電鍍車間專用行車PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

1、電氣控制技術(shù)課程設(shè)計說明書 電鍍車間專用行車PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 目錄一、 設(shè)計題目2二、設(shè)計內(nèi)容（一）專用設(shè)備基本情況2（二）系統(tǒng)對電氣系統(tǒng)的控制3三、設(shè)計任務(wù)3四、設(shè)計過程（一）PLC主機(jī)選型3（二）面板布置示意圖4（三）分配I/O端口地址4（四）PLC接線圖6（五）繪制梯形圖并測試調(diào)控8五、參考文獻(xiàn)9一、 設(shè)計題目 電鍍車間專用行車電氣控制設(shè)計二、 設(shè)計內(nèi)容 （一）專用設(shè)備基本情況該電鍍自動線是某廠電鍍車間為提高工效、促進(jìn)生產(chǎn)自動化和減輕勞動強(qiáng)度而提出制造的一臺專用半自動起吊設(shè)備。采用遠(yuǎn)距離控制，起吊重量在500千克以下，起吊物品是待進(jìn)行電鍍及表面處理的各種產(chǎn)品零件。其結(jié)構(gòu)及工藝流程如圖1

2、所示。圖1 電鍍自動線示意圖電鍍自動線機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通小型行車結(jié)構(gòu)類似，由小車、大車和吊物提升機(jī)構(gòu)組成。工作時，除具有自動控制的大車移動（前/后）與小車（提升吊物用）上/下運動外，還有調(diào)整吊籃位置的小車左右運動。其工作過程為：在電鍍自動線的一側(cè)，工人將待加工零件裝入吊籃，并發(fā)出信號，提升機(jī)構(gòu)便提升并自動逐段前進(jìn)，按工藝要求在需要停留的槽位停止，并自動下降，停留一定時間后自動提升，如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序，直至自動線的末端自動返回原位，卸下處理好的零件，重新發(fā)出信號進(jìn)入下一加工循環(huán)。對于不同零件，其鍍層要求和工藝過程是不相同的，則自動線上鍍槽的數(shù)量也不相同，該控制系統(tǒng)能對不同工藝過程（如鍍

3、鋅、鍍鉻、鍍鎳鎘）有程序預(yù)選和修改能力。該自動線有5個電鍍槽，各槽停留時間由用戶根據(jù)工藝要求進(jìn)行整定。（二）系統(tǒng)對電氣控制的要求1、拖動系統(tǒng)專用行車的小車、大車和升降運動均采用三相交流異步電動機(jī)（Y802-4，0.75kW、2.1A、1390r/min、380V）分散拖動，并采用一級機(jī)械減速。2、 控制要求（1）控制裝置具有程序預(yù)選功能（按電鍍工藝確定需要停留工位），一旦程序選定，除上、下裝卸零件，整個電鍍工藝應(yīng)能自動進(jìn)行。（2）前后運動和升降運動要求準(zhǔn)確停位，前后、左右、升降運動之間有聯(lián)鎖作用。（3）采用遠(yuǎn)距離控制，整機(jī)電源及各種動作要有相應(yīng)指示。（4）應(yīng)有極限位置保護(hù)和其它必要的電氣保護(hù)措

4、施。三、設(shè)計任務(wù)（一）根據(jù)控制選擇plc型號分配I/O端口。（二）設(shè)計I/O電路，選擇電器元件，并繪制I/O接線電氣原理圖。（三）繪制梯形圖，編制用戶程序語句表并進(jìn)行模擬調(diào)試。（四）繪制以下工藝圖樣 電器元件布置圖與接線圖、底板加工圖；控制面板布置圖、接線圖、面板加工圖；電氣圖箱與總接線圖。（五）編寫設(shè)計、使用說明書、設(shè)計小結(jié)及參考資料目錄。四、設(shè)計過程（一）PLC主機(jī)根據(jù)裝置介紹及控制要求統(tǒng)計plc的I/O點數(shù)選用三菱FX2N-64MC型PLC，輸入輸出各32點根據(jù)該專用行車的控制要求，其輸入信號20個，輸出信號17個，實際使用時，系統(tǒng)的輸入輸出都為開關(guān)控制量，加上10%15%的余量，并無其

5、他特殊控制模塊的需要，擬采用三菱公司的FX2N-64MR型PLC，如果需要增加一些槽位的時候可以再配用F系列的拓展單元，以滿足需要的更多的輸入輸出點。（二）面板布置示意圖（三）分配I/O端口根據(jù)plc主機(jī)及模塊選用，結(jié)合面板設(shè)計分配I/O端口地址如表3.1所示表3.1 外部信號與PLC的I/O接點地址編號對照表輸入信號名 稱功 能I/O編號SB1啟動按鈕X000SQ1前限指示接近開關(guān)X001SQ2原點行程開關(guān)X002SQ3下料點指示行程開關(guān)X003SQ4后限保護(hù)接近開關(guān)X004SB2停止按鈕X005SA1一槽選擇開關(guān)X006SQ5一槽接近開關(guān)X007SQ6一槽上限開關(guān)X010SQ7一槽下限開關(guān)

