC的

11、機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、

12、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。第1章 工藝概述1.1 起重機(jī)工作原理 1起重機(jī)是具有起重吊鉤或其他取物裝置（如抓斗，電磁吸鐵，集裝箱吊具等）在空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)垂直升降和水平運(yùn)移重物的起重機(jī)械。絕大多數(shù)汽車起重機(jī)的起重臂是用鋼絲繩拉出去的。在起重臂里面下面有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)卷筒，上面繞鋼絲繩，鋼絲繩通過在下一節(jié)臂頂端上的滑輪，將上一節(jié)起重臂拉出去，依此類推?？s回時(shí)，卷筒倒轉(zhuǎn)回收鋼絲繩，起重臂在自重作用下回縮。這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)卷筒采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 起重機(jī)類型很多，按其結(jié)構(gòu)分，有橋架型起重機(jī)（如橋式起重機(jī)，龍門起重機(jī)等），纜索型起重機(jī)，臂架

13、型起重機(jī)（如塔式起重機(jī)，流動(dòng)式起重機(jī)等）；按其取物裝置和用途分為吊鉤起重機(jī)，抓斗起重機(jī)，電磁起重機(jī)等。它們廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)，港口車站，倉庫料場，建筑安裝，水（火）電站等國民經(jīng)濟(jì)各部門。橋式起重機(jī)主要由橋架，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，裝有起升機(jī)構(gòu)的小車及電氣控制設(shè)備等組成。橋架是橋式起重機(jī)的基本構(gòu)件，主要由主梁，端梁，走臺(tái)等組成。主梁上鋪有鋼軌供小車運(yùn)行。一般在主梁外側(cè)裝有走臺(tái)，一側(cè)為安裝和檢修大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)而設(shè)，另一側(cè)為安裝小車導(dǎo)電裝置。主梁兩端各與端梁相連接。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)有分別驅(qū)動(dòng)和集中驅(qū)動(dòng)兩種，目前我國生產(chǎn)的橋式起重機(jī)大都采用分別驅(qū)動(dòng)方式。小車由起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用集中驅(qū)動(dòng)方式

14、。上部結(jié)構(gòu)的主要受壓構(gòu)件為管桁結(jié)構(gòu)。主(副)臂分段制造后用銷軸連接，各個(gè)分段均能互換裝配。受拉件為帶有鋁合金壓制接頭的鋼絲繩拉索組，具有受力明確、重量輕、風(fēng)阻力小、安裝組合方便等優(yōu)點(diǎn)。下部結(jié)構(gòu)為空間矩型板梁式門架，有較好的剛度和抗扭性能。在門架下方四個(gè)門腿上分別裝有四套雙軌式運(yùn)行機(jī)構(gòu)， 由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。 下部回轉(zhuǎn)采用直徑11m的滾子夾套轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置， 它興下部環(huán)形軌道及上部兩段弧形軌道同時(shí)接觸并支承上部回轉(zhuǎn)部分。以便于陸路運(yùn)輸，結(jié)構(gòu)分件均制造為拆拼形式，采用精制交制孔螺栓連接。I型的起升機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。一大一小兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別連接在減速器的雙伸出軌上，起重時(shí)兩個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。輕載或

15、空鉤時(shí)小電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)（大電機(jī)空轉(zhuǎn)），由八極切換到四極狀態(tài)即以2倍額定速度運(yùn)行。本機(jī)II型有兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)，均為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)起重量在10t及以下時(shí)，用副起升機(jī)構(gòu)作業(yè)，可提高起升速度至20m/min。當(dāng)起重機(jī)量小于主鉤60%額定起重量時(shí)，允許主、副鉤聯(lián)合動(dòng)作，從而提高了吊裝效率，擴(kuò)大了作業(yè)范圍。本機(jī)I型也可加裝15t副鉤（含吊具重量），起升速度為20m/min。兩種形式的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)均采用過流制動(dòng)器調(diào)速，起重和制動(dòng)平穩(wěn)無沖突，并可實(shí)現(xiàn)較低的就位速度。為防止臂架運(yùn)動(dòng)超過極限位置和吸收沖能量，副臂用蝶黃式撐桿限位。I型機(jī)的主臂和主撐臂撐桿是液壓式的，II型機(jī)已全部改為構(gòu)造簡單的蝶黃式。I型機(jī)為手

16、動(dòng)夾軌器。II型機(jī)增設(shè)了一套電動(dòng)夾軌器，更方便于操作。起重機(jī)的全部操作均在操作室里進(jìn)行。在工地現(xiàn)場的統(tǒng)裝方式是先在地面分件組裝，再整理扳起至直立狀態(tài)。與其他大型塔式起重機(jī)相比，“扳起式”具有明顯的拆裝方便的優(yōu)點(diǎn)。1.2 客車箱體磷化加工程控起重機(jī)客車箱體磷化加工程控起重機(jī)由運(yùn)行機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)（見圖1-1），和夾緊機(jī)構(gòu)（見圖1-2）組成。起升及運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速控制，夾緊機(jī)構(gòu)采用雙向電磁閥控制。大車的進(jìn)退和夾具的升降均由相應(yīng)的限位開關(guān)定位。工藝要求為：設(shè)備從上件工位抓取車體后將車體放入水洗槽中，水洗360秒后提起，停放20秒，讓洗液從車體上滴回槽中，然后放入脫脂槽中浸300秒，提起后停20秒，

