电气控制与PLC
课程设计说明书
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1 系统描述 (1)
1．1 背景及意义 (1)
1．2 任务及要求 (1)
2 方案论证 (2)
2．1 继电器、PLC电路图电路分析 (2)
2．2 PLC与继电器的优缺点 (3)
2．3 方案对比 (5)
3 方案实现 (6)
3．1 工艺要求 (6)
3．2 控制流程 (6)
3．3 拖动系统设计 (9)
3．4 PLC机型选择 (9)
3．5 PLC输入输出对照表 (11)
3．6 电镀生产线PLC控制梯形图 (11)
3．7 电镀生产线PLC控制梯形图程序 (16)
3．8 分类控制 (19)
设计心得 (20)
参考文献 (21)
1 系统描述
1．1 背景及意义
一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。
电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC 作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。
1．2 任务及要求
电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。行车和吊钩各由一个电动机拖动。行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀夜从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统有自动和手动两种操作模式。
2 方案论证
2．1 继电器、PLC电路图电路分析
（1）、如图（a）为继电器电路图；图中SBT为常开按钮，SBP位常闭按钮，KM 为继电器线圈。当按下启动按钮SBT，继电器KM的线圈通电，其常开触点KM闭合，由于常开触点KM与启动按钮SBT并联，所以即使松开启动按钮SBT，已经闭合的常开触点KM仍然能使继电器KM的线圈通电，这个常开触点称作“自锁”触点。停止时按下停止按钮SBP，继电器的线圈失电。
（2）、如图（b）为PLC梯形图；图中X0为常开输入触点，X1为常闭输入触点，Y0表示输出，其输出Y0的工作状态受X0、X1信号控制，当按下启动输入继电器按钮X0，输出继电器Y0的线圈通电，其常开触点Y0闭合，由于常开触点Y0与启动输入继电器按钮X0并联，所以即使松开启动输入继电器按钮X0，已经闭合的常开触点Y0仍然能使输出继电器YO的线圈通电。停止时按下停止按钮X1，输出继电器的线圈Y0失电，常开触点Y0断开。
2．2 PLC与继电器的优缺点
如图（a）、（b）对于同一控制电路，继电控制原理和梯形图的输入、输出信号基本相同，控制过程等效。
2.2.1 继电器特点
（1）、功能不易扩展；
（2）、继电器价格相对PLC便宜；
（3）、继电器接线复杂，一个产品的工艺改变，要重新接线，布线不易更新；
（4）、继电控制使用是内部继电器、定时器和计数器靠硬件连接控制电路；
（5）、可靠性不高，查找和排除故障十分困难；
（6）、当产品更新时继电器控制系统的元件和接线都要相应的变化，而且这种变动工作量很大，工期长费用高。
2.2.2 PLC特点
1、可靠性高、抗干扰性强
PLC采用了集成度很高的微电子器件，大量开关动作由无触点的半导体电路来完成，其可靠程度是使用机械触点的继电器所无法比拟的。为了保证PLC能在恶劣的工业环境下可靠工作，在其设计和制造过程中采取了一系列硬件或软件的刚干扰的设施。
硬件方面的设施有：
（1）隔离~~PLC的输入、输出接口电路一般都采用光点耦合器来传递信号，这种光电隔离设施使外部电路与PLC内部之间完全避免了点的联系，有效地抑制了外部的干扰源对PLC的影响，还可以防止外部强电穿入内部CPU。
（2）滤波~~在PLC电路电源和输入、输出(I/O)电路中设置了多种滤波电路，可有效抑制高频干扰信号。
（3）在PLC内部CPU供点电源采取屏蔽、稳压、保护等设施，防止干扰信号通过供电源进入PLC内部，另外各个输入\输出（I/O）接口电路的电源彼此独立，以避免电源之间的相互干扰；
（4）内部设置连锁、环境检测与诊断等电路，一旦发生故障就报警；
（5）外部采用密封、防尘、抗震的外壳封装机构，以适应工作的恶劣的环境。在软件方面的设施有：
（1）设置故障检测与诊断程序，每次扫描都对系统状态、用户程序、工作环境和故障进行检测诊断，发现错误后，立即作自动相应的措施，如报警、保护数据和封锁输出等。
（2）定义用户程序及动态数据进行电池后备，以以保证停电后有关状态及信息不会丢失。
2 、编程简单易学
PLC采用与继电器控制线路图非常接近的梯形图作为编程语言，它既有继电器电路的清晰直观的特点，又充分考虑到电气工人和技术人员的读图习惯，对使用者来说，几乎不需要专门的计算机知识，因此，易学易懂，程序改变时也容易修改。
3、功能完善、适应性强
目前PLC产品已经标准化，系列化和模块化，不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制功能，还具有A/D、D/A转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产过程监控等功能。它能根据实际需要，方便灵活地组装成大小各异、功能不一的控制系统，即可控制一台单机、一条生产线、又可以控制一个机群、多点生产线。既可以现场控制，又可以远程控制。
针对不同的工业现场信号，如交流、直流、开关量或模拟量、电流或电压脉冲或电位、强电或弱电等，PLC都有相应I/O接口模块与工业现场控制器件和设备直接连接，用户可以根据需要方便的进行配置，组成使用、紧凑的控制系统。
4、使用简单，调试维修方便
PLC的接线极其方便，只需将生产输入信号的设备（如按钮、开关等）与PLC 的输入端子连接，将接收输出型号的被控制设备（接触器、电磁阀等）与PLC的输出端子连接，仅用螺丝刀既可完成全部接线工作。
