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基于PLC的电镀生产线控制系统设计摘要本文讨论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，从而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，大大提高了工作人员的工作环境质量。
为适应现代传统的工业控制系统，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 ControlSystem Based on PLCABSTRACTThis article discussed how carried on the automated galvanization production line control using German Siemens PLC S7-200. In this design, we take consider of the automatic control technology component in the domestic application prospect and the environment of the galvanization production line, and this makes this production line truly to have the automatic production movement as the goal. We formulate a plan that uses a programmable controller which can adapt many kinds of environment in current and later to control the entire work. We analyzed the system software and hardware design with emphasis, and provide the system hardware wiring diagram, PLC I/O port distribution list and the overall program flow diagram and so on. This design realized the galvanization production automation, enhanced the product efficiency, and reduced the labor intensity. In order to adapt the modern tradition industry control system, we also used the King View software system which had taken on as the position machine. And coordinate PLC as lower position machine. All this has made this system had the function of current time monitoring. That caused this automatic production system integrate to the modern industry control system better.KEY WORDS: PLC, Galvanization, King View目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 控制系统概述与选题背景意义 (2)1.1.1 控制系统的概述 (2)1.1.2 课题的选题背景及意义 (2)1.2 控制对象的设计要求 (3)1.3PLC系统组成 (4)1.3.1 CPU (4)1.3.2 存储器 (4)1.3.3 输入/输出接口电路 (4)1.4PLC的基本工作原理 (5)1.5 小结 (5)第2章系统的硬件设计 (6)2.1 主电路设计 (6)2.2 PLC机型选择 (7)2.3 I/O分配表及其端子接线图 (7)2.3.1 I/O地址分配 (7)2.3.2 PLC外部接线图 (8)2.4 小结 (9)第3章系统的软件设计 (10)3.1 软件的组成及作用 (10)3.1.1 PLC内部资源 (10)3.1.2 PLC编程语言 (11)3.2 程序流程图设计 (12)3.3 程序梯形图设计 (13)3.4 指令表 (15)3.5 小结 (18)第4章系统组态画面设计 (19)4.1 组态软件介绍 (19)4.2 监控画面设计 (20)4.2.1 建立新工程 (20)4.2.2 创建组态画面 (22)4.2.3 定义I/O设备 (24)4.2.4 构造数据库 (27)4.2.5 动画连接 (29)4.2.6 编写语言命令 (30)4.3 小结 (31)第5章系统软硬件调试 (32)结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)外文资料翻译 (1)前言本设计的工作过程是这样的：在电镀生产线左侧，工人将零件装入行车的吊篮并发出自动启动信号，行车提升吊篮并自动前进。
