電鍍車間生產(chǎn)線技改項目資金申請報告

(可以直接使用，可編輯優(yōu)質(zhì)資料，歡迎下載)第一章項目建立的意義和須要性 11.1項目表面 1 第二章生長籌劃、財產(chǎn)政策、行業(yè)準(zhǔn)入和市場闡發(fā) 4 第三章項目技能底子 6 7第四章項目建立方案 11 第五章技能方案、設(shè)備方案和工程方案 19 第六章投資估算與資金籌措 36 第八章項目法人根本情況 46 8第九章經(jīng)濟(jì)評價 48 圖：件：1企業(yè)投資項目存案(或批準(zhǔn))的批準(zhǔn)文件2項目自有資金和自籌資金的證明質(zhì)料 2.1企業(yè)自有資金證明2.2銀行貸款允許函2.3企業(yè)自籌資金證明 3項目法人近三年經(jīng)營狀況4環(huán)保部分出具的項目環(huán)評文件 5都市籌劃部分出具的都市籌劃選址意見6領(lǐng)土資源部分出具的項目用地預(yù)審意見7項目的設(shè)備采購清單8項目單位法人證書(企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照) 9項目真實性聲明 10其他相關(guān)證明文件(視具體情況需要) 10.1項目開工情況說明10.2某市高新技能企業(yè)證書10.3某市市級企業(yè)技能中心證書 第一章項目建立的意義和須要性某市同利源電氣設(shè)備系列生產(chǎn)的電氣設(shè)備以及電鍍元器件織提高技能含量和產(chǎn)物合格率的目的。通過對(3)電網(wǎng)系統(tǒng)凈化本項目之一電鍍生產(chǎn)線技能改革：電鍍氰化銅→鍍銅酸銅→鍍鎳→六價鍍鉻。其流程機(jī)器化水平本項目之二電鍍生產(chǎn)污水處理懲罰系統(tǒng)技能改革：波進(jìn)行改革的方案。造委員會副主任張曉強(qiáng)在中國生長高層論壇——建立節(jié)約型社會國際研討會上指出，中國政府將全面推進(jìn)節(jié)約能源、原質(zhì)料、水、土地等資源和資源綜合利用事情，深入開展節(jié)能降耗事情，鍍加工企業(yè)實行節(jié)能降耗將起著很大的推行動用。是我市又好又快推進(jìn)新一輪跨越式生長的精彩縮影。本項目正是遵循國度有關(guān)規(guī)矩及及同安產(chǎn)業(yè)會合區(qū)籌劃和次污染；第二章生長籌劃、財產(chǎn)政策、行業(yè)準(zhǔn)入和市場闡發(fā)分區(qū)籌劃。第三章項目技能底子技能改革：引進(jìn)某市威士邦膜科技的電鍍廢水治理膜法中水回用工藝電網(wǎng)系統(tǒng)凈化技能改革：從低壓小容量的家用電器到大容量的產(chǎn)業(yè)變流裝置的遍及應(yīng)用，引起了電網(wǎng)電流、電壓波形的畸變，高次諧波顯著增加，公司經(jīng)過多方考察比擬，在評判多種電鍍生產(chǎn)工藝流程技鍍鎳→三價鍍鉻的國內(nèi)先進(jìn)生產(chǎn)工藝，在國內(nèi)率先采取歐洲標(biāo)公司經(jīng)過綜合考察比擬了多種電鍍廢水處理懲罰工藝技能后，決定引進(jìn)某市威士邦膜科技的電鍍廢水治理膜法中水回用工藝技能。威士邦公司的電鍍廢水治理膜法中水回用工藝技能是取分質(zhì)分流治理的%.動態(tài)有源濾波器性能優(yōu)越，無源濾波器雖然存在一定缺點，其它次諧波電流。無源濾波器容量占整個濾波容量的70%一雜有源濾波器采取并聯(lián)有源濾波器與無源濾波器串聯(lián)的殽雜濾圖1動態(tài)殽雜有源濾波器系統(tǒng)動態(tài)殽雜有源濾波中無源濾波器的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計的主要原則如下:(3)系統(tǒng)運行后，電網(wǎng)的諧波含量應(yīng)切合國度標(biāo)準(zhǔn)(GB/T145493);對付無源電力濾波器參數(shù)的優(yōu)化，單憑一項指標(biāo)難以*價其方案中采取遺傳算法對殽雜電力濾波器的L,C參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)3動態(tài)殽雜有源濾波器容量盤算是考時考慮一定的負(fù)荷變革系數(shù)，以1.35倍數(shù)據(jù)進(jìn)行盤算。由于均為A:A相總電流:528Ax1.35=713AA相基波電流:514Ax1.35=694AA相諧波電流:713Ax22.8%=163AA相有功電流:694AxO.80=555AA相無功電流:/6942一5552變壓器供出的總?cè)萘?負(fù)載的有功容量:kW濾波器只賠償諧波的容量:VA濾波器只賠償無功的容量:濾波器補(bǔ)償總?cè)萘?/1122+2872。第四章項目建立方案總電鍍面積85000m。具體為：鍍鋅接線鼻50萬個/年，鍍鋅項目二：每天回用污水480噸，即可淘汰排放污水量480噸/天，同時又淘汰使用新鮮自來水480噸/天，淘汰排放污水：低落電能損耗。由于賠償了諧波電流和無功電流，使變壓器和輸電栽路的電流淘汰，變壓器和輸電線路的損耗淘汰，節(jié)能約10%.在原有的生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行：某市同利源電氣設(shè)備廠址位于福建省某市同安區(qū)同輝路820號，地理坐標(biāo)為118°06′52″，北緯24°42′32″，在某同安mkm泉州，往南3km直達(dá)同集高速公路入口，距某機(jī)場、口岸僅銀華機(jī)器廠電鍍分廠、某歐士佩電鍍廠，北側(cè)為川普(某)精密貌 (1)地形、地貌低 (2)地質(zhì)條件 (3)自然資源，侵蝕赤紅壤為主，低洼地帶主要漫衍水稻土，靠近沿海另有鹽培植被，主要是農(nóng)作物和果樹，農(nóng)作物有水田作物(蔬菜為主)和旱地作物(地瓜、花生等)，果樹以龍眼為最多。全市森林籠罩率約為39％，但各地很不平衡。都市人均綠氣象特征 (1)氣溫 (2)降水 (3)風(fēng)況某地區(qū)造成嚴(yán)重影響的臺風(fēng)主要在某正面登岸和在某至汕頭之 (4)霧況本區(qū)域霧日不多，霧多生成于夜間或早晨，但連續(xù)時間短，一般在早晨日出后消散。多出現(xiàn)在1~6月份，以3~4月份最 (5)雷暴潯時7月9月121月3月5月7月9月具體建立進(jìn)度擺設(shè)見下表：本項目建立期創(chuàng)建項目治理組織機(jī)構(gòu)將建立期分別為以下幾個階段：1、項目策劃和決策階段。主要包羅：可行性研究、項目評估和決策等；2、項目準(zhǔn)備階段。主要包羅：開端設(shè)計和施工圖設(shè)計，實本階段項目建立歷程中事情量最大，治理難度也最大.內(nèi)容2、進(jìn)度控制：體例切實可行的工程總進(jìn)度籌劃，要求并協(xié)度滿足項目的總體進(jìn)度要求，分身質(zhì)料、設(shè)備供給時間的要求；3、質(zhì)量控制：項目治理中質(zhì)量控制由施工單位、公司相關(guān)監(jiān)理公司賣力，項目治理機(jī)構(gòu)賣力監(jiān)督。對信息進(jìn)行公道的分類準(zhǔn)確的通報信息從而進(jìn)行全面有效的治理信息。配《建立項目情況掩護(hù)審批登記表》已通過某市環(huán)保局的批第五章技能方案、設(shè)備方案和工程方案電鍍生產(chǎn)工藝流程：氰電鍍工藝，詳細(xì)的工藝流程見圖4-1~圖4-2。本項目鍍件次 法去除金屬外貌的油污。槽液定期增 (3)酸電解：電解的目的是進(jìn)一步去除金屬外貌的油污， (4)中和：中和的目的是去除工件中殘留于外貌的離子，要領(lǐng)是將工件浸泡在片堿溶液中進(jìn)行中和處理懲罰。 (5)酸活化：酸活化憑據(jù)工藝的需要選用硫酸或鹽酸。槽 (6)鈍化：為使產(chǎn)物外貌光芒及增加工件的耐腐化性，項三價鉻鈍化目前屬于國際較先進(jìn)的水平，鈍化液中Cr3+不會轉(zhuǎn)廠污水處理懲罰設(shè)施與前處理懲罰廢水一起經(jīng)過處理懲罰后回 液作為清洗水回用，濃縮液返回電鍍槽中利用(或外賣)。外賣)。濃縮液會合收集后分批參加電鍍槽中利用(或外賣)。