6、X011SA2二槽選擇開關(guān)X012SQ8二槽接近開關(guān)X013SQ9二槽上限開關(guān)X014SQ10二槽下限開關(guān)X015SA3三槽選擇開關(guān)X016SQ11三槽接近開關(guān)X017SQ12三槽上限開關(guān)X020SQ13三槽下限開關(guān)X021 SA4四槽選擇開關(guān)X022 SQ14四槽接近開關(guān)X023 SQ15四槽上限開關(guān)X024 SQ16四槽下限開關(guān)X025 SA5五槽選擇開關(guān)X026SQ17五槽接近開關(guān)X027SQ18五槽上限開關(guān)X030SQ19五槽下限開關(guān)X031SB3后調(diào)點動按鈕X032SB4下行點動按鈕X033SB5 左調(diào)點動按鈕X034SB6右調(diào)點動按鈕X035輸出信號名稱功能I/O編號HL8原點指示

7、燈Y000HL9運行指示燈 Y001KM1電機(jī)前進(jìn)線圈Y002KM2電機(jī)后退線圈Y003KM3電機(jī)上行線圈Y004KM4電機(jī)下行線圈Y005HL1下料點指示燈Y006HL2下料點聲指示Y007HL3一槽位指示燈Y010HL4二槽位指示燈Y011HL5三槽位指示燈Y012HL6四槽位指示燈Y013HL7五槽位指示燈Y014KM5電機(jī)左調(diào)整Y015KM6電機(jī)右調(diào)整Y016KM7電機(jī)上下行后抱閘制動Y017KM8電機(jī)左右平移能耗制動Y020（四）PLC接線圖下料點指示燈設(shè)為HL1，下料點聲音指示設(shè)為HL2，一槽位指示燈設(shè)為HL3，二槽位指示燈設(shè)為HL4，三槽位指示燈設(shè)為HL5，四槽位指示燈設(shè)為HL6

8、，五槽位指示燈設(shè)為HL7，原點指示燈設(shè)為HL8，運行指示燈設(shè)為HL9。電機(jī)前進(jìn)線圈設(shè)為KM1，電機(jī)后退線圈設(shè)為KM2，電機(jī)上行線圈設(shè)為KM3，電機(jī)下行線圈設(shè)為KM4，電機(jī)左調(diào)整線圈設(shè)為KM5，電機(jī)右調(diào)整線圈設(shè)為KM6，電機(jī)上下行后抱閘制動線圈設(shè)為KM7，電機(jī)左右平移能耗制動線圈設(shè)為KM8。啟動按鈕設(shè)為SB1，前限指示接近開關(guān)設(shè)為SQ1，原點行程開關(guān)設(shè)為SQ2，下料點指示行程開關(guān)設(shè)為SQ3，后限保護(hù)接近開關(guān)設(shè)為SQ4，停止按鈕設(shè)為SB2，一槽選擇開關(guān)設(shè)為SA1，一槽接近開關(guān)設(shè)為SQ5，一槽上限開關(guān)設(shè)為SQ6，一槽下限開關(guān)設(shè)為SQ7，二槽選擇開關(guān)設(shè)為SA2，二槽接近開關(guān)設(shè)為SQ8，二槽上限開關(guān)設(shè)為

9、SQ9，二槽下限開關(guān)設(shè)為SQ10，三槽選擇開關(guān)設(shè)為SA3，三槽接近開關(guān)設(shè)為SQ11，三槽上限開關(guān)設(shè)為SQ12，槽下限開關(guān)設(shè)為SQ13，四槽選擇開關(guān)設(shè)為SA4，四槽接近開關(guān)設(shè)為SQ14，四槽上限開關(guān)設(shè)為SQ15，四槽下限開關(guān)設(shè)為SQ16五槽選擇開關(guān)設(shè)為SA5，五槽接近開關(guān)設(shè)為SQ17，五槽上限開關(guān)設(shè)為SQ18，五槽下限開關(guān)設(shè)為SQ19左右調(diào)整點動按鈕設(shè)為SB3，上下調(diào)整點動按鈕設(shè)為SB4。各輸出端的負(fù)載一側(cè)并聯(lián)接入220V交流電。圖1 PLC接線圖（五）繪制梯形圖并進(jìn)行測試調(diào)控調(diào)試步驟一： 圖8為調(diào)用子程序時的狀態(tài)模擬，當(dāng)行車到達(dá)有預(yù)置的槽位一的時候調(diào)用子程序P1。執(zhí)行完子程序?qū)崿F(xiàn)的電鍍過程的模

10、擬過程后，返回到第20步程序，準(zhǔn)備到達(dá)下一個預(yù)置槽位，調(diào)用相對應(yīng)的子程序。預(yù)置旋動開關(guān)X6閉合，并且接近開關(guān)X7閉合，既是行車到達(dá)了1槽位。調(diào)用相對應(yīng)的子程序，既執(zhí)行電鍍過程。 圖2 調(diào)試步驟一調(diào)試步驟二：如圖9所示，離開第一個預(yù)置槽位，到達(dá)第二個槽位，自動調(diào)用P2子程序，實現(xiàn)自動運行的要求。圖3 調(diào)試步驟二調(diào)試步驟三：如圖10所示，為電鍍過程中子程序?qū)崿F(xiàn)的電鍍模擬過程。X7接近開關(guān)到達(dá)，執(zhí)行電機(jī)下降，并且制動。當(dāng)?shù)竭_(dá)下限X11的時候停止制動并且啟動電鍍定時器，定時器時間到，電機(jī)上行，到達(dá)上限停止，電磁抱閘制動防止吊籃因為重力而自動掉下。圖4 調(diào)試步驟三參考文獻(xiàn)1張振國 方承遠(yuǎn).工廠電氣與plc控制技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社 2電氣元件符號國家標(biāo)準(zhǔn) 3 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.機(jī)械工程出版社，2002.94 鐘肇新,范建東.可編程控