课程设计任务书学院名称课程名称工厂电气控制技术课题名称电镀车间专用行车PLC控制系统专业班级姓名学号指导教师审批一、设计任务书（一）专用设备基本情况介绍电镀专用行车采用远距离控制，起吊重量500kg以下，起重物品是有待进行电镀或表面处理的各种产品零件。
根据电镀加工工艺的要求，电镀专用行车的结构和动作流程如图1所示，其中1 槽为电镀槽，槽中装有电镀液，2槽为回收槽，3槽为清水槽，实际生产中电镀槽的数量由电镀工艺要求决定，电镀的种类越多，槽的数量越多。
图 1 电镀专用行车的结构和动作流程图。
图1电镀专用行车的结构和动作流程图电镀专用行车的工作过程如下：（1）在电镀生产一侧，工人将待加工的零件装入吊篮，发出控制信号，行车自动上升，并逐段前进，根据工艺要求在需要停留的槽位停止。
（2）行车停留在某个槽位上面后，自动下降，停留一定的时间（各槽停留的时间根据工艺要求预先设定），再自动上升并继续前行。
（3）如此完成电镀工艺规定的各道工序，直至生产的末端。
然后，自动返回原位，由工人卸下处理好的零件。
电镀专用行车一次加工过程的控制是顺序控制，由吊篮前进、下降、延时停留、上升、后退等工序组成。
（二）拖动系统设计专用行车的前后和升降运动由三相交流异步电动机拖动，根据电镀行车的起吊重量，选用两台电动机进行拖动。
主电路拖动控制系统如图2所示，其中，行车的前进和后退，吊钩的上升和下降控制分别通过两台电动机M1、M2的正、反转来控制图2 主电路拖动控制系统原理图（三）设计任务（1）根据控制选择PLC型号，分配I/O端口（2）设计 I/O电路，选择电器元件，并绘制I/O接线电气原理图（3）绘制梯形图，绘制用户程序语句表并进行模拟调试（4）绘制以下工艺图中的一种：电气元件布置图与接线图、底板加工图；控制面板布置图、接线图、面板加工图；电气箱图与总接线图（5）编写设计、使用说明书、设计小结及参考资料目录二、设计过程（一）总体方案选择说明（1）本设计方案中的控制对象电机均由交流接触器完成开、停的控制，电动机需采用正、反向控制，正、反转之间具有互锁的功能，为了避免过多的使用接触器，互锁装置由PLC 内部的软件完成。
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。
2 电镀生产线专用行车的技术要求2.1电镀生产线的工艺要求本课题研究的电镀生产线属于小型生产企业的电镀生产线。
电镀小型专业行车，其运动形式主要有三种：即大车拖动的行车前后运动和提升机构的重物的升降运动以及小车在镀槽方向上的左右运动。
电镀专用行车设备是采用远距离控制，起吊重量是500kg以下（含电镀装具和电镀件），生产效率高，劳动强度低的专用自动化起吊设备。
电镀专用行车的结构与工艺流程图1所示：图1 电镀专用行车示意图电镀专用行车在生产线上的工作顺序是：操作人员在操作区域将待加工的零件装入吊篮，并发出开车指令，专用行车的小车便自动提升吊篮至吊梁顶部，大车同时自动前行。
前行至电镀生产现场时大车停止运行，小车牵引吊篮以及生产工件自动逐段前行，按工艺设定的要求在各镀槽前停车，吊篮自动下降至电镀槽内，停留一定的时间（在各槽停留的时间预先按工艺要求设定）后自动提升吊篮，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的终端，大车自动后行返回操作区域，小车自动右行自动返回原位，卸下吊篮内处理好的零件，重新装料待出发指令后进入下一次加工循环。
在电镀生产工艺中，不同的零件对镀层的要求不同，而且还要满足批量生产的需求。
因此，电气控制系统针对不同的工艺流程（如镀锌、镀铬、镀镍等），硬件应具有预选功能，控制程序应具有参数可修正功能。
电镀专用行车与通用的小型行车结构类似，跨度较小，但要求定位准确，以便吊篮能准确进入电镀槽内，所以设计中在工序的各个动作中的转化时利用传感器的传感信号作为动作转化的开关。
工作时大车的移动（前/后）与吊篮的上/下运动、小车移动（左/右）,除了应该具有自动控制功能以外，还要能够执行人工手动控制。