脫脂劑坯坯料熱脫脂換槽液廢廢水氯化鋅、鋅板、鋅添加劑廢水廢水酸活化酸活化采取廢水廢水廢水逆流廢水純水廢水全鍍鋅濃縮液采取膜膜處理廢水逆流逆流純逆流純水洗純水酸換槽液鈍換槽液鈍化劑烘干入庫 膜處理膜處理點圖5.1.4崎嶇壓開關(guān)設(shè)備小型配件及外加工五金件鍍銅、鍍鎳、鍍料水洗廢水化學(xué)除油換槽液氫氧化化學(xué)除油換槽液氫氧化鈉硫酸鎳添加劑鍍鎳濃縮液超聲波除蠟采取廢水廢水補(bǔ)硫酸補(bǔ)換槽液、酸霧水硫酸換槽液、酸霧水硫酸廢水酸活化逆流廢水純逆流廢水逆流水洗換槽液、酸霧鉻酐換槽液、酸霧鉻酐添加劑鍍銅板硫酸鍍鉻鍍鉻廢水逆流采取逆流酸采取逆流酸活化濃縮液膜處理廢水純水烘干入庫廢水換槽液、酸霧回用水處理懲罰系統(tǒng)的主要工藝歷程包羅多介質(zhì)過濾、超率進(jìn)一步濃縮后回用于鍍槽(或外賣)。電鍍廢水回用處理懲罰采取如下所示的工藝流程：酸濃縮液一步濃縮返回鍍槽或外賣圖7-1鍍鋅、鍍鎳、鍍銅漂洗廢水處理懲罰工圖濾槽邊處理懲罰不適合。所以含六價鉻廢水采取如下工藝(處理0t/d)：首先采取化學(xué)還原法將六價鉻還原為三價鉻，酸+還原劑綜合廢水調(diào)治池調(diào)治池鍍鉻廢水還原池綜合廢水調(diào)治池調(diào)治池鍍鉻廢水設(shè)備清單：流程單位：內(nèi)內(nèi)容技能標(biāo)準(zhǔn)道123456789鎳電鍍槽件互換車氣主管及電磁閥氣配管保溫工程氣加熱用熱互器式搖擺裝置及特系統(tǒng)面系統(tǒng)理懲罰槽置陽極銅排.00整流機(jī)二次配電袋板氣處理懲罰塔排氣主管槽管控制及探針.00單位：單位：設(shè)備清單：序內(nèi)容號備一覽表12反響池攪拌機(jī)3加藥計量泵4PH儀67反響池攪拌機(jī)8加藥計量泵9PH儀P沉12反響池攪拌機(jī)13絮凝攪拌機(jī)VISBEJBVISBEJBVISBEJBVISBEJB34加藥計量泵合響池攪拌機(jī)加藥計量泵加藥計量泵處理懲罰廢液)放響池攪拌機(jī)加藥計量泵泵(污泥懲罰)VISBEJBVISBEJBVISBEJBVISBEJB4030污泥脫水機(jī)VSB80/100031其它32鼓風(fēng)機(jī)FSR80-1880-0.3533附件34空壓機(jī)E-22A35大眾系統(tǒng)部分膜系統(tǒng)主要設(shè)備一覽表37砂碳增壓泵CDL32-20-238砂濾罐VISBE-SL-3039袋式過濾系統(tǒng)M-40140CDL65-20-2泵41UF過濾系統(tǒng)VISBE42RO增壓泵IHW65-200(I)B43RO高壓泵CDL42-6044RO循環(huán)泵ISG80-160(I)HAPRO-4/40統(tǒng)46電導(dǎo)儀CM23047濃度儀EC430048清洗泵(系統(tǒng))IHW125-160(I)49過水桶個170實時1度，提效率設(shè)備清單：序序號項目數(shù)量合價備注1FLUCKE1760電能質(zhì)量闡發(fā)1套33.00美國儀2WG500L全自動電容電感測1套14.50城都3456美國7江合計法招招招標(biāo)方組織方法備注法邀請招標(biāo)公然招標(biāo)公然招委托招標(biāo)標(biāo)邀請招標(biāo)主要設(shè)備采購及安裝1234第六章投資估算與資金籌措污水處理懲罰池土建工程污水處理懲罰設(shè)備、電氣、儀器及儀表采購、安裝工程(1)設(shè)備工程：國內(nèi)設(shè)備代價參照廠商詢價；福建省綜合估價表體例，并參照本地同類修建工程進(jìn)行系數(shù)調(diào)解；(3)其它用度：按國度有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)計提。(4)建立期利息：憑據(jù)貸款條件盤算其建立期利息。(5)根本預(yù)備費：參照類似工程估算。產(chǎn)家具購買費的估算設(shè)備、生產(chǎn)家具等的購買用度。一般以設(shè)備購買費為盤算基數(shù)，式為：算估算投資。具體盤算按安裝費率的用度估算，即：是指建立項目從立項至峻工驗收交付使用建立全歷程治理所需用度，內(nèi)容包羅建立單位經(jīng)費和建立單位開辦費。聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費進(jìn)行整個車間的負(fù)荷或無負(fù)荷聯(lián)合試運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的用度支出大于試運轉(zhuǎn)收入的虧損部分。不包羅應(yīng)由設(shè)備安裝工程費項下開支的單臺設(shè)備調(diào)試費及試車費。生產(chǎn)準(zhǔn)備費建立期利息是指項目借款在建立期內(nèi)產(chǎn)生并計入牢固資產(chǎn)的利息。項目投資估算表(萬元)序號123456息價費257.91257.91257.91其中：注：1、牢固資產(chǎn)=1+2(減去無形資產(chǎn)和其他資產(chǎn))+3+4+549.63%(萬元)12345678：第七章情況掩護(hù)、資源綜合利用與原質(zhì)料供給、件經(jīng)處理懲罰達(dá)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2021)表2排放限值后和經(jīng)處理懲罰達(dá)《某市水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》DB35/322-1999表4三級排放標(biāo)準(zhǔn)的職工生活污水1(0t/d)A、含鋅廢水、含銅廢水、含鎳廢水通過膜處理懲罰后透過液回用于漂洗，濃縮液憑據(jù)工藝需要返回鍍槽重新利用(或外賣)；鍍鉻漂洗廢水和綜合廢水經(jīng)物理化學(xué)處理懲罰之后再經(jīng)RO (GB21900-2021)表2排放限值(SS≤50mg/L、CODcr≤80mg/L、石油類≤3.0mg/L、總鋅≤1.5mg/L、總銅≤0.5mg/L、總鎳≤0.5mg/L、總鉻≤1.0mg/L、六價鉻≤0.2mg/L、總磷≤1.0mg/L)后，小部分(10t/d)排入市政污水管網(wǎng)，其它部分 (50t/d)再經(jīng)膜處理懲罰后透過液回用于電鍍前處理懲罰，濃由于項目排放廢水未經(jīng)處理懲罰直接排放具有一定危害性，為防備因處理懲罰設(shè)施處理懲罰失敗而導(dǎo)致出水超標(biāo)或其它事故性排放的產(chǎn)生，建立單位應(yīng)設(shè)置足夠容量的廢水事故池 高了土地利用率。 (2)供電：公道選用電纜、電線截面積，選用先進(jìn)、高效 (3)設(shè)計和采購中選擇節(jié)能型設(shè)備，不允許選擇耗能較大 (4)廠房內(nèi)采取吸頂式熒光燈照明。 (5)真空泵、冷凝器、排氣疏散器和空調(diào)凈化設(shè)備的冷卻 (6)所有加熱設(shè)備以及所有的熱力管道，一律采取保溫性 (7)耗能設(shè)備及系統(tǒng)管線進(jìn)戶前(后)配置熱工儀表、流理。 (8)增強(qiáng)能源的計量及治理，配備專人進(jìn)行計量治理及計 (9)生活污水經(jīng)化糞池處理懲罰后排入廠區(qū)排水管網(wǎng)。雨 (10)廢包裝盒等可利用廢棄物送到物資采取公司進(jìn)行再生給本項目生產(chǎn)所需原質(zhì)料全部由國內(nèi)供給。需求量如下表所數(shù)數(shù)量(噸)單價(萬元/噸)總價(萬元)6名稱6序1234注的際機(jī)場25公里，距離東渡港碼頭27公里，同安(城南)距離市體大眾和商業(yè)辦事體系。第八章項目法人根本情況1年公司科技投入到達(dá)一百多萬元，為新技能和新產(chǎn)物的研%高中文化，現(xiàn)任某市同利源電4月某市同利源電氣設(shè)備被某市人民政府評為某市生長型中小第九章經(jīng)濟(jì)評價最新銀行貸款基準(zhǔn)利率表(2008年12月23日起執(zhí)行)一年期產(chǎn)業(yè)用水價為1.8元/噸。售收入4113萬元。3.項目盤算期4.財務(wù)基準(zhǔn)收益率的設(shè)定估算1.銷售代價2.銷售稅金及附加元本項目交納銷售稅金及稅率詳見下表：稅率 (%)53123憑據(jù)項目確定的生產(chǎn)范圍和銷售代價進(jìn)行盤算，達(dá)產(chǎn)年總本錢估算1.折舊及攤銷費廠房改革用度按10年攤銷，牢固資產(chǎn)折舊費估算見總本錢2.人為、附加及各項社會保險本項目建成需職工120人，達(dá)產(chǎn)年全年人為、附加及各項3.其他制造費、銷售費、治理費1.企業(yè)所得稅2.盈余公積金及公益金的提取1.利潤盤算達(dá)產(chǎn)年(2021年)年利潤總額1395萬元。2.財務(wù)現(xiàn)金流量闡發(fā)項目全部投資現(xiàn)金流量的經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)詳見全部投資現(xiàn)金期)，小于行業(yè)平均投資采取期。