PLC的用户程序可在实验室模拟调试，输入信号用开关来模拟，输出可以用PLC 的发光二极管。调试后再将PLC早现场安装调试。调试工作量要比继电器控制系统少得多。
PLC的故障率很低，并且有完善的自诊断功能和运行故障指示装置。一旦发生故障，可以通过PLC机上各种发光二极管的亮灭状态迅速查明原因，排除故障。
5 、体积小、重量轻、功耗低
由于PLC采用了半导体大规模集成电路，因此正规产品机构紧凑、体积小、重量轻、功耗低，所以PLC很容易装入机械设备内部，是实现机电一体化的理想的控
电镀流水线的PLC控制 一、控制要求 难易程度：难 1）某电镀流水线有4个槽位（自左而右ABCD排列），在上方有导轨（对应4个电镀槽安装行程开关SQA-D，当在原位（SQ1，在A槽左侧）按启动按钮SB1，则一小车（由一电机带动，正反转，能耗制动）带动工件向右运行，到达需要电镀的槽位上方（由四个选择开关SAA-D事先选择相应的槽位是否需要电镀），则自动能耗制动停止，然后下放（电机反转，带动工件下降）至SQ2（下限位开关，4个槽位共用）停止，在4个槽位分别停留不同时间（进行电镀）后上升至SQ3（上限位开关，4个槽位共用）继续右行，直至需要电镀的槽位全部电镀完毕返回原位停止。 2）到相应槽位电镀完毕后要判断右边是否还需要电镀再决定右行或返回。 3）按停止按钮则全部动作停止。 4）每一动作（上升、下降、右行、左行、电镀等）可以通过相应点动按钮控制。 3.提示 4个槽位电镀右行、制动、下降、电镀、上升具有明显的顺序性，可分别用4个移位指令来表述状态，按启动按钮或一个槽电镀完毕根据启动前的选择开关决定下一个槽的移位字是否启动来决定是否跳过该槽。
二、控制系统设计分析 设计思路： 1.对事先选择好的槽位进行电镀，要求电机能够正反转及能耗制动，同时能够对4个槽位的电镀时间进行控制，则要有相应的时间继电器。 2.相应的槽位电镀完毕后要判断右边是否还需要电镀再决定右行或返回，由该槽右侧所有槽位的选择开关控制。 3.每一动作（上升、下降、右行、左行）可以由相应点动按钮控制。 输出点统计：
三．PLC系统硬件配置 利用实验室设备进行课题设计，选择西门子S7-300 PLC。 PLC硬件配置如下： 四．主电路设计及说明 由带能耗制动的电机M1的正、反转来带动电镀行车的右行和返回，其中，能耗制动用时间原则，制动2秒；由电机M2的正、反转来带动电镀行车的上升和下降；通过行程开关来保证行车运行在一定范围内！
电气控制与 PLC 课程设计说明书 题 目： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 评语： 成绩： 指导老师签名：
目录 目录 1 系统描述 (1) 1．1 背景及意义 (1) 1．2 任务及要求 (1) 2 方案论证 (2) 2．1 继电器、PLC电路图电路分析 (2) 2．2 PLC与继电器的优缺点 (3) 2．3 方案对比 (5) 3 方案实现 (6) 3．1 工艺要求 (6) 3．2 控制流程 (6) 3．3 拖动系统设计 (9) 3．4 PLC机型选择 (9) 3．5 PLC输入输出对照表 (11) 3．6 电镀生产线PLC控制梯形图 (11) 3．7 电镀生产线PLC控制梯形图程序 (16) 3．8 分类控制 (19) 设计心得 (20) 参考文献 (21)
1 系统描述 1．1 背景及意义 一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。 电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC 作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。 1．2 任务及要求 电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。行车和吊钩各由一个电动机拖动。行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀夜从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统有自动和手动两种操作模式。
电镀生产线的P L C控制一.课题分析 1课题要求： 电镀生产线采用专用行车，行年架装有可升降的吊钩；行车和吊钩各有一台电动机拖动；行车进退和吊钩升降由限位开关位控制；生产线定为三槽位； 工作循环为：工件放入镀槽－电镀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一行车返回原点。如图3-1-1所示。 设置自动循环、点动、单周循环和步进四种作方式；有必要的电气保护和联锁；设计主电路电气原理图、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接线图、编出梯形图、写出指令语句表，并要求调试成功、会排查故障。 图3-1-1电镀生产线工作示意图 2 课题分析 电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。本课题要求在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式，每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新，输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫
描时，新状态才被读入。一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。扫描周期长短由三条决定。CPU执行指令的速度；指令本身占有的时间；指令条数。由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。PLC是通过运行编写的用户程序实现控制任务的。PLC中的程序由系统程序和用户程序两部分组成，系统程序由PLC生产厂家提供，它支持用户程序的运行；用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应用程序。本课题可以采用起保停以及以转换为中心的方法编写程序，分为四个小块来完成： （1）其中按钮SB1（X0）启动，SB2(X7)停止 （2）当闭合SA1则实现自动循环，若闭合SA4则实现单周期的控制方式。 （3）将开关拨动到SA2后，按一下启动按钮SB1后则开始工作，当碰到下一个极限行程开关后就停止，从而实现步进控制 （4）当开关拨动到SA4时，按住SB3、SB4、SB5、SB6则可以完成相应的工作过程，放开按钮则立即停止，实现对工作过程的手动控制。 二、设计主电路 电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用。 电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路图。在本设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如图3-2-1。图中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制电动机M2的正、反转，实现行车的向右和向左。 图3-2-1电镀生产线 PLC电气控制设计主电路图
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 电镀生产线的PLC控制系统设计 [摘要] 随着现代工业和技术的发展，电镀在机械、电子、仪器仪表、轻工、地质、交通运输和国防工业等生产部门的应用日益广泛,与人们的日常生活也有十分密切的关系。 现代市场竞争日趋激烈，企业迫切需要提高生产效率和产品质量，于是如何提高电镀生产线的自动控制性能，减少成本具有重要的意义。 本文以镀锌电镀自动生产线控制系统设计为目标，对其电镀的工艺要求和控制要求进行了分析，结合企业的实际情况，开发了一套基于触摸屏与PLC的电镀生产线的自动控制系统，提出了设计方案，然后对该生产线控制系统的硬件部分进行了设计。在对电镀控制系统的设计中，针对于电镀生产线上行车运行不平稳，定位不精确等问题提出了解决的方法。 本次设计以三槽电镀生产线为例，在设计中运用到了可编程控制器PLC基础知识、自动控制、电动机、电气控制以及电力电子等多门技术，并且对这些技术进行综合应用。 [关键词] 可编程控制器触摸屏电镀控制系统变频器
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ Design of Electroplate Production Line Control System Based on PLC [Abstract] With the development of modern industry and technology,electroplating has been widely used in machinery,electronic,instrument,light industry,geology,transpo -tation,and national defense industry and it is also very close to the common life of peop- le. Due to the acute competition of the market,the production efficiency and product quality must be enhanced.So,it is significant to enhance the control performance of electroplating production line and reduce production cost. This paper analyzes technological and control requirements combined with practical situation on the basis of design of zinc plating automatic production line.The control system of automatic production line was also designed based on touch screen and PLC.The design scheme was also proposed in detail.Then,the hardware part of production line control system was designed especially focused on the unstable sliding of driving and imprecision of location. This design take three slots electroplate production line as an example ,which makes use of the automatic control, electric motor, the electricity control, programmable controller PLC and the electric power electronics，and apply these techniques. Comprehensively. [Key words] Electroplating PLC Touch screen Control the system Inverter
摘要 本文探讨了如何利用德国西门子PLC S7-300进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，制定了采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个整个工作流程的方案。重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O 端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。 关键词：PLC，电镀，组态王