由于电镀生产线属于中型的工业生产系统，生产的设备的造价较高，生产的时候设备的功率较大，耗电量较大，故而其安全性必须得到考虑，以保证操作人员以及生产设备的安全，降低危险系数，所以无论是自动运行时还是手动运行时，系统都必须有相应的保护措施，各个动作之间要有联锁、自锁。
目录0 前言 (1)1 设计题目：电镀自动生产线控制设计 (1)2 总体设计 (3)2.1 PLC选型 (3)2.2 PLC端子接线 (3) (4)3.1 设计思想 (5)3.2 电气原理图设计 (5)3.3 顺序功能图设计 (6)3.4 PLC梯形图 (7) (7) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (13)4 .程序调试说明 (14)6.参考文献 (15)0 前言本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。
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，它具有可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小。
1 设计题目：电镀自动生产线控制设计1.1课程设计的基本要求如图所示，在电镀生产线原位，将待加工零件装入吊篮，装好后吊篮上升到上限位，左行，按照预先设定的槽位顺序，依次实现下降--电镀延时--上升的操作，当最后一个槽位电镀完成，右行到原位停止，吊篮下降到下限位，卸下工件，进入下一个循环。
采用拨码开关进行槽位的设定，开关闭合，表示此槽位需要停下进行电镀；开关断开，则不必停下。
要求：1）对于不同的电镀件，具有槽位选择的功能。
可以按照工艺要求，设定槽位拨码开关的状态，并按照槽位拨码开关的状态完成上述过程；2）图中的SQ6、SQ7为两端的超行程保护；3）行走电机采用能耗制动，制动时间为2S，升降电机采用电磁抱闸自动；4）用信号灯显示吊篮所在槽位及其上下限位置；5）原位装卸时间为10S；6）可以实现手动、自动。
电镀自动生产线示意图1.2控制对象的设计要求详述如摘要中所述，电镀的工作流程如图1.1：启动——吊钩上升——上限行程开关闭合——右行至1号槽上方——XK1行程开关闭合——吊钩下降进入1号槽——下限行程开关闭合——电镀延时——吊钩上升……，由3号槽内吊钩上升，然后左行至左限位，吊钩下降至原位，即原位。
毕业设计说明书PLC在电镀生产线控制系统中的应用设计学院：学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2011年6月II / 66摘要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，而在我国尚处于发展阶段。
本课题以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的电镀行车自动生产线的设计，并通过应用机械、可编程序控制器(PLC)等多项专门技术开发的自动生产系统。
本文首先分析和制定了该生产线的整体设计思想和方案，确保了该生产线系统具备真正的自动化生产能力且结构简单。
在该生产线的控制系统中，采用了高可靠性，高稳定性，编程简单，易于使用，而且广泛应用于现代工业企业生产线过程控制中的控制器PLC。
重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统主电路图、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、电镀生产线、控制系统、组态王III / 66AbstractPlating production line driving the degree of automation in Germany, Italy, the United States and other countries have higher levels of development, while in China is still in development stage.The topics to the industry status quo as the starting point, combined with other industry application of automatic control technology proposed PLC-based automatic electroplating production line design lane, and through the application of mechanical, programmable logic controller (PLC) and many other specialized technology