盤算結(jié)果表明本項目財務(wù)指標(biāo)3.清償能力闡發(fā)5年(含建立期)即可還清全部借款。詳見借款送還盤算表。4.財務(wù)指標(biāo)盤算年平均稅后利潤年平均稅后利潤投資7.2.7財務(wù)評價指標(biāo)本項目的主要經(jīng)濟(jì)效益數(shù)據(jù)和指標(biāo)見下表：序號項目名稱單位數(shù)量備注1總投資2建立投資3建立期利息4流動資金.454.1其中：鋪底流動資金.455資金籌措5.1其中：自籌資金5.2申請政府扶持5.3銀行貸款6年平均銷售收入7年平均銷售稅金及附加8年平均總本錢用度9年平均利潤總額10年平均所得稅11年平均稅后利潤12投資利潤率%48.79稅率%.93%46.96投資采取期(含建立期)年19貸款送還期(含建立期)年5盈虧平衡點%闡發(fā)本項目建成后總生產(chǎn)能力的盈虧平衡盤算如下(達(dá)產(chǎn)年后正常年份)：盤算結(jié)果表明到達(dá)總生產(chǎn)能力的35.01％時，項目即可保財務(wù)敏感性闡發(fā)表內(nèi)內(nèi)部收益率較根本方案增備序號變革因素 (%)減(%)注1根本方案46.962銷售收入-5%44.08-6.13原輔質(zhì)料、燃料及動力346.71-0.53代價+5%4建立投資+5%46.80-0.34電鍍生產(chǎn)線技改：可以發(fā)動周邊地區(qū)的金屬加產(chǎn)業(yè)的生長，水480噸/天，其可淘汰排放重金屬量約2.4噸/年(7.2千克/在目前就業(yè)形勢不樂觀的情況下可聊為解決失業(yè)問題做些。平均年銷售收入為4113萬元；利潤總額2082.1萬專業(yè)：電氣工程及其自動化學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 摘要電鍍行車生產(chǎn)線自動化的程度在德國、意大利、美國等國家的發(fā)展水平已經(jīng)較高，而在我國尚處于發(fā)展階段。本課題以行業(yè)現(xiàn)狀為出發(fā)點，結(jié)合其他行業(yè)自動控制技術(shù)的應(yīng)用情況，提出了基于PLC的電鍍行車自動生產(chǎn)線的設(shè)計，并通過應(yīng)用機(jī)械、可編程序控制器(PLC)等多項專門技術(shù)開發(fā)的自動生產(chǎn)系統(tǒng)。本文首先分析和制定了該生產(chǎn)線的整體設(shè)計思想和方案，確保了該生產(chǎn)線系統(tǒng)具備真正的自動化生產(chǎn)能力且結(jié)構(gòu)簡單。在該生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中，采用了高可靠性，高穩(wěn)定性，編程簡單，易于使用，而且廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)O及整體程序流程圖等，實現(xiàn)了電鍍生產(chǎn)自動化，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強(qiáng)度。為適應(yīng)現(xiàn)代傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)，我們還采用了基于組態(tài)王軟件的系統(tǒng)作為上位機(jī)，配合下位機(jī)PLC完成了該系統(tǒng)的實時監(jiān)控系統(tǒng)功能，更好的使該自動生產(chǎn)系統(tǒng)融入到現(xiàn)代工業(yè)控制AbstractPlatingproductionlinedrivingthedegreeofautomationinGermany,Italy,theUnitedStatesandothercountrieshavehigherlevelsofdevelopment,whileinChinaisstillindevelopmentstage.Thetopicstotheindustrystatusquoasthestartingpoint,combinedwithotherindustryapplicationofautomaticcontroltechnologyproposedPLC-basedautomaticelectroplatingproductionlinedesignlane,andthroughtheapplicationofmechanical,programmablelogiccontroller(PLC)andmanyotherspecializedtechnologydevelopmentautomatedproductionsystems.Firstly,analysisanddevelopmentoftheproductionline'soveralldesignconceptandprogramstoensurethattheproductionlineautomationsystemwithrealabilityandasimplestructure.Intheproductionlinecontrolsystem,usingahighreliability,highstability,simpleprogrammingandeasytouse,andiswidelyusedinmodernindustrialprocesscontrolofproductionlinecontrollerPLC.Keypartsofthesystemhardwareandsoftwaredesign,andthesystemhardware,wiringdiagram,PLCcontrolI/Oportallocationtableandtheoverallprogramflow,etc.,toachieveaplatingproductionautomation,improveproductivityandreducelaborintensity.Inordertoadaptthemoderntraditionindustrycontrolsystem,wealsousedbasedontheconfigurationkingsoftwaresystemhadtakenonthepositionmachine,coordinatelowerpositionmachinePLChascompletedthissystemreal-timemonitoringsystemfunction,bettercausedthisautomaticproductionsystemtointegratetothemodernindustrycontroldomainin.Keywords:PLC,Electroplatingproductionline,ControlSystem,ConfigurationKing1.目錄 ABSTRACT(英文摘要) Ⅱ 前言 1 1.1PLC的發(fā)展和歷史趨勢 3 1.3PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能 71.4PLC的基本工作原理 81.5電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)概述與選題背景意義 8 91.6控制對象的設(shè)計要求詳述 10第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計 112.1系統(tǒng)總體設(shè)計 11 2.2I/O分配表及其端子接線圖 132.3主電路的設(shè)計 152.5電鍍生產(chǎn)線的工作流程圖 17第三章系統(tǒng)的軟件設(shè)計 193.1軟件的組成及應(yīng)用 19 3.2組態(tài)王軟件設(shè)計 22圖 35 參考文獻(xiàn) 40致謝及聲明 41前言我們設(shè)計的工作過程是這樣的：電鍍生產(chǎn)線的一側(cè)，工人將待加工零件裝入吊籃，并發(fā)出信號，行車的左行和右行，前進(jìn)與后退以及上升與下降的運動分別由電動機(jī)M1,M2,M3拖動通過電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)兩個方向的運動，按工藝要求在需要停留的槽位停止，這由位置控制指令信號既固定于軌道一側(cè)的限位開關(guān)發(fā)出來控制吊籃與槽位的對位。