目录 前言 0 第1章绪论 (1) 1.1 PLC的发展和历史趋势 (1) 1.2 PLC的分类 (2) 1.2.1 按I/O点数分类 (2) 1.2.2 按功能分类 (2) 1.3 PLC系统组成及各部分的功能 (3) 1.4 PLC的基本工作原理 (4) 1.5电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义 (4) 1.5.1 生产线的控制系统的概述 (4) 1.5.2 课题的选题背景及意义 (5) 1.6 控制对象的设计要求详述 (6) 第2章系统的硬件设计 (7) 2.1 PLC机型选择 (7) 2.2 I/O分配表及其端子接线图 (7) 2.3主电路的设计 (10) 2.4电镀生产线的工作流程图 (11) 第3章系统的软件设计 (12) 3.1 软件的组成及作用 (12) 3.1.1 PLC内部资源 (12) 3.1.2 PLC编程语言 (13) 3.1.3 组态软件 (14)
第一章引言 1、设计目的和任务及容 1.1、设计目的 综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。 1.2、设计任务 熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC 接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。 1.3、设计容 电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。行车和吊钩各由一个电动机拖动。行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀液从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统有自动和手动两种操作模式。 第二章系统硬件设计 2.1、系统硬件配置及组成原理 2.1.1、电气控制线路的设计 本自动线中的电动机控制线路，采用交流380/220V电源供电，电源开关采用刀开关与自动开关串连的组合形式，其中刀开关起隔离电源、安全检修的作用，自动开关起短路保护作用。电动机控制线路中各电机主电路接于380V电源，控制电路接于220V电源。各电机主电路采用接触器控制，并采用热继电器作过载保护，其中行车电机和吊钩电机采用电磁抱闸制动。因实际需要，吊钩电机采用
转子串电阻起动。因此，电镀行车电动机的主电路、局部照明电路、向PLC负载供电的直流稳压电源。 2.1.2、电动机的设计 本文采用三相异步电动机控制作为行车和吊钩的动力单元。三相异步电动机具有结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的为太和动态特性的有点。 2.1.3、PLC的选型 PLC的选型在PLC的应用设计当中非常的重要，目前在国外生产的PLC种类很多，在选用PLC时应考虑以下几点： 首先规模要适当。输入、输出点数以及软件对PLC的功能及指令要选择PLC 机型规模大小的重要依据。首先要有足够的输入、输出点数，并留有一定的裕量（百分之十的备用量）。如果只是为了实现单机自动化，或者机电一体化产品，可选用小型的PLC。如果控制系统较大，输入、输出点数较多，被控设备较分散的，可选用中型或大型的PLC。 其次功能要相当，结构要合理。对于以开关量进行控制的系统，一般的低档机就能满足要求；对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，应选用带A/D、D/A转换，加减运算，数据传送的低档机；对于控制比较复杂，控制性能较高的系统，应选用中档或高档机。 根据以上对PLC的选型要进行的严格分析，再对照我们所设计的电镀生产线的控制系统的具体分析，我们所选用的控制系统是三菱公司的FX2N-32MR-001，CPU、电源、输入输出一体化机型，可以连接模拟量、定位、通讯、网络等各种特殊扩展设备。置8K容量的RAM存储器，通过安装存储器卡盒，最大可扩展到16K容量。CPU处理速度0..08us/基本指令，I/O点数各为16点，便可以满足其控制要求，且有一定的裕量。 2.1.4、PLC的控制功能 PLC是一种一位处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质是一种工业控制用的专用计算机。因此它的组成以一般的微型计算机基本相同，也是有硬件系统和软件系统两大部分组成。
基于PLC的电镀生产线控制系统设计 摘要 本文探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，制定了采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个整个工作流程的方案。重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O 端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。 关键词：PLC，电镀，组态王