17、接著放入磷化槽中浸600秒，提起后停20秒，接著放入表調(diào)槽中浸600秒，提起后停20秒，然后放入水洗槽中進(jìn)行水洗，300秒后提起，停放20秒后向下件工位移動(dòng)，在下件工位將車體放下后，行車返回到上件工位，準(zhǔn)備進(jìn)行下一循環(huán)的工作。根據(jù)上述工藝要求，客車箱體磷化加工生廠線的工藝流程圖（見圖1-3）。圖1-1 客車箱體磷化加工程控起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-2 客車箱體磷化加工程控起重機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-3客車箱體磷化加工生產(chǎn)線的工藝流程圖具體說明如下：原位是指大車停在上件工位的正上方，夾具處在最高位，并且保持在打開的狀態(tài)。在原位，操作人員按下啟動(dòng)按鈕，即可開始磷化加工工作。.首先兩夾具同時(shí)下

18、降，碰到上件工位下限開關(guān)SQ0時(shí)停止，接著兩夾具同時(shí)夾緊客車箱體。.兩夾具同時(shí)上升，碰到高限位開關(guān)SQ20時(shí)停止，延時(shí)10秒。.大車開始前進(jìn)，當(dāng)壓下減速開關(guān)SQ1時(shí)，大車開始減速前進(jìn)。.大車開始前進(jìn)，當(dāng)壓下減速開關(guān)SQ2時(shí)，大車開始減速前進(jìn)，直至壓下停車開關(guān)SQ3時(shí)，大車停止前進(jìn)，延時(shí)4秒。.兩夾具開始同時(shí)下降，至壓下限位開關(guān)SQ14時(shí)停止下降，延時(shí)2秒，延時(shí)時(shí)間到后，夾具1下降，5秒后，夾具1停止下降，延時(shí)2秒，夾具2開始以與夾具1相同的速度下降，5秒后停止，延時(shí)2秒后，兩夾具開始同時(shí)下降，直至壓下限位開關(guān)SQ21時(shí)停止下降，延時(shí)1秒后，夾具1開始上升，3秒后停止，延時(shí)1秒，然后下降，直至壓

19、下限位開關(guān)SQ21時(shí)停止。延時(shí)1秒，夾具2開始上升，3秒后停止，延時(shí)1秒，接著下降，直至壓下限位開關(guān)SQ21時(shí)停止。同時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，當(dāng)計(jì)數(shù)器的次數(shù)沒有達(dá)到設(shè)定值時(shí)，程序返回至夾具1開始上升處，只有當(dāng)計(jì)數(shù)器記夠設(shè)定值時(shí)，程序接著往下執(zhí)行。延時(shí)360秒。.延時(shí)時(shí)間到后，兩夾具開始同時(shí)上升，5秒鐘后停止，接著夾具1開始上升，直至壓下限位開關(guān)SQ14時(shí)停止上升，延時(shí)1秒后，夾具2開始上升，也是至壓下SQ14時(shí)停止上升。延時(shí)2秒后，兩夾具開始同時(shí)上升，至壓下高限位開關(guān)SQ20時(shí)停止，并延時(shí)20秒。.延時(shí)時(shí)間到，大車開始快速前進(jìn)，至壓下減速開關(guān)時(shí)，開始減速前進(jìn)。.接著的四個(gè)工藝槽的步驟與前述水洗槽的步

20、驟類似，只需將相應(yīng)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的數(shù)值做出相應(yīng)的修改即可。.當(dāng)大車行駛到下件工位的上方停止時(shí)，經(jīng)過延時(shí)4秒后，兩夾具開始同時(shí)下降，直至壓下限位開關(guān)SQ14時(shí)停止。延時(shí)2秒，接著夾具打開將車體放在下件工位上后，延時(shí)1秒后，兩夾具開始同時(shí)上升，直至壓下高限位開關(guān)SQ20時(shí)停止。同時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，延時(shí)10秒后，大車開始快速后退，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)夠七次后，大車開始減速后退，至壓下停車開關(guān)時(shí)，大車停止后退，此時(shí)大車剛好回到原位。至此，整個(gè)客車箱體磷化加工完成一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)操作人員再次按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，則開始第二個(gè)工作循環(huán)。1.3客車箱體磷化工藝概述磷化是大幅度提高金屬表面耐腐蝕性的一個(gè)簡單可靠、費(fèi)用低廉、

21、操作方便的工藝方法，是化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。因此被廣泛的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中。 現(xiàn)代磷化工藝流程一般為： 脫脂水洗除銹表調(diào)磷化水洗烘干 脫脂鋼材及其零件在儲(chǔ)運(yùn)過程中要用防銹油脂保護(hù)，一般合金在壓力加工時(shí)要用到拉延油，零件在切削加工時(shí)要接觸乳化液，熱處理時(shí)可能接觸冷卻油，零件上還經(jīng)常有操作者手上的油跡和汗跡，零件上的油脂還總是和灰塵等雜質(zhì)摻和在一起的。零件上的油脂不僅阻礙了磷化膜的形成，而且在磷化后

22、進(jìn)行涂裝時(shí)會(huì)影響涂層的結(jié)合力、干燥性能、裝飾性能和耐蝕性。 要脫去金屬表面的油脂，首先就要了解油脂的有關(guān)性質(zhì)：1. 油污的性質(zhì)和組成在選擇脫脂方法和脫脂劑時(shí)，首先要了解金屬表面所帶的油污的性質(zhì)和組成，只有這樣，才能進(jìn)行正確的選擇，達(dá)到滿意去油效果。 2. 油污的組成(1).礦物油、凡士林是防銹油、防銹脂、潤滑油、潤滑脂及乳化液的主要成分。 (2).皂類動(dòng)植物油脂、脂肪酸等他們是拉延油的主要成分。 (3).防銹添加劑他們是防銹油和防銹脂的主要成分。 此外，油污中還混有其他污漬，比如，金屬屑、灰塵和汗?jié)n等污物也會(huì)混雜在油污中。3. 脫脂方法及材料 脫脂是依靠脫脂劑對污物的溶解作用，皂化作用，依靠表