通過程序指令，由延時繼電器控制在各個槽位的停留時間，停留一定時間后自動提升。如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工藝，直至生產(chǎn)線的末端自動返回原位，卸下處理器件，并進(jìn)行計數(shù)，重新裝料發(fā)出信號進(jìn)入下一加工循環(huán)。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(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。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運行和保證產(chǎn)品的電鍍時間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動控制則是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。隨著集成電路和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，存儲控制程序逐步替代接線程序控制，成為工業(yè)控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。所謂程序控制，就是將控制邏輯程序語言的形式存放在存儲器中，通過執(zhí)行存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的控制要求。這樣的系統(tǒng)稱為存儲程序控制系統(tǒng)。在存儲程序控制系統(tǒng)中，控制程序的修改不需要改變控制器內(nèi)部的接線，而只需通過通過編程器中的某些程序語言內(nèi)容?？删幊炭刂破骶褪且环N存儲程序控制器。其輸入設(shè)備和輸出設(shè)備與繼電器控制系統(tǒng)相同，但它們直接連接到可編程控制器的輸入端子和輸出端子。在可編程控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)一個控制任務(wù)，同樣需要針對具體的控制對象，分析控制系統(tǒng)要求，確定所需用戶的輸出輸入設(shè)備，然后運行相應(yīng)的程序語言便指出相應(yīng)的程序，利用編程器和其他設(shè)備寫入可編程控制器的存儲器中。每條程序語言確定一個順序，運行時CPU一次讀取查出其中的程序語句，對它們的內(nèi)容解釋并加以執(zhí)行；執(zhí)行結(jié)果用以輸出設(shè)備，兩支被控制對象工作?？删幊炭刂破鲿r通過軟件實現(xiàn)控制邏輯的，能夠使用不同控制任務(wù)的需要，通用性強(qiáng)，使用靈活，可靠性強(qiáng)。2.第一章緒論PLC的發(fā)展和歷史趨勢PLC發(fā)展至今已有近40年的歷史，隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域已有翻天覆地的變化，PLC亦再不斷的發(fā)展，正朝著新的技術(shù)發(fā)展。一是PLC網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，其中有兩個趨勢：一方面，PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng)，而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展，各大品牌PLC除外形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成設(shè)備控制任務(wù)之外，還可以與上位計算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息交流，成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分；另一方面，現(xiàn)場總線技術(shù)得到廣泛的采用，PLC與其他安裝在現(xiàn)場的智能化設(shè)備，比如智能儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，通過一根傳輸介質(zhì)(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)鏈接起來，并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息，由此構(gòu)成一個現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相比，配置更靈活，擴(kuò)展更方便，造價更低，性能價格比更好，也更具開放意義。二是PLC向高性能小型化方向發(fā)展，PLC的功能正越來越豐富，而體積則越來越小。比如三菱的FX-IS系列PLC，最小的機(jī)種，體積僅為60×90×75mm，相當(dāng)于一個繼電器，但卻具有高速計數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力，還具有可調(diào)電位器時間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進(jìn)行開關(guān)量邏輯運算的產(chǎn)品了，而是具有越來越強(qiáng)的模擬量處理能力，以及其他過去只有在計算機(jī)上才能具有的高級處理能力，如浮點數(shù)運算、PID調(diào)節(jié)、溫度控制、精確定位、步進(jìn)驅(qū)動、報表統(tǒng)計等。從這種意義上說，PLC系統(tǒng)與DCS(集散控制系統(tǒng))的差別越來越小了，用PLC同樣可以構(gòu)成一個過程控制系統(tǒng)。三是PLC操作向簡易化方向發(fā)展。目前PLC推廣的難度之一就是復(fù)雜的編程使得用戶望而卻步，而且不同廠商PLC所有編程的語言也不盡相同，用戶往往需要掌握更多種編程語言，難度較大。PID控制、網(wǎng)絡(luò)通信、高速計數(shù)器、位置控制、數(shù)據(jù)記錄、配方和文本顯示器等編程和應(yīng)用也是PLC程序設(shè)計中的難點，用普通的方法對它們編程時，需要熟悉有關(guān)的特殊存儲器的意義，在編程時對它們賦值，運行時通過訪問它們來實現(xiàn)對應(yīng)的功能。這些程序往往還與中斷有關(guān)，編程的過程既繁瑣又容易出錯，阻礙了PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。PLC的發(fā)展必然朝著操作簡化對復(fù)雜任務(wù)的編程，在這一點上西門子就充當(dāng)了先行者，西門子S7-200的編程軟件設(shè)計了大量的編程向?qū)?，只需要在對話框中輸入一些參?shù)，就可以自動生成包括中斷程序在內(nèi)的用戶程序，大大方便了用戶的使用。近10年來，隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制，PLC在我國的應(yīng)用增長十分迅速。隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動化水平的不斷提高，今后一段時期內(nèi)PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。PLC的分類世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產(chǎn)品，一個流派是歐洲產(chǎn)品，一個流派是日本產(chǎn)品。美國和歐洲的PLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨立研究開發(fā)的，因此美國和歐洲的PLC產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的PLC技術(shù)是由美國引進(jìn)的，對美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。美國PLC產(chǎn)品美國是PLC生產(chǎn)大國，有100多家PLC廠商，著名的有A-B公司、通用電氣(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司、德州儀器(TI)公司、西屋公司等。