Design of galvanization production line control system based on PLC ABSTRACT How did the article discuss has carried on the automated galvanization production line control using German Simens PLC S7-200, in this design, we produced the scene from the automatic control technology component in the domestic application prospect and the galvanization production line the environment to consider, take caused this production line truly to have the automatic production movement as the goal, will formulate has used in current and later all applies widespread also can adapt the many kinds of environment programmable controller to control the entire entire work flow the plan.Has analyzed the system software and hardware design part with emphasis, and gave the system hardware wiring diagram, PLC has controlled the I/O port distribution list as well as the overall program flow diagram and so on, has realized the galvanization production automation, enhanced the production efficiency, reduced the labor intensity.In order to adapt the modern tradition industry control system, we also used based on the configuration king software system had taken on the position machine, coordinate lower position machine PLC has completed this system real-time monitoring system function, better caused this automatic production system to integrate to the modern industry control domain in. KEY WORDS: PLC,Galvanization, Configuration King
第一章引言 1、设计目的和任务及内容 1.1、设计目的 综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。 1.2、设计任务 熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC 接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。 1.3、设计内容 电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。行车和吊钩各由一个电动机拖动。行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀液从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统有自动和手动两种操作模式。 第二章系统硬件设计 2.1、系统硬件配置及组成原理 2.1.1、电气控制线路的设计 本自动线中的电动机控制线路，采用交流380/220V电源供电，电源开关采用刀开关与自动开关串连的组合形式，其中刀开关起隔离电源、安全检修的作用，自动开关起短路保护作用。电动机控制线路中各电机主电路接于380V电源，控制电路接于220V电源。各电机主电路采用接触器控制，并采用热继电器作过载保护，其中行车电机和吊钩电机采用电磁抱闸制动。因实际需要，吊钩电机采用
转子串电阻起动。因此，电镀行车电动机的主电路、局部照明电路、向PLC负载供电的直流稳压电源。 2.1.2、电动机的设计 本文采用三相异步电动机控制作为行车和吊钩的动力单元。三相异步电动机具有结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的为太和动态特性的有点。 2.1.3、PLC的选型 PLC的选型在PLC的应用设计当中非常的重要，目前在国内外生产的PLC种类很多，在选用PLC时应考虑以下几点： 首先规模要适当。输入、输出点数以及软件对PLC的功能及指令要求是选择PLC机型规模大小的重要依据。首先要有足够的输入、输出点数，并留有一定的裕量（百分之十的备用量）。如果只是为了实现单机自动化，或者机电一体化产品，可选用小型的PLC。如果控制系统较大，输入、输出点数较多，被控设备较分散的，可选用中型或大型的PLC。 其次功能要相当，结构要合理。对于以开关量进行控制的系统，一般的低档机就能满足要求；对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，应选用带A/D、D/A转换，加减运算，数据传送的低档机；对于控制比较复杂，控制性能较高的系统，应选用中档或高档机。 根据以上对PLC的选型要进行的严格分析，再对照我们所设计的电镀生产线的控制系统的具体分析，我们所选用的控制系统是三菱公司的FX2N-32MR-001，CPU、电源、输入输出一体化机型，可以连接模拟量、定位、通讯、网络等各种特殊扩展设备。内置8K容量的RAM存储器，通过安装存储器卡盒，最大可扩展到16K容量。CPU处理速度0..08us/基本指令，I/O点数各为16点，便可以满足其控制要求，且有一定的裕量。 2.1.4、PLC的控制功能 PLC是一种一位处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质是一种工业控制用的专用计算机。因此它的组成以一般的微型计算机基本相同，也是有硬件系统和软件系统两大部分组成。