23、面活性劑對污物的潤濕、滲透、分散等物理作用等等，使污物成為可溶解的或可分散的。但還必須使污物離開金屬表面，而讓新的清洗劑占據(jù)表面，這樣金屬表面才能達(dá)到清潔。因固體表面有相對穩(wěn)定的液膜，溶解后的污物自動(dòng)離開金屬表面以及表面上清洗劑的更新等都不是很容易的。這就要求加以攪拌、擦拭等方式，以完成清洗過程或提高清洗效果等。4. 脫脂時(shí)間在脫脂操作中，必須保證有足夠的脫脂時(shí)間，壓力噴射脫脂時(shí)間一般為1.53分鐘，浸漬脫脂為35分鐘(視油污的種類和多少而定)。增加脫脂時(shí)間，即延長脫脂液與油污的接觸時(shí)間，從而提高脫脂效果。油污越多，脫脂時(shí)間就需越長。在流水線作業(yè)中，往往不允許采用太長的時(shí)間，因此一般先用噴射脫

24、脂1分鐘，再用浸漬脫脂3分鐘。5. 機(jī)械作用 在脫脂中，借助于壓力噴射或攪拌等機(jī)械作用是非常有效的，因?yàn)?，噴射時(shí)迫使新鮮的脫脂溶液與零件表面有良好的接觸，而且整個(gè)脫脂液含量均勻，有利于提高脫脂效果；噴射時(shí)依靠機(jī)械作用力促使脫脂劑滲透和破壞油膜，從而有效的迫使油污脫離零件表面；噴射時(shí)促使脫離零件的油污乳化和分散于脫脂溶液中，防止油污再吸附到洗凈的零件表面上。在中低溫脫脂中，機(jī)械作用尤為重要。一般的說，壓力噴射比浸漬脫脂速度快1倍以上。噴射壓力通常為(0.10.2)Mpa(用于壓力噴射的脫脂劑必須是低泡的，以免泡沫過多影響正常操作和脫脂液流失)，浸漬脫脂也不能認(rèn)為是靜止浸漬，必須裝備循環(huán)泵，使溶液

25、不停的攪動(dòng)，每小時(shí)的循環(huán)量約為槽液體積的5倍。6. 其它因素 在實(shí)際使用中，必須考慮各方面因素，使各個(gè)因素都控制在最佳狀態(tài)下，使脫脂達(dá)到滿意的效果。在進(jìn)行脫脂前，應(yīng)考慮脫脂劑的選擇及以下幾個(gè)方面： (1).被處理零件的材質(zhì) 不同的金屬在堿液中有不同的腐蝕界限，因此，必須根據(jù)零件的材質(zhì)選擇合適的PH值的脫脂劑。(2).脫脂劑的正確選擇 脫脂方法不同，對脫脂劑要求也不同。壓力噴射脫脂因機(jī)械作用力大，脫脂效果好，但由于是處在極易起泡的狀態(tài)下，因而選用低泡脫脂劑是必要的，浸漬脫脂的機(jī)械作用較弱，因此要選用脫脂性能更好的脫脂劑，適當(dāng)?shù)脑黾用撝瑒┖亢脱娱L脫脂時(shí)間。 (3).注意與下道工序的配合 下道工序

26、是酸洗還是磷化，磷化前有沒有表面調(diào)整工序，都與脫脂劑的選用有關(guān)。因?yàn)椴煌那疤幚砼c磷化配套，所得磷化膜的質(zhì)量不同，品質(zhì)也不同。酸洗和強(qiáng)堿脫脂的磷化結(jié)晶大且疏松。對于脫脂，如果下道工序是薄型磷化處理，要選用低堿度的帶表調(diào)處理的脫脂劑；如果有單獨(dú)的表調(diào)工序，則只考慮脫脂效果，堿度影響不大，不必多慮；如果下道工序是酸洗除銹，則不必選用帶表調(diào)的脫脂劑，而在磷化前單獨(dú)進(jìn)行表調(diào)處理；如工序間隔較長，則選用水洗后生銹傾向較小的脫脂劑(如磷酸鹽類型的脫脂劑)或增加噴濕處理。對于油污較重或不易起清洗到位的表面，要采用手工預(yù)擦洗，他不僅是脫脂的要求，也能明顯的改善磷化質(zhì)量，經(jīng)預(yù)擦洗的磷化膜結(jié)晶細(xì)小、致密，而未經(jīng)預(yù)

27、擦洗的結(jié)晶則粗大的多。 (4).脫脂效果的檢查 檢查脫脂效果的方法有很多，例如：目視法、擦拭法、水浸潤法、接觸角法、硫酸銅法、殘留油份質(zhì)量法、比色法、熒光法、紅外分光法等。最常用的是水浸潤法，即觀察脫脂水洗后的表面水膜連續(xù)完整情況。充分脫脂的表面，其水膜應(yīng)連續(xù)完整，無水珠懸掛。在磷化條件正常的情況下，觀察磷化膜也可檢查脫脂效果，只有在無油污的金屬表面才能形成外觀完整的均勻磷化膜，任何清洗方面的不足都會(huì)立即顯示出來 清洗1. 清洗的方式 (1).機(jī)械攪拌。在液體中加以機(jī)械攪拌，使固體表面之液膜減薄。攪拌越強(qiáng)，液膜越薄，但其作用有一定限度。(2).擦洗。 (3).加溫清洗，增加熱運(yùn)動(dòng)。 (4).噴