其中A-B公司是美國最大的PLC制造商，其產(chǎn)品約占美國PLC市場的一半。A-B公司產(chǎn)品規(guī)格齊全、種類豐富，其主推的大、中型PLC產(chǎn)品是PLC-5系列。該系列為模塊式結(jié)構(gòu)，CPU模塊為PLC-5/10、PLC-5/12、PLC-5/15、PLC-5/25時，屬于中型PLC，I/O點配置范圍為256~1024點；當(dāng)CPU模塊為PLC-5/11、PLCPLCPLCPLCPLCLPLCL屬于大型PLC，I/O點最多可配置到3072點。該系列中PLC-5/250功能最強(qiáng)，最多可配置到4096個I/O點，具有強(qiáng)大的控制和信息管理功能。大型機(jī)PLC-3最多可配置到8096個I/O點。A-B公司的小型PLC產(chǎn)品有SLC500系列等。GE機(jī)GE-1、GE-1/J、GE-1/P等，除GE-1/J外，均采用模塊結(jié)構(gòu)。GE－l用于開關(guān)量控制系統(tǒng)，最多可配置到112個I/O點。GE-1/J是更小型化的產(chǎn)品，其I/O點最多可配置到96點。GE-1/P是GE-1的增強(qiáng)型產(chǎn)品，增加了部分功能指令(數(shù)據(jù)操作指令)、功能模塊(A/D、D/A等)、遠(yuǎn)程I/O功能等，其I/O點最多可配置到168點。中型機(jī)GE-Ⅲ，它比GE-1/P增加了中斷、故障診斷等功能，最多可配置到400個I/O點。大型機(jī)GE-Ⅴ，它比GE-Ⅲ增加了部分?jǐn)?shù)據(jù)處理、表格處理、子程序控制等功能，并具有較強(qiáng)的通信功能，最多可配置到2048個I/O點。GE-Ⅵ/P最多可配置到4000個I/O點。德州儀器(TI)公司的小型PLC新產(chǎn)品有510、520和TI100等，中型PLC新產(chǎn)品有TI300、5TI等，大型PLC產(chǎn)品有PM550、530、560、565等系列。除TI100和TI300無聯(lián)網(wǎng)功能外，其它PLC都可實現(xiàn)通信，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。莫迪康(MODICON)公司有M84系列PLC。其中M84是小型機(jī)，具有模擬量控制、與上位機(jī)通信功能，最多I/O點為112點。M484是中型機(jī)，其運算功能較強(qiáng)，可與上位機(jī)通信，也可與多臺聯(lián)網(wǎng)，最多可擴(kuò)展I/O點為512點。M584是大型機(jī)，其容量大、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)，最多可擴(kuò)展I/O點為8192。M884增強(qiáng)型中型機(jī)，它具有小型機(jī)的結(jié)構(gòu)、大型機(jī)的控制功能，主機(jī)模塊配置2個RS-232C接口，可方便地進(jìn)行組網(wǎng)通信。歐州的PLC產(chǎn)品德國的西門子(SIEMENS)公司、AEG公司、法國的TE公司是歐洲著名的PLC制造商。德國的西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。在中、大型PLC產(chǎn)品領(lǐng)域與美國的A-B公司齊名。整體式PLC；S5-100U是小型模塊式PLC，最多可配置到256個I/O點；S5-115U是中型PLC，最多可配置到1024個I/O點；S5-115UH是中型機(jī)，它是由兩臺SS－115U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)；S5-155U為大型機(jī)，最多可配置到4096個I/O點，模擬量可達(dá)300多路；SS－155H是大型機(jī)，它是由兩臺S5-155U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品，其性能價格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于于中小型PLC、S7-400系列屬于于中高性能的大型PLC。本的PLC產(chǎn)品日本的小型PLC最具特色，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實現(xiàn)的控制，日本的小型機(jī)就可以解決。在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，所以格外受用戶歡迎。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型PLC市場上，日本產(chǎn)品約占有70％的份額。歐姆龍(OMRON)公司的PLC產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。微型機(jī)以系列、CPM2C、CQM1等。P型機(jī)現(xiàn)已被性價比更高的CPM1A系列所取代，ACCQMRSCPIDCQMH是CQM1的升級產(chǎn)品。中型機(jī)有C200H、C200HS、C200HX、C200HG、C200HE、CS1系列。C200H是前些年暢銷的高性能中型機(jī)，配置齊全的I/O模塊和高功能模塊，具有較強(qiáng)的通信和網(wǎng)絡(luò)功能。C200HS是C200H的升級產(chǎn)品，指令系統(tǒng)更豐富、網(wǎng)絡(luò)功能更強(qiáng)。C200HX/HG/HE是C200HS的升級產(chǎn)品，有1148個I/O點，其容量是C200HS的2倍，速度是C200HS的3．75倍，有品種齊全的通信模塊，是適應(yīng)信息化的PLC產(chǎn)品。CS1系列具有中型機(jī)的規(guī)模、大型機(jī)的功能，是一種極具推廣價值的新機(jī)型。大型機(jī)有C1000H、C2000H、CV(CV500／CV1000／CV2000／CVM1)等。C1000H、C2000H可單機(jī)或雙機(jī)熱備運行，安裝帶電插拔模塊，C2000H可在線更換I/O模塊；CV系列中除CVM1外，均可采用結(jié)構(gòu)化編程，易讀、易調(diào)試，并具有更強(qiáng)大的通信功能。松下公司的PLC產(chǎn)品中，F(xiàn)PO為微型機(jī)，F(xiàn)P1為整體式小型機(jī)，F(xiàn)P3為中型機(jī)，F(xiàn)P5/FP10、FP10S(FP10的改進(jìn)型)、FP20為大型機(jī)，其中FP20是最新產(chǎn)品。松下公司近幾年P(guān)LC產(chǎn)品的主要特點是：指令系統(tǒng)功能強(qiáng)；有的機(jī)型還提供可以用FP-BASIC語言編程的CPU及多種智能模塊，為復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了軟件手段；FP系列各種PLC都配置通信機(jī)制，由于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性，這給構(gòu)成多級PLC網(wǎng)絡(luò)和開發(fā)PLC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序帶來方便三菱公司的PLC是較早進(jìn)入中國市場的產(chǎn)品。其小型機(jī)F1/F2系列是F系列的升級產(chǎn)品，早期在我國的銷量也不小。F1/F2系列加強(qiáng)了指令系統(tǒng)，增加了特殊功能單元和通信功能，比F系列有了更強(qiáng)的控制能力。繼F1/F2系列之后，20世紀(jì)80(2)輸出接口年代末三菱公司又推出FX系列，在容量、速度、特殊功能、網(wǎng)絡(luò)功能等方面都有了全面的加強(qiáng)。FX2系列是在90年代開發(fā)的整體式高功能小型機(jī)，它配有各種通信適配器和特殊功能單元。FX2N幾年推出的高功能整體式小型機(jī)，它是FX2的換代產(chǎn)品，各種功能都有了全面的提升。近年來還不斷推出滿足不同要求的微型PLC，如FXOS、FX1S、FX0N、FX1N及α系列等產(chǎn)品。三菱公司的大中型機(jī)有A系列、QnA系列、Q系列，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能，I/O點數(shù)可達(dá)8192點。