developmentautomated production systems.Firstly, analysis and development of the production line's overall design concept and programs to ensure that the production line automation system with real ability and a simple structure.In the production line control system, using a high reliability, high stability, simple programming and easy to use, and is widely used in modern industrial process control of production line controller PLC.Key parts of the system hardware and softwareIV / 66design, and the system hardware, wiring diagram, PLC control I / O port allocation table and the overall program flow, etc., to achieve a plating production automation, improve productivity and reduce 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 ,Electroplating productionline,Control System, Configuration KingV / 66目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT(英文摘要) (Ⅱ)目录 (VI)前言 (1)第一章绪论 (4)1.1 PLC的发展和历史趋势 (4)1.2 PLC的分类 (6)1.3 PLC系统组成及各部分的功能 (11)1.4 PLC的基本工作原理 (13)1.5 电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义 (13)1.5.1 基于PLC的电镀行车的控制系统的概述.. 131.5.2 课题的选题背景及意义 (14)VI / 661.6 控制对象的设计要求详述 (16)第二章系统的硬件设计 (18)2.1系统总体设计 (18)2.1.1应用系统总体方案设计 (18)2.1.2系统硬件设计根据 (18)2.1.3PLC的机型选择 (18)2.2 I/O分配表及其端子接线图 (21)2.3主电路的设计 (24)2.5 电镀生产线的工作流程图 (27)第三章系统的软件设计 (29)3.1 软件的组成及应用 (29)3.1.1 PLC内部资源 (29)3.1.2 PLC编程语言 (30)VII / 663.1.3 组态软件 (33)3.2 组态王软件设计 (35)第四章梯形图 (35)结论 (39)参考文献 (40)致谢及声明 (41)VIII / 66前言我们设计的工作过程是这样的：电镀生产线的一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，行车的左行和右行，前进与后退以及上升与下降的运动分别由电动机M1,M2,M3拖动通过电动机的正反转实现两个方向的运动，按工艺要求在需要停留的槽位停止，这由位置控制指令信号既固定于轨道一侧的限位开关发出来控制吊篮与槽位的对位。
电镀车间专用行车PLC控制系统设计1.1 电镀生产线简介随着我国国民经济的迅速发展，电镀与精饰的新技术，新工艺不断涌现。
电镀生产线实现的是一个复杂的工艺生产过程，需要控制电镀时间，电镀电流，电压，溶液浓度，温度，相关的周边设备控制及生产过程自动化。
电动行车是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半自动控制方式。
在许多场合，为了提高工作效率、促进生产自动化和减轻劳动效率，往往需要实现电动行车的自动化控制。
实现自动化控制，可以使行车能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作。
1.2电镀车间行车专用PLC控制系统设计内容1.2.1设备基本情况该电镀自动线是某厂电镀车间为提高工效、促进生产自动化和减轻劳动强度而提出制造的一台专用半自动起吊设备。
采用远距离控制，起吊重量在500千克以下，起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。