28、洗。用高壓噴洗。 (5).蒸汽清洗。用溶劑蒸汽清洗，溶劑在金屬表面上冷凝成液體，液體流淌時(shí)帶下污物。(6).超聲波輔助清洗。利用超聲波振蕩作用，使固體表面被沖擊震動(dòng)，促使污物離開金屬表面。(7).電解清洗。利用金屬表面電化學(xué)反應(yīng)生成氣體。氣體自表面溢出時(shí)，使污物析出，自表面剝離。 2. 清洗用材料 清洗用材料有幾類：石油系溶劑，鹵代烴溶劑，堿性化學(xué)水溶液，乳化液等。簡單的說就是溶劑清洗和堿液清洗兩種。 (1).常見的有機(jī)溶劑為： 石油系溶劑有溶劑汽油、煤油、正己烷等；芳香族溶劑有甲苯、二甲苯等；氯系溶劑有三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷等。 有機(jī)溶劑的特點(diǎn)是脫脂效率高，特別是清除那些高黏

29、度、高滴落點(diǎn)的油脂具有特殊的效果，而且可以在常溫下用簡單的器具和石油系溶劑進(jìn)行手工清洗，對于各種金屬、各種尺寸和形狀的零件都適用，在產(chǎn)量不大、機(jī)械化水平不高及有特殊要求的工廠中仍然采用。 為了使油污除凈，至少要用有機(jī)溶劑稀兩次以上，使用一段時(shí)間后，當(dāng)溶劑中的油污含量增加到一定程度時(shí)，要及時(shí)更換，最后一道清洗要用比較干凈的溶劑。 除了液相有機(jī)溶劑脫脂，還有氣相有機(jī)溶劑脫脂。例如利用三氯乙烯、三氯甲烷等物質(zhì)，他們的沸點(diǎn)低、受熱易汽化，遇冷易液化、蒸汽密度大、蒸汽界面不易擴(kuò)散、不燃燒、溶解能力強(qiáng)(15°時(shí)三氯乙烯的溶解能力比汽油大四倍，50°時(shí)大七倍)，因而常用做氣相脫脂，即把零

30、件置于這類有機(jī)溶劑的蒸汽中蒸汽就在冷的零件上冷凝化，零件上的油脂就溶解于液化了的有機(jī)溶劑中而脫離零件，液化了的溶劑又被加熱成蒸汽，這種過程一直持續(xù)到零件表面的溫度與溶劑的溫度相等，蒸汽不在被液化為止。 雖然氣相有機(jī)溶劑去油效率內(nèi)很高，但是不能洗掉無機(jī)鹽類和堿類物質(zhì)，不能除去零件上的灰塵微粒。把三氯乙烯的浸洗、氣相清洗和噴洗來聯(lián)合采用，可以獲得極好的清洗效果。由于采用有機(jī)溶劑去油的勞動(dòng)條件差、毒性較大，氣相脫脂必須有良好的封閉式脫脂設(shè)備和通用裝置，大多數(shù)有機(jī)溶劑防火要求嚴(yán)格，而且脫脂費(fèi)用高，現(xiàn)在又有高效的水基清洗劑的出現(xiàn)，現(xiàn)在一般已不采用有機(jī)溶劑去油。 (2).堿性水基清洗 以堿性清洗劑為主的水

31、溶液，對動(dòng)植物油脂通過皂化作用使之成為可溶于水的皂類。此皂為表面活性劑，對非極性的礦物油有乳化作用，使之“增溶”于水相中堿性清洗劑的水溶液也可溶解汗跡等無機(jī)污物，故也能將其洗去。加入合成洗滌劑的清洗液，對油脂的清洗作用更有效。 堿性化學(xué)水溶液能清洗各種污物，在下一工序要求親水表面時(shí)特別適用。他有較溶劑經(jīng)濟(jì)、清洗液能用水洗凈，有不燃性，無毒性。 一般的堿性水溶液不如有機(jī)溶劑清洗快，而且需要加溫，還要有機(jī)械攪拌，并需注意PH值高時(shí)對銅、鋁、鋅等金屬的腐蝕作用3. 涂裝前除銹、除氧化皮鋼鐵熱加工時(shí)受氧化產(chǎn)生硬而脆的氧化皮，如熱軋鋼板、熱處理零件、鍛件、焊接件都會(huì)有氧化皮。此外鋼鐵在儲(chǔ)運(yùn)過程中，接觸水

32、或其他腐蝕介質(zhì)，都極易出現(xiàn)一層黃銹。而這氧化皮和黃銹在涂層下時(shí)會(huì)加快鋼鐵的腐蝕速度。可見充分的除去鋼鐵表面的氧化皮和黃銹，對涂裝物得到有效保護(hù)是非常重要的。除銹方法就兩類，一是機(jī)械法，二是化學(xué)法。 4. 磷化處理所謂磷化處理是指金屬表面與含磷酸二氫鹽的酸性溶液接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在金屬表面生成穩(wěn)定的不溶性的無機(jī)化合物膜層的一種表面的化學(xué)處理方法。所形成的膜稱為磷化膜。它的成膜機(jī)理為(以鋅系為例)： (1).金屬的溶解過程當(dāng)金屬浸入磷化液中時(shí)，先與磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸鐵，并有大量的氫氣析出。其化學(xué)反應(yīng)為： Fe + 2H3PO4 = Fe(H2PO4)2 + H2 （1-1）上式表明