其中Q系列具有超小的體積、豐富的機(jī)型、靈活的安裝方式、雙CPU協(xié)同處理、多存儲器、遠(yuǎn)程口令等特點，是三菱公司現(xiàn)有PLC中最高性能PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能1、CPU運算和控制中心它在整個系統(tǒng)中起“心臟”作用。2、存儲器具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲器：分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機(jī)存取存儲器(RAM)組成。3、輸入/輸出接口輸入接口電路工作過程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號。也就是通過輸入接口電路把外部的開關(guān)信號轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號。輸出接口工作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點斷開，斷開負(fù)載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號使負(fù)載動作或不動PLC的基本工作原理PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式1、每次掃描過程。集中對輸入信號進(jìn)行采樣。集中對輸出信號進(jìn)行刷新。2、輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時，程序在進(jìn)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(jìn)行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。3、一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。4、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。5、掃描周期的長短由三條決定。(1)CPU執(zhí)行指令的速度(2)指令本身占有的時間(3)指令條數(shù)6、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。電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)概述與選題背景意義2.5.1.基于PLC的電鍍行車的控制系統(tǒng)的概述PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置，它具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低等特點。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運行和保證產(chǎn)品的電鍍時間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動控制則是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。因此用PLC來設(shè)計整個控制系統(tǒng)是不錯的選擇。2.5.2.課題的選題背景及意義電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。簡單的理解，是物理和化學(xué)的變化和結(jié)合。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷細(xì)分，新工藝新材料的不斷涌現(xiàn)，在實際產(chǎn)品得到應(yīng)用的設(shè)計效果也日新月異，電鍍是我們在設(shè)計中經(jīng)常要涉及到的一種工藝，而電鍍效果是我們使用時間較長，工藝也較為成熟的一種效果。對于這種工藝的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，而通過這種的處理我們通?？梢缘玫揭恍┙饘偕珴傻男Ч?，如高光、亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品效果的差異性，通過這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計增加一個亮點。電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下用途：a:防腐蝕b:防護(hù)裝飾c:抗磨損d:電性能(根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層)e:工藝要求。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運行和保證產(chǎn)品的電鍍時間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動控制則是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(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。用PLC輔以變頻器對電鍍自動生產(chǎn)線行車進(jìn)行自動控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、操作靈活、使用安全、工作穩(wěn)定、性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)的特點，是一種很有效的自動控制方式，是電鍍生產(chǎn)實現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動化生產(chǎn)的發(fā)展方向。控制對象的設(shè)計要求詳述電鍍的工作流程如圖1.1：啟動——吊鉤上升——上限行程開關(guān)閉合——右行至1號槽上方——XK1行程開關(guān)閉合——吊鉤下降進(jìn)入1號槽——下限行程開關(guān)閉合——電鍍延時——吊鉤上升……，由6號槽內(nèi)吊鉤上升，然后左行至左限位，吊鉤下降至原位，即原位。按照要求，我們要實現(xiàn)以下工作方式：1、原位：表示設(shè)備處于初始狀態(tài)，吊鉤在下限位置，行車在左限位置。2、連續(xù)工作：當(dāng)?shù)蹉^回到原點后，延時一段時間(裝卸零件)，自動上升右行，按照工作流程要求不停的循環(huán)。3、單周期工作：設(shè)備始于原點，按下啟動按鈕，設(shè)備工作一個周期，然后停于原點，要重復(fù)第二個工作周期，必須再按一下啟動按鈕。第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計.1.1應(yīng)用系統(tǒng)總體方案設(shè)計⑴PLC控制系統(tǒng)類型①由PLC構(gòu)成的單機(jī)控制系統(tǒng)。②由PLC構(gòu)成的集中控制系統(tǒng)。③由PLC構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)。④用PLC構(gòu)成遠(yuǎn)程I/0控制系統(tǒng)。⑵系統(tǒng)的運行方式①手動運行方式。2.7.2.系統(tǒng)硬件設(shè)計根據(jù)⑴工藝要求⑵設(shè)備狀況⑶控制功能⑷I/0點數(shù)和種類⑸系統(tǒng)的先進(jìn)性2.7.3.PLC的機(jī)型選擇⑴合理的結(jié)構(gòu)型式整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I／O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。⑵安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I／O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程I／O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I／O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。