PLC的电镀生产线控制系 统设计 学号：2009061141 班级： 09电气一班 设计人：陈军许 指导老师：高明远 日期：2011年6月22号
基于PLC的电镀生产线控制系统设计本学期课程设计我们选择的是电镀生产线控制系统的设计，其主要控制流程是，生产线有三个槽，工件有可升降吊钩的行车带动，经过电镀，渡液回收和清洗等过程来完成工件的电镀过程。PLC的基本工作原理 PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式 1、每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。 2、输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 3、一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 4、元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 5、扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数 6、由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。
电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义 基于PLC电镀生产线的控制系统的概述 电镀行车生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平已经较高，而在我国尚处在发展阶段。中国经济的高速发展，工业化进程的不断深化，为自动化行业的迅猛发展提供了广阔的空间。电镀行业是我国重要的加工行业，据粗略估计，全国现有15000家电镀生产厂，行业职工总数超过50万人，现有5000多条生产线和2.5～3亿平方米电镀面积生产能力。电镀行业年产值约为100亿元人民币。近十年来，乡镇企业发展迅速电镀行业企业规模普遍较小，年电镀能力超过10000平方米的企业不足500家。少数合资企业或正规专业化企业拥有国际先进水平的设备和设施，但是大多数中小企业仍在使用许多过时的技术和设备，大量的生产线为半机械化和半自动化控制，一些甚至为手工操作。 工业电镀生产线工位多、生产复杂，同时在电镀中，其氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工艺具有严重的化学污染和腐蚀，对人的身心健康十分不利，而且人工操作随机性大，影响产品质量。传统的方法是使用顺序控制器，由于其电路复杂，接口多，受外界干扰大，工作可靠性差，维护也困难。采用PLC有较完善的诊断和自保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统的可靠性。 课题的选题背景及意义 电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。简单的理解，是物理和化学的变化和结合。 随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果。对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，而通过这种的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光、亚光等，搭配不同的效果构
1引言 一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。 电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。本文介绍在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。 本文使用三菱公司的FX系列PLC进行系统控制，具有灵活多变的特点。软件使用STL指令的编程方法，使程序简单易懂，便于仿真及运行。 2. 课题内容 电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩，行车和吊钩各有一台电动机拖动。行车的前进、后退和吊钩的上升、下降均由相应的行程开关发出信号。 该电镀生产线只有三个基本的槽位，分别是：清水槽、回收槽和电镀槽。编程时要求半自动和全自动控制。 电镀生产线的工艺流程如下图所示： 图2-1
工艺流程：工件放入电镀槽中，电镀5分钟后提起，停30秒，再放入回收液槽中停放30秒，提起后停20秒，再放入清水槽中，清洗20秒，行车返回到原位，镀件的加工过程全部结束。 3.电镀生产线PLC控制系统总体设计过程 1）行车、吊钩的行程控制:采用计数固定的脉冲数来控制各种转速下工作台的行程； 2）电动机转速的测量和显示:通过编码器产生的高速脉冲，在利用PLC高速计数器在单位时间内计数， 3）电动机正反转的实现:由PLC输出端Y0、Y1分别控制继电器KM1、KM2去改变加给三相异步电动机的直流电源的极性，从而实现对三相异步电机转向(行车前进后退、吊钩上升下降)的控制。 4.硬件设计部分 4.1各器件的选择 为使控制较为精确，对各种关键器件的类型应选择合适的软件。 本文采用三相异步电动机控制作为行车和吊钩的动力单元。三相异步电动机具有结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的为太和动态特性的有点。下图为电动机的主电路图，其中M1为控制行车的电动机，M2为控制吊钩的电动机。
电镀生产线的P L C控制 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