33、，磷化開始時(shí)，僅有金屬的溶解，而無膜生成。 (2).促進(jìn)劑的加速 上步反應(yīng)釋放出的氫氣被吸附在金屬工件表面上，進(jìn)而阻止磷化膜的形成。因此加入氧化型促進(jìn)劑以去除氫氣。其化學(xué)反應(yīng)式為： 3Zn(H2PO4)2 +2Fe+2NaNO2 = Zn3(PO4)2+2FePO4+N2+ 2NaH2PO4+ 4H2O （1-2）上式是以亞硝酸鈉為促進(jìn)劑的作用機(jī)理。 (3).水解反應(yīng)與磷酸的三級(jí)離解磷化槽液中基本成分是一種或多種重金屬的酸式磷酸鹽，其分子式Me(H2PO4)2，這些酸式磷酸鹽溶于水，在一定濃度及PH值下發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生游離磷酸： Me(H2PO4)2 = MeHPO4 + H3PO4 （1-3

34、）3MeHPO4 = Me3(PO4)2 + H3PO4 （1-4）H3PO3 = H2PO4- + H+ = HPO42- + 2H+ = PO43- + 3H+ （1-5）由于金屬工件表面的氫離子濃度急劇下降，導(dǎo)致磷酸根各級(jí)離解平衡向右移動(dòng)，最終成為磷酸根。 (4).磷化膜的形成 當(dāng)金屬表面離解出的三價(jià)磷酸根與磷化槽液中的(工件表面)的金屬離子(如鋅離子、鈣離子、錳離子、二價(jià)鐵離子)達(dá)到飽和時(shí)，即結(jié)晶沉積在金屬工件表面上，晶粒持續(xù)增長，直至在金屬工件表面上生成連續(xù)的不溶于水的黏結(jié)牢固的磷化膜。 2Zn2+ + Fe2+ + 2PO43- +4H2O Zn2Fe(PO4)2H2O （1-6）

35、3Zn2+ + 2PO42- +4H2O = Zn3(PO4)2H2O （-）金屬工件溶解出的二價(jià)鐵離子一部分作為磷化膜的組成部分被消耗掉，而殘留在磷化槽液中的二價(jià)鐵離子，則氧化成三價(jià)鐵離子，發(fā)生式的化學(xué)反應(yīng)，形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亞鐵，也有少量的Me3(PO4)2。 5. 磷化的分類方法有以下幾種 (1).根據(jù)組成磷化液的磷酸鹽分類 有磷酸鋅系、磷酸錳系、磷酸鐵系。此外還有在磷酸鋅中加鈣的鋅鈣系，在磷酸鋅中加鎳、加錳的“三元體系”磷化等。(2).根據(jù)磷化的溫度分類 有高溫(80°以上)磷化、中溫(5070°)磷化和低溫(40°以下)磷化。 (3).按磷化

36、施工法分類 有噴淋式磷化、浸漬式磷化、噴浸結(jié)合式磷化、涂刷型磷化。 (4).按磷化膜的質(zhì)量分類有重量型(7.5g/m2以上)，中量型(4.37.5g/m2),輕量型(1.14.3g/m2)和特輕量型(0.31.1g/m2)。 鐵鹽磷化膜最薄，其膜重為(0.31.1)g/m2，屬于輕量型。鋅鹽磷化視配方而定，可以分為輕量型、中量型或重型磷化膜。膜重范圍廣，在(1.05.0)g/m2之間。磷化成膜原理可以用過飽和理論來解釋。即構(gòu)成磷化膜的離子積達(dá)到該種不溶性磷酸鹽的溶度積時(shí)，就在金屬表面沉積形成磷化膜。磷化處理的材料主要成分為酸式磷酸鹽，其分子式為Me(H2PO4)2。金屬離子Me通常為鋅、錳、鐵

37、等。這些酸式磷酸鹽均能溶解于水。在含有氧化劑及各種添加劑的酸性磷化液中，磷酸二氫鹽要發(fā)生離解，產(chǎn)生金屬離子Me和磷酸根離子，但此時(shí)離子積未達(dá)到不溶性磷酸鹽的溶度積，并不產(chǎn)生膜的沉積： Me(H2PO4)2 Me2+ + H2PO4- HPO4- + H+ PO4- + H+ 為在適當(dāng)?shù)臏囟认率沽谆号c被處理的金屬表面接觸時(shí)，發(fā)生金屬的溶解反應(yīng)： Fe + 2H+ Fe2+ + H2 由于上式反應(yīng)，鐵與磷化液界面處H+不斷被消耗，引起PH值上升，這就又促使了三步離解反應(yīng)。于是界面處Me2+與PO43-濃度不斷上升，直到Me2+PO43->Me3(PO4)2時(shí)，就產(chǎn)生Me3(PO4)2不溶性

38、磷酸鹽的沉積，覆蓋在金屬表面，構(gòu)成磷化膜。 但是，上式生成的氫氣吸附在金屬表面，造成所謂的陰極極化，使磷化反應(yīng)的進(jìn)程受到阻礙。因此要添加一定量的氧化劑作為陰極去極化，以保證磷化反應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。氫氣被氧化劑氧化成水除掉。產(chǎn)生Fe2+除部分參與成膜形成Zn2Fe(PO4)2H2O外，剩余部分被氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+與PO43-結(jié)合成濃度積很小的FePO4,成為淤渣沉淀出來排除于體系外。第2章 可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 變頻器變頻器即交流電壓由交流器部分一次轉(zhuǎn)變成直流，該直流再由變頻器部分轉(zhuǎn)變成頻率可變的交流，使頻率變化后控制負(fù)載三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)速度。改變頻率后，能夠有效的控