⑶應(yīng)用功能要求一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。對于控制較復(fù)雜，要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。⑷響應(yīng)速度要求PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器，不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。⑸系統(tǒng)可靠性的要求對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。⑹機(jī)型盡量統(tǒng)一一個企業(yè)，應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：①機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。②機(jī)型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提③機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計算機(jī)后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。根據(jù)自動化電鍍生產(chǎn)線的控制要求以及以上根據(jù)，我們采用了德國西門子PLCS7-200CPU226型號，此類型PLC無論獨立運行，還是聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)都能完成各種控制任務(wù)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡單控制到復(fù)雜的自動控制。其應(yīng)用領(lǐng)域包括各種機(jī)床、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、電梯等行業(yè)。S7-200CPU226通訊功能完善，具有極高的性能價格比是很突出的特點，也是我們采用它的主要原因。PLC為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號有兩部分，一部分是原點、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開關(guān)，這些面板按鈕信號和傳感器信號作為PLC的輸入變量，經(jīng)過PLC的輸入接口輸入到內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器，然后在PLC內(nèi)部進(jìn)行邏輯運算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅(qū)動電機(jī)來控制行車的運行和吊鉤的升降I/O分配表及其端子接線圖在本次系統(tǒng)設(shè)計中，我們定義的I/O分配表如表2-1所示。將18個輸入信號和8個輸入信號按各自的功能類型分好，并與PLC的I/O點一一對應(yīng)，編排地址如下表。數(shù)字量擴(kuò)展模塊的地址分配是從最靠近CPU模塊的數(shù)字量模塊開始，在本機(jī)數(shù)字量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字節(jié)連續(xù)遞增，本模塊高位實際位數(shù)未滿8位的，未用位不能分配給I/O鏈的后續(xù)模塊，模擬量擴(kuò)展模塊的地址是從最靠近CPU模塊的模擬量模塊開始，在本機(jī)模擬量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字遞增。我們定義的I/O端子接線圖如圖2-1所示。由圖表可以看出,PLC控制系統(tǒng)的輸入信號有18個，均為開關(guān)量。其中單操作按鈕開關(guān)3個，行程開關(guān)6個，限位開關(guān)6個，選擇工作方式開關(guān)3個。PLC控制系統(tǒng)的輸出信號有8個，其中2個用于驅(qū)動吊鉤電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2,2個用于驅(qū)動行車電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4，2個用于驅(qū)動電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM5、KM6，1個用于原位指示,1個用于運行指示。表2.1I/O分配表輸輸入輸出序號序號123456789I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I2.0I2.1上限位下限位左限位右限位前限位后限位原點開關(guān)啟動開關(guān)停止開關(guān)單周期開關(guān)連續(xù)工作開關(guān)步進(jìn)開關(guān)XK行程開關(guān)1XK2行程開關(guān)XK行程開關(guān)3XK4行程開關(guān)XK行程開關(guān)5XK6行程開關(guān)20212223242526Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7上升下降左行右行前進(jìn)后退原位運行上限上限下限左限右限前限后限原點開關(guān)啟動開關(guān)停止開關(guān)單周期連續(xù)步進(jìn)XK1XK2XK3XK4XK5XK6I.0I.2I0.3I.4I.5I0.6I.7I.0I.2I1.3I.4I.5I1.6I.7I.0圖2.1I/O端子接線圖主電路的設(shè)計電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。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uu1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)場等方面得到廣泛應(yīng)用。圖2.2電鍍生產(chǎn)線主電路圖2.4電源的設(shè)計IIVD1VD3VD4VD2CUR2.3電容濾波的單相橋式不可控整流電路假設(shè)該電路已工作于穩(wěn)態(tài)，在U正半周過零點至wt=0期間，因U<U，故二極22d管均不導(dǎo)通，電容C向R放電，提供負(fù)載所需電流。至wt=0之后，U將要超過U，2d使得VD和VD開通，U=U，交流電源向電容充電，同時向負(fù)載R供電。14d2當(dāng)空載時，R趨于無窮大，放電時間常數(shù)為無窮大，輸出電壓最大，U=1.414U。d2通常在設(shè)計時根據(jù)負(fù)載的情況選擇電容C值，使RC≥1.5-2.5T,T為交流電源的周期，此時輸出的電壓為在本設(shè)計中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用三臺電機(jī)分別控制行車的左行、右行和行車的前進(jìn)、后退以及吊鉤的上升、下降。主電路如圖2-2。圖2-2中，接觸器KM，KM控制電動機(jī)M的正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)行車的左行、右行，121接觸器KM3，KM4控制電動機(jī)M2的正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)行車的前進(jìn)和后退，接觸器KM5、KM控制電動機(jī)M的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)吊鉤的上升和下降。6電鍍生產(chǎn)線的工作流程圖我們根據(jù)設(shè)計要求繪制了整個系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識該生產(chǎn)線的生產(chǎn)全過程，整個系統(tǒng)的工作流程圖，如圖2-3所示。行車動作無非就是上下左右前后受控移動，按照指定的順序(即動作表)完成一系列的動作。