电镀生产线的PLC控制 一.课题分析 1课题要求： 电镀生产线采用专用行车，行年架装有可升降的吊钩；行车和吊钩各有一台电动机拖动；行车进退和吊钩升降由限位开关位控制；生产线定为三槽位；工作循环为：工件放入镀槽－电镀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一行车返回原点。如图3-1-1所示。 设置自动循环、点动、单周循环和步进四种作方式；有必要的电气保护和联锁；设计主电路电气原理图、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接线图、编出梯形图、写出指令语句表，并要求调试成功、会排查故障。 图3-1-1电镀生产线工作示意图 2 课题分析 电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。本课题要求在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式，每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新，输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。扫描周期长短由三条决定。CPU执行指令的速度；指令本身占有的时间；指令条数。由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。PLC是通过运行编写的用户程序实现控制任务的。PLC中的程序由系统程序和用户程序两部分组成，系统程序由PLC生产厂家提供，它支持用户程序的运行；用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应用程序。本课题可以采用起保停以及以转换为中心的方法编写程序，分为四个小块来完成：（1）其中按钮SB1（X0）启动，SB2(X7)停止 （2）当闭合SA1则实现自动循环，若闭合SA4则实现单周期的控制方式。 （3）将开关拨动到SA2后，按一下启动按钮SB1后则开始工作，当碰到下一个极限行程开关后就停止，从而实现步进控制 （4）当开关拨动到SA4时，按住SB3、SB4、SB5、SB6则可以完成相应的工作过程，放开按钮则立即停止，实现对工作过程的手动控制。 二、设计主电路 电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用。
摘要 一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。 以S7-200作为主控器，行程开关检测。并详细阐述了其工作原理、基本工能框图、关键设计技术及软件工作流程，最后进行了软件实现，达到系统要求的功能。 关键词：电镀生产线 PLC
一概述 1.1 可编程控制器的定义 可编程控制器简称PC（英文全称：Programmable Controller），它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC （英文全称：Programmable Logic Controller）和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机（PC）相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。 1.2 PLC在工业产品中的应用 PLC是可编程控制器（Programmable logic Controller）的简称，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁发的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模式式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 技术上，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储器容量更大、智能更强的品种出现：产品规模上，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。其中S7-200 PLC是一种小型PLC，其结构紧凑，功能强大，适用于各行各业，各种场合中的检测、检测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能复杂控制功能。 本文介绍以S7-200系列PLC为核心的电镀生产线控制，详细阐述了其工作原理、基本功能框图、关键设计技术及软件工作流程，极高的性价比。 PLC可以保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间，
电气控制与PLC 课程设计（论文） 题目：电镀行车的PLC控制 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
摘要 本文以电镀自动生产线控制系统设计为研究对象，以其电镀专用行车为控制对象，对其电镀的工艺要求和控制要求进行了分析，采用理论研究的方法，设计了一套基于PLC的电镀车间专用行车自动控制系统。本系统选用三菱 FX2N-64MR-001型号的PLC来进行控制，通过PLC输出信号接触器的触点动作，来控制三台异步电动机的运行，从而实现对行车的水平运动和吊钩的垂直运动的控制，考虑到电镀、上升、下降等运动时行车和吊钩需要准确停位。在程序设计时为了便于对设备进行调整和检修，设计了手动程序以实现对行车和吊钩的点动控制，对于自动控制程序的设计，其工作过程是典型的顺序控制，采用步进指令能很好的实现对其控制。通过软件仿真可以看出所设计的控制系统很好的实现了电镀的工艺要求和控制要求，可以方便完成自动和手动之间的切换，体现出PLC控制系统具有调试方便、适应性强的优点。 