39、制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。采用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：（1）變頻調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)。無論低速還是高速，其轉(zhuǎn)差功率不變，效率最高。（2）變頻器采用無觸點(diǎn)電力電子元件，節(jié)省了大量的繼電器和接觸器，簡化了外部接線，縮小了控制設(shè)備的體積。（3）變頻器內(nèi)部控制的核心是CPU單元，具有較強(qiáng)的運(yùn)算和控制能力，能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化調(diào)速控制，設(shè)置合理的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，保證起重機(jī)各機(jī)構(gòu)有較大的調(diào)速范圍和較高的調(diào)速精度。（4）變頻器內(nèi)部具有故障自診斷功能，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過電壓，過電流和過載保護(hù)等功能，液晶顯示界面可顯示出故障信息。因此，該系統(tǒng)性能可靠，故障率極低。對整個(gè)工藝過程要求能夠自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)大車

40、和夾具的正反向運(yùn)行，以及夾具的夾緊和放松均能進(jìn)行手動(dòng)控制。起升與運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速，以實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)車精確定位控制。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）是一種新的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)控制方法。它充分整合了變頻器及電動(dòng)機(jī)的控制，算法簡單。直接轉(zhuǎn)矩控制的核心是直接轉(zhuǎn)矩和磁通控制及最優(yōu)開關(guān)邏輯控制，精確的電動(dòng)機(jī)模型也是DTC核心的重要部分。電動(dòng)機(jī)模型利用電動(dòng)機(jī)的兩相電流和中間電壓辨識(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，定子磁通和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)矩和磁通的實(shí)際值分別比較，產(chǎn)生一組優(yōu)化的開關(guān)控制信號(hào)，控制逆變橋IGBT，達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的目的。實(shí)際電壓矢量是由逆變橋的開關(guān)位置計(jì)算出的。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等于定子磁通矢量和轉(zhuǎn)子磁通矢量或轉(zhuǎn)子電

41、流矢量的叉積。定子磁通矢量的幅值一般保持恒定，以保證電動(dòng)機(jī)的最大出力和避免電動(dòng)機(jī)過磁發(fā)熱?？刂贫ㄗ哟磐ㄊ噶亢娃D(zhuǎn)子磁通矢量之間的矢量夾角就可以控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小。一般來說，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)較大，因此相對定子磁通矢量來說，轉(zhuǎn)子磁通矢量變化很慢。由此，直接控制定子磁通矢量的運(yùn)動(dòng)就可以極快地控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。由逆變器中間電壓和開關(guān)控制信號(hào)生成定子電壓矢量。直接轉(zhuǎn)矩控制思想的本質(zhì)就是根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩給定值與電動(dòng)機(jī)模型辨識(shí)的轉(zhuǎn)矩實(shí)際值得出最優(yōu)的瞬態(tài)定子電壓矢量，用這些瞬態(tài)定子矢量去控制定子磁通矢量的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度。例如，電壓矢量會(huì)減少定子磁通矢量的幅值，同時(shí)會(huì)促使定子磁通矢量沿旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)。定子磁

42、通矢量的幅值變化會(huì)改變電動(dòng)機(jī)的激磁。定子磁通矢量沿旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)會(huì)增加矢量夾角和轉(zhuǎn)矩。 直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器是在DTC核心添加許多控制功能實(shí)現(xiàn)的。其中主要功能是與轉(zhuǎn)矩給定相關(guān)的。轉(zhuǎn)矩給定可以使速度調(diào)節(jié)器的輸出，也可以使外部轉(zhuǎn)矩給定。轉(zhuǎn)矩給定被實(shí)時(shí)修正，以保證適當(dāng)?shù)闹虚g電壓和電氣角頻率。變頻器的過載由轉(zhuǎn)矩極限保護(hù)，但允許瞬態(tài)過載。轉(zhuǎn)矩極限保護(hù)同樣會(huì)避免電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩超過矢步轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)的速度控制是變頻器的主要控制內(nèi)容。過程量的控制品質(zhì)往往取決于速度調(diào)節(jié)器。DTC變頻器的速度控制不像傳統(tǒng)的變頻器將速度控制作為變頻器的一個(gè)內(nèi)部環(huán)節(jié)，速度調(diào)節(jié)器的輸出是轉(zhuǎn)矩控制的一個(gè)外部給定。這樣就允許更多種

43、類的過程變量可以在速度調(diào)節(jié)器中處理。最基本的速度調(diào)節(jié)器算法是PID。另外一個(gè)很有用的功能加減速度補(bǔ)償，它控制負(fù)載的加減速度偏差。PID和加減速度補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整，是根據(jù)辨識(shí)的機(jī)械負(fù)載的時(shí)間常數(shù)自動(dòng)進(jìn)行的。定子磁通幅值可以作為給定值送入DTC核心。靈活的控制定子磁通幅值可以實(shí)現(xiàn)許多功能，如磁通優(yōu)化，電動(dòng)機(jī)弱磁等。這對提升卷取類負(fù)載的控制極為有用。逆變橋開關(guān)頻率可以控制在1.5MHZ至3.5MHZ之間，它主要與轉(zhuǎn)矩和磁通的滯環(huán)參數(shù)有關(guān)。這可有效地避免電動(dòng)機(jī)嘯叫。DTC變頻器可以使電動(dòng)機(jī)在任何激磁狀態(tài)下快速啟動(dòng)，即便是在轉(zhuǎn)子磁通消失時(shí)，也可以做到無延遲啟動(dòng)。當(dāng)變頻器供電電壓消失時(shí)，DTC算法將使變頻器的中