要求有幾套動作表可以選擇，動作可以靜態(tài)修改，也可以在運行時由上位機(jī)動態(tài)修改。在這里，我們把行車的一個動作定義為：“到幾號工位上升，再到幾號工位下降”，或者是“延時幾秒”，每個動作表由若干個動作字組成，放在PLC的數(shù)據(jù)寄存器里，動作表由PLC程序初始化，也可以在運行時通過串行通訊由上位機(jī)讀取和修改，PLC程序在運行時只是不斷地解釋和執(zhí)行動作表?；痀手動NY單周期運行否NN6#5#4#3#2#1#圖2.4電鍍生產(chǎn)線工作流程圖3.第三章系統(tǒng)的軟件設(shè)計PLC部資源內(nèi)部根據(jù)軟元件的功能不同，分成了許多區(qū)域，如輸入/輸出繼電器區(qū)、定時器區(qū)、計數(shù)器區(qū)、特殊繼電器區(qū)等。下面分別介紹下。1、定時器：電氣自動控制的大部分領(lǐng)域都需要用定時器進(jìn)行時間控制，靈活地使用定時器可以編制出復(fù)雜動作的控制程序。它是PLC中重要的編程元件，是累計時間增量的內(nèi)定時器的工作過程與繼電-接觸器控制系統(tǒng)的時間繼電器基本相同，但它沒有瞬動觸點。使用時要提前輸入時間預(yù)設(shè)值。當(dāng)定時器的輸入條件滿足時開始計時，當(dāng)前值從0開始按一定的時間單位增加；當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，定時器觸點動作。利用定時器的觸點就可以得到控制所需的延時時間。2、計數(shù)器：計數(shù)器可用來累計輸入脈沖的個數(shù)，經(jīng)常用于對產(chǎn)品進(jìn)行計數(shù)或者進(jìn)行特定功能的編程。使用時要提前輸入它的特定植。當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時，計數(shù)器開始累計觸點斷開。3、輸入繼電器：輸入繼電器一般都有一個PLC的輸入端子與之對應(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號。當(dāng)外部的開關(guān)信號為閉合時，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開觸點閉合，常閉觸點斷開。4、輸出繼電器：輸出繼電器一般都有一個PLC上的輸出端子與之對應(yīng)。當(dāng)通過程序使同時在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。5、內(nèi)部位存儲器：內(nèi)部位存儲器的作用和繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在PLC中沒有輸入/輸出端與之對應(yīng)，因此它的觸點不能驅(qū)動外部負(fù)載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。它主要起邏輯控制作用。PLC外PLC還有兩部分組成，系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶程序的運行；用戶程序是用戶為語句表、功能塊圖和順序功能圖等，用戶可以選擇一種編程語言，如果需要，也可混合使用幾種語言編程。這些編程語言都是面向用戶的，它使控制程序的開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改工作大大簡化。我們在本次設(shè)計中選擇梯形圖編程。以下我們詳細(xì)介紹下梯形圖的概念。梯形圖左邊有一條垂直的線稱作左母線，右邊一條虛線稱為右母線。母線之間是觸點的邏輯連接和線圈的輸出。1、PLC的梯形圖是“從上到下”按行繪制的，兩側(cè)的豎線類似電氣控制圖的電源線，通常稱做母線(BusBar)，大部分梯形圖只保留左母線；梯形圖的每一行是“從左到右”繪制，左側(cè)總是輸入接點，最右側(cè)為輸出元素，觸點代表邏輯“輸入”條件，如開關(guān)、按紐、內(nèi)部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如指示燈、接觸器、中間繼電器、電如定時器、計數(shù)器或數(shù)學(xué)運算等功能指令。2、電氣控制電路左右母線為電源線，中間各支路都加有電壓，當(dāng)支路接通時，有電流流過支路上的觸點與線圈。梯形圖中的假想電流在圖中只能作單方向的流動，即只能從左向右流動。層次改變(接通的順序)也只能先上后下，與程序編寫時的步序號是一致的。圖中的輸入接點如I1.0、I0.1等，輸出線圈Q0.0、Q0.1等不是物理接點和線圈，而是輸入、輸出存儲器中輸入、輸出點的狀態(tài)，并不是接線時現(xiàn)場開關(guān)的實際狀態(tài)；輸出線圈只對應(yīng)輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，該位的狀態(tài)必須通過I/O模塊上對應(yīng)的輸出單元才能驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4、梯形圖中使用的各種PLC內(nèi)部器件，如輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等，也不是真梯形圖中每個繼電器和觸點均為PLC存儲器中的一位，相應(yīng)位為“1”，表示繼電器線圈通電、常開接點閉合或常閉接點斷開；相應(yīng)位為“0”，表示繼電器線圈斷電、常開接點斷開5、梯形圖中的繼電器觸點既可常開，又可常閉，其常開、常閉觸點的數(shù)目理論上是無窮多個(受存儲容量限制)，也不會磨損，因此，梯形圖設(shè)計中，可不考慮觸點數(shù)量，這給一個信號到PLC即可。6、電氣控制電路中各支路是同時加上電壓并行工作的，而PLC是采用循環(huán)掃描方式工作，梯形圖中各元件是按掃描順序依次執(zhí)行的，是一種串行處理方式。由于掃描時間很短 對這種并行處理與串行處理的差別有時候應(yīng)予注意，特別是那些在程序執(zhí)行階段還要隨時對輸入、輸出狀態(tài)存儲器進(jìn)行刷新操作的PLC，不要因為對串行處理這一特點考慮不夠而引起偶然的誤操作。計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動化開辟了廣闊的發(fā)展空間，我們可以方便快捷地組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過采用遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷、雙機(jī)熱備等先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)更加安全可靠。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對應(yīng)于原有的HMI(人機(jī)接口軟件，HumanMachineInterface)的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應(yīng)用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通訊監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內(nèi)容。組態(tài)軟件：對應(yīng)全稱為HumanandMachineInterface/ManandMachineInterface/SupervisoryControlandDataAcquisition，中文翻譯為：人機(jī)界面/監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制一體化，遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的組態(tài)軟件的功能和特點可歸納如下：概念簡單，易于理解和使用；功能齊全，便于方案設(shè)計；實時性與并行處理；建立實時數(shù)據(jù)庫，便于用戶分步組態(tài)，保證體統(tǒng)安全可靠運行；利用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動的動態(tài)畫面；引入“運行策略”的概念點：擁有全面的腳本與圖形動畫功能可以對畫面中的一部分進(jìn)行保存，以便