关键字：电镀行车；可编程控制器；梯形图 ABSTRACT The electroplating automatic production line to control system design to study, with its specialized operations to control traffic. the electroplating technology and control of the claim was analysed and the theory of the research methods, design a web based on the plc electroplated impression of the special traffic control system; The system for mitsubishi fx2n - 64mr -001 kind of the plc to control, the output signal of the plc contacts with some action to control motor three asynchronous operation, the level of the motion and the hook vertical motions of the operations, rising and falling, the motion and the hook to the right stop. in programming, to facilitate the adjustment of equipment and design a manual procedures for the implementation and hook at the control, the automatic control of the design, it is typical of the order of control and use the step into the instructions to the very good with the controls. Through software simulations can see that the system of the electroplating technology and control, you can easily finish automatic and manual switch between that of the plc control system for the adaptable. Key words：the electroplating ；programmable logic control；terraced figure
电镀生产线的PLC控制 一.课题分析 1课题要求： 电镀生产线采用专用行车，行年架装有可升降的吊钩；行车和吊钩各有一台电动机拖动；行车进退和吊钩升降由限位开关位控制；生产线定为三槽位；工作循环为：工件放入镀槽－电镀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一行车返回原点。 如图3-1-1所示。 设置自动循环、点动、单周循环和步进四种作方式；有必要的电气保护和联锁；设计主电路电气原理图、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接线图、编出梯形图、写出指令语句表，并要求调试成功、会排查故障。 图3-1-1电镀生产线工作示意图 2 课题分析 电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今 其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程
度更高。本课题要求在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式，每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新，输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序 进行下一次扫描时，新状态才被读入。一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。元件映象寄存 器的内容是随着程序的执行变化而变化的。扫描周期长短由三条决定。CPU执行指令的速度；指令本身占 有的时间；指令条数。由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。PLC是通过运行编写的用户程序实现控制任务的。PLC中的程序由系统程序和用户程序两部分组成， 系统程序由PLC生产厂家提供，它支持用户程序的运行；用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的 应用程序。本课题可以采用起保停以及以转换为中心的方法编写程序，分为四个小块来完成：（1）其中按钮SB1（X0）启动，SB2(X7)停止 （2）当闭合SA1则实现自动循环，若闭合SA4则实现单周期的控制方式。 （3）将开关拨动到SA2后，按一下启动按钮SB1后则开始工作，当碰到下一个极限行程开关后就停止，从而实现步进控制 （4）当开关拨动到SA4时，按住SB3、SB4、SB5、SB6则可以完成相应的工作过程，放开按钮则立即 停止，实现对工作过程的手动控制。 二、设计主电路 电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用。 电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路 图。在本设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如图3-2-1。图中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制 电动机M2的正、反转，实现行车的向右和向左。 图3-2-1电镀生产线PLC电气控制设计主电路图