44、間電壓維持在一定的水平，同時(shí)變頻器可以繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)變頻器供電電壓恢復(fù)時(shí)，變頻器又可以使電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。變頻器維持運(yùn)行時(shí)間的長短，主要取決與負(fù)載和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，也即有多少能量可以回饋到變頻器。DTC變頻器的磁通制動(dòng)給電動(dòng)機(jī)提供了另一個(gè)制動(dòng)方法。它類似于直流制動(dòng)，直流制動(dòng)使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，磁通制動(dòng)使定子發(fā)熱。DTC變頻器在磁通制動(dòng)時(shí)是可控的。一般來說，在輕載時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率會(huì)下降到60%以下。DTC變頻器的DTC核心可以根據(jù)負(fù)載的情況，自動(dòng)計(jì)算出電動(dòng)機(jī)所需的最優(yōu)磁通，這可有效地提高運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的效率。在輕載時(shí)，使用50%的激磁電流，就可以減少75%的轉(zhuǎn)子電阻損耗?？傊?，DTC變頻器在有或無速度反

45、饋時(shí)，都表現(xiàn)出了極高的轉(zhuǎn)矩和速度控制品質(zhì)。零速滿轉(zhuǎn)矩，掉電維持，磁通制動(dòng)和磁通優(yōu)化等功能又給各種工程應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提供了豐富與靈活的手段。2.2 大車控制電路選用三菱公司FX1N系列PLC,F1-40MR。其輸入輸出點(diǎn)數(shù)為40，有24個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn)，其輸出為繼電器輸出方式，輸出為開關(guān)量。根據(jù)系統(tǒng)控制功能的要求，PLC選用一個(gè)繼電器輸出的單元。 PLC輸出的控制信號(hào)作用于變頻器，變頻器產(chǎn)生頻率連續(xù)變化的交流電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。本系統(tǒng)采用3臺(tái)三菱的變頻器，分別驅(qū)動(dòng)大車電機(jī)，小車電機(jī)和抓具電機(jī)。大車控制電路，如圖2-1。三相電壓經(jīng)過大車變頻器轉(zhuǎn)換成可變的交流電

46、壓，達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，制動(dòng)單元控制大車前電動(dòng)機(jī)和大車后電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。圖2-1 大車控制電路2.3 小車控制電路小車控制電路，如圖2-2。三相電壓經(jīng)過小車變頻器轉(zhuǎn)換成可變的交流電壓，達(dá)到控制小車電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，制動(dòng)單元控制小車電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。2.4 升降變頻器變頻器在夾具中的應(yīng)用，控制夾具的升降，如圖2-3。三相電壓經(jīng)過升降變頻器轉(zhuǎn)換成可變的交流電壓，控制升降電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，制動(dòng)單元控制著升降電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。圖2-2 小車控制電路 圖2-3 升降變頻器在控制電路中的運(yùn)用第3章 可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本加工過程選用F1-40MR型PLC，輸入輸出配置（見圖3-1）。F1-40MR可編程

47、序控制器，輸入輸出點(diǎn)數(shù)為40，M表示基本單元，R為繼電器輸出方式。輸入開關(guān)量24點(diǎn)，地址編號(hào)（45）00（45）07，（45）10（45）13.輸出開關(guān)量16點(diǎn)，地址編號(hào)（45）30（45）37.F1-40MR具有16點(diǎn)特殊輔助繼電器。其中，M71為初始化脈沖。M71的觸點(diǎn)用于對計(jì)數(shù)器，移位寄存器，狀態(tài)指示器等進(jìn)行初始化。F1-40MR中，CJP為條件轉(zhuǎn)移指令，EJP為轉(zhuǎn)移結(jié)束指令。圖中KM1和KM2為夾具升降電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制接觸器，KM3和KM4位夾具2升降電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制接觸器，KM5和KM6為大車電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器。KM7，KM8，KM9為大車運(yùn)行時(shí)的速度控制端子所對應(yīng)的線圈。KM10和

48、KM11為小車1電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器。KM12和KM13為小車2電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器。Q1為手動(dòng)和自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，Q2為夾具1，夾具2和雙夾具運(yùn)行的轉(zhuǎn)換開關(guān)，Q3為夾具夾緊和放松的轉(zhuǎn)換開關(guān)。Q4為小車運(yùn)行的轉(zhuǎn)換開關(guān)。圖3-1 F1-40MR型PLC輸入輸出配置圖3.1 輸入地址分布表表3-1輸入地址分布表輸入地址對應(yīng)符號(hào)外設(shè)名稱X400SB1啟動(dòng)按鈕X401SB2停止按鈕X402SB3夾具上升按鈕X403SB4夾具下降按鈕X404SB5大車前進(jìn)按鈕X405SB6大車后退按鈕X505SB7小車前進(jìn)按鈕X506SB8小車后退按鈕X406Q1自動(dòng)檔X407Q1手動(dòng)檔X408Q2雙夾具運(yùn)行檔X410Q2

49、夾具1運(yùn)行檔X411Q2夾具2運(yùn)行檔X412Q3夾具夾緊檔X413Q3夾具放松檔X507Q4小車1運(yùn)行檔X508Q4小車2運(yùn)行檔X500SQ0上件工位低限位X501SQ1減速限位X502SQ3停車限位X503SQ21工藝槽低限位X504SQ20高限位X510SQ2減速限位X511SQ14下限位開關(guān)3.2 輸出地址分布表表3-2輸出地址分布表輸出地址對應(yīng)符號(hào)外設(shè)名稱Y430KM1夾具1上升Y431KM2夾具1下降Y432KM3夾具2上升Y433KM4夾具2下降Y434KM5大車前進(jìn)Y435KM6大車后退Y436夾具夾緊/放松Y437HL原位指示燈Y530KM7大車運(yùn)行速度控制端子1Y531KM8