其结构及工艺流程如图1所示。
图1 电镀自动线示意图电镀自动线机械结构与普通小型行车结构类似，由小车、大车和吊物提升机构组成。
工作时，除具有自动控制的大车移动（前/后）与小车（提升吊物用）上/下运动外，还有调整吊篮位置的小车左右运动。
其工作过程为：在电镀自动线的一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，提升机构便提升并自动逐段前进，按工艺要求在需要停留的槽位停止，并自动下降，停留一定时间后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至自动线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新发出信号进入下一加工循环。
对于不同零件，其镀层要求和工艺过程是不相同的，则自动线上镀槽的数量也不相同，该控制系统能对不同工艺过程（如镀锌、镀铬、镀镍镉）有程序预选和修改能力。
该自动线有5个电镀槽，各槽停留时间由用户根据工艺要求进行整定。
1.2.2 拖动系统专用行车的小车、大车和升降运动均采用三相交流异步电动机（Y802-4，0.75kW、2A、1390r/min、380V）分别拖动，并采用一级机械减速。
基于PLC校园照明智能控制系统设计目录1 绪论 (1)1.1电镀流水线控制系统的现状及发展方向 (1)1.2流水生产的含义 (1)1.3 镀金生产线的特殊要求 (2)1.4 本文的主要工作 (2)2.电镀金生产工艺介绍 (4)2.1生产工艺过程的步骤 (4)2.2电镀金的电化学基本原理 (5)2.3 电镀金镀液的选择 (5)3.控制系统的硬件选型 (6)3.1主要器件功能介绍 (6)3.1.1直流伺服电机简介 (6)3.1.2 PWM简介 (7)3.1.3传感器选择 (7)3.2电路组成 (8)4.系统硬件设计 (11)4.1系统I/O地址分配 (11)4.2系统硬件接线 (11)5.生产线下位控制器控制程序设计 (14)5.1控制器面向对象的编程方法 (14)5.2程序设计步骤 (14)5.3组态画面设计 (15)5.4调试过程及结果 (17)6.总结与展望 (18)参考文献 (19)1 绪论1.1电镀流水线控制系统的现状及发展方向我国的一些生产商的电镀流水线控制系统在二十世纪初期的时候开始使用PLC控制系统以及变频器来进行控制，在不断的发展之后，目前我们国内的控制水平已经非常的接近国外，但是电镀生产线的一些核心的工艺配方以及进行机械加工的方面还远远的不及国外。
不仅如此，其实电镀行业从始至终都被归类于高度污染的行业，因为在进行电镀生产的过程中会产生非常多的污染气体以及还有很多重金属的废水，对于污染问题，我国的环境保护协会一直在不停地对其管理的标准进行修改，对于废水和废弃的处理问题也不断提出了很多合理的解决方法。
1.2流水生产的含义所谓流水生产就是说把生产的零件一个一个的排整齐，然后按照顺序去依次的进行操作和排序，然后在同一个机器上面按照一定的顺序来完成生产的过程，流水线的这个机器是按照一定专业上规定好了的顺序进行拼接完成的，而且虽然说这是拼接完成的，但是它的稳定性还是很好的，既保证了稳定性，而且还方便折叠运送。
电镀⾃动⽣产线PLC控制课程设计完整版电镀⾃动⽣产线P L C 控制课程设计标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]《电⽓与PLC控制系统设计》指导及任务书设计课题:电镀⾃动⽣产线PLC控制设计专业建筑电⽓与智能化学⽣姓名班级学号指导教师设计地点起⾄时间发放⽇期电⽓⼯程学院⽬录第⼀章概述1.1 电镀⼯艺的发展1.2 PLC- FX2N第⼆章电镀⽣产线总体设计说明2.1 电镀⾃动⽣产线⽰意图2.2 电镀⾃动⽣产线控制要求第三章控制系统设计说明3.1主电路设计说明3.2 PLC输⼊输出接线图设计说明3.3 控制⾯板元件布置图的设计 3.4 梯形图设计说明3.5 操作控制设计说明3.6 主要电器元件选择说明3.7 元器件⽬录表第四章设计⼩节概述1.1 电镀⼯艺的发展电镀⽣产作为⼀种传统产业⾃开始以来，⼏⼗年间有了极⼤的发展，从早期的纯⼿⼯作坊⽣产发展到今天的半⾃动甚⾄全⾃动⽣产，电镀⼯业的进步巨⼤的，电镀产品的种类和电镀⼯艺的复杂程度也是发⽣了极⼤的变化，⼤道汽车、飞机，⼩到⽣活⽤品⾦银⾸饰，各式各样的赣南⼯业产品都离不开电镀技术，电镀技术已发展形成⼀个重要的⼯程领域⼀个表⾯⼯程。
近年来随着⽣产的发展和不同产品⼯艺的特殊要求，电镀⽣产的⽣产过程在有些淋⾬显得相当复杂，有许多条流⽔线构成⼀套完整的⽣产线，这就要各流⽔线之前能实现互联，因⽽PLC技术开始引⼊电镀。