50、大車運(yùn)行速度控制端子2Y532KM9大車運(yùn)行速度控制端子3Y533KM10小車1前進(jìn)Y534KM11小車1后退Y535KM12小車2前進(jìn)Y536KM13小車2后退3.3 梯形圖根據(jù)工藝和控制要求編制的梯形圖，應(yīng)包括手動(dòng)操作和自動(dòng)控制兩段程序，手動(dòng)操作程序段梯形圖如圖3-2所示。自動(dòng)控制梯形圖及總的控制梯形圖見附錄。圖3-2 手動(dòng)控制梯形圖 第4章 手動(dòng)自動(dòng)控制流程4.1 控制流程圖客車箱體磷化加工處理的電氣控制系統(tǒng)過程的控制的流程圖如圖4-1所示。4.2 手動(dòng)操作手動(dòng)操作梯形圖見總梯形圖中的第一邏輯行至EJP700邏輯行。當(dāng)工作方式選擇開關(guān)置于“手動(dòng)”位置X407常閉接點(diǎn)斷開，執(zhí)行手動(dòng)程序段。

51、為了安全起見，大車前進(jìn)和后退只能在壓下高限位開關(guān)前提下進(jìn)行，所以，在梯形圖相關(guān)邏輯行中串有高限位開關(guān)X504常開接點(diǎn)。夾具的夾緊和放松采用S或R指令。大車的前進(jìn)和后退均有限位保護(hù)和互鎖。由于手動(dòng)操作和自動(dòng)控制不會(huì)同時(shí)進(jìn)行，所以在手動(dòng)操作和自動(dòng)控制兩段梯形圖中，都使用了Y430Y436線圈是允許的。手動(dòng)操作的具體過程如下：為了能使兩夾具同時(shí)下降，需將選擇開關(guān)置于“雙機(jī)”位置，X408的常開點(diǎn)閉合，當(dāng)按下下降按鈕X403時(shí)，X403和X408的常開點(diǎn)同時(shí)接通Y431線圈和Y433線圈，從而使兩夾具能夠做到同時(shí)下降，同時(shí)上升原理與下降原理相同。當(dāng)需要夾具夾緊時(shí)，只需把轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“夾緊”位置即可。X

52、412的常開點(diǎn)就會(huì)閉合使M360置位，從而接通電磁閥Y436線圈，使夾具夾緊。當(dāng)工藝需要大車前進(jìn)時(shí)，只需按下按鈕SB5，X404的常開點(diǎn)就會(huì)接通Y434線圈，使大車前進(jìn)，同樣，當(dāng)按下按鈕SB6時(shí)，大車就會(huì)后退。到達(dá)下件工位后，只需將選擇開關(guān)置于“放松”位置上，X413的常開點(diǎn)就會(huì)使M360線圈復(fù)位，從而使Y436線圈斷電，夾具也就隨之打開。M0兩夾具同時(shí)下降M1 啟動(dòng)夾具同步上升M12夾具閉合 時(shí)間延時(shí)10SM2 接近工件 延時(shí)到延時(shí)20S 大車快速前進(jìn) 延時(shí)到 至高限位夾具同步上升M13M3延時(shí)10S 大車快速前進(jìn) 到達(dá)上限 減速開關(guān)大車慢速前進(jìn)M14M4大車至下件工位上方停止 延時(shí)2S 減

53、速開關(guān) 停止開關(guān)大車慢速前進(jìn)M15M5 延時(shí)到夾具同步下降大車停止 延時(shí)10S后夾具同步下降M6M16 停止開關(guān) 至低限位夾具1下降5S后 夾具2下降5S 延時(shí)2S停止下降延時(shí)2SM17 接近液面 M7夾具打開 車體放下 延時(shí)1S 延時(shí)到M18 延時(shí)到 兩夾具同步下降M8下降停止 上下擺動(dòng)三次 延時(shí)600S夾具同步上升M19至低限位 延時(shí)到M9夾具停止上升M20 延時(shí)到 至高限位 夾具同步上升M10 大車后退至原位M211延時(shí)到夾具1上升5S后 夾具2上升5S 延時(shí)2SM11 出液面圖4-1 控制流程圖4.3 自動(dòng)操作本加工工藝采用移位寄存器來實(shí)現(xiàn)控制要求，該加工工藝需要采用九級(jí)移位寄存器串連

54、，前一級(jí)最后一位寄存器的輸出作為后一級(jí)的輸入。圖中的CJP701至EJP701為自動(dòng)控制程序段。要進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，先把工作方式選擇開關(guān)置于“自動(dòng)”位置，X406的常閉點(diǎn)就會(huì)斷開，轉(zhuǎn)移條件不成立，執(zhí)行自動(dòng)控制程序段。自動(dòng)控制具體過程說明如下：(1).行車在原位 限位開關(guān)SQ20和停車開關(guān)SQ3均被壓下，即X504和X502的常開接點(diǎn)閉合，接通移位寄存器M100輸入回路，于是M100線圈接通（以下接通稱為“1”，即相應(yīng)接點(diǎn)接通；斷開稱為“0”，即相應(yīng)接點(diǎn)斷開），M100接通Y437線圈，使原位指示燈亮。開機(jī)運(yùn)行時(shí)，初始化脈沖M71使移位寄存器復(fù)位。(2).夾具下降 按下起動(dòng)按鈕SB1，X400接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使移位寄存器移位，M101為“1”，M100為“0”。M101接通Y431線圈和Y433線圈，從而使兩夾具同時(shí)下降，原位指示燈熄滅。(3).夾具夾緊 夾具下降到壓下上件工位低限位開關(guān)時(shí)停止，X500和M101的接點(diǎn)接通移位寄存器移位輸入回路，移位寄存器移位，M102為“1”，M100M101為“0”，M101斷開Y431和Y433線圈回路，夾具停止下降，與此同時(shí)，M102接點(diǎn)接通M310線圈回路，M310接點(diǎn)接通Y436線圈，因?yàn)槭褂肧指令，所以M310保持通電，Y436也就保持