质量优秀的电镀产品不光需要好的电镀⼯艺和镀液添加剂，还需要保证电镀产品按照电镀⼯艺流程运⾏以及电镀时间，这些都是决定电镀产品质量的重要因素。
因此PLC的引⼊尤为重要。
1.2 PLC- FX2N三菱FXPLC是⼩形化，⾼速度，⾼性能和所有⽅⾯都是相当FX系列中最⾼档次的超⼩程序装置，除输⼊出16～25点的独⽴⽤途外，还可以适⽤于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊⽤途，是⼀套可以满⾜多样化⼴泛需要的PLC。
摘要：随着我国国民经济的迅速发展，电镀与精饰的新技术，新工艺不断涌现。
电镀生产线实现的是一个复杂的工艺生产过程，需要控制电镀时间，电镀电流，电压，溶液浓度，温度，相关的周边设备控制及生产过程自动化。
电动行车是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半自动控制方式。
在许多场合，为了提高工作效率、促进生产自动化和减轻劳动效率，往往需要实现电动行车的自动化控制。
实现自动化控制，可以使行车能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作[1]。
关键词：PLC可编程控制器；电镀生产线；梯形图目录1 绪论 (1)1.1电镀生产线现状介绍 (1)1.1.1电镀生产线存在的问题 (1)1.1.2电镀行业的规模 (1)1.1.3电镀生产产生的污染物 (2)1.2 PLC的介绍 (2)1.2.1 PLC产生和定义 (2)1.2.2 PLC的基本组成 (3)1.2.3 PLC的基本工作原理 (3)2电镀车间行车概述 (4)2.1电镀行车的基本组成结构 (4)2.2电镀行车的加工工艺要求 (4)2.3电镀行车的工作过程 (4)2.4电镀行车的运行流程框图 (5)3电镀行车控制系统的设计 (5)3.1系统保护的设计 (6)3.2工作方式的设计 (6)3.3信号显示及报警的设计 (6)3.4行车准确定位的设计 (7)3.5行车控制流程的设计 (7)3.5.1行车自动控制 (7)3.5.2行车手动控制 (9)3.6电镀行车控制系统主电路设计 (10)4控制系统软件设计 (12)4.1PLC选型 (12)4.2I/O地址对照表 (12)4.3PLC外部接线图 (13)4.4PLC梯形图 (14)4.5软件仿真 (15)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录A 自动程序的梯形图 (23)基于PLC的电镀生产线控制系统设计1 绪论1.1电镀生产线现状介绍1.1.1电镀生产线存在的问题电镀自动线是大规模生产和增加品种的必然产物,它对改进我国电镀工业的落后的面貌起着举足轻重的作用。
毕业设计（论文）开题报告课题零件电镀生产线PLC控制系统设计一课题背景及意义1．课题的背景国内电镀生产线的发展状态电镀生产线从手工操作，逐步向机械和自动化方向发展。
我国在这方面的发展是比较快的。
在60年代，我国大多数的电镀生产，仍以手工操作为主。
而现在的不少企业甚至是乡镇企业，已有了比较好的电镀自动线。
在借助国外先进技术的基础上，现在已经开发了各种类型的微型电脑控制电镀自动线，上海近500家电镀厂、点，已经有370多条电镀自动线，并有25条从外国引进的自动线，可见我国的电镀生产，正在向自动化方向发展。
其中比较好的自动线的行车起步、制动、运行平稳，电机采用无极变速或配备变频调速后，定位准确，用聚氨酯作行车运行轮，运行时惯性小，噪声低，制动性好。
车辆的运行，溶液的温度、PH及添加剂的自动补充，已有用微电脑自动控制，但我国的电镀生产设备与国外的先进国家相比，还有比较大的差距，相对而言，手工操作还是比较多的，有些厂的机械设备还比较陈旧，自动化程度不高。
现阶段我国的电镀生产线，主要应该考虑行车运行平稳，定位准确，设备耐用，生产效率高，确保电镀质量高，质量好。
现在有些企业在设计电镀自动线时，要求一条自动线有多种功能，例如既能镀铁零件，还能镀锌压铸件；既能镀装饰铬镀层，又能仿镀金和仿铜镀层。
其实，有些槽子排在内线基本上不用，行车在这些不用的槽子上面走来走去，既降低生产效率，又影响产品质量。
有些电镀线中安排了许多清洗槽和辅助槽；有些辅助槽过宽，使一条电镀线排得很长，同样会降低生产效率和产品质量。
总之，我国的电镀生产线要向国际上最先进的方向发展，但现阶段应在讲究实用、实效的基础上求先进，循序渐进，逐步提高我国电镀生产的先进水平。
国外电镀生产线的发展状态美国，日本等国的电镀自动线比我国先进，如日本大友电舍株式会社的电镀车间，各种镀液中的主要成分都是由电脑自动检测和自动控制及补充，操作的各种参数温度、PH值、电流等都由电脑自动测定和自动调节，行车的运行完全无人操作。
《电气与PLC控制系统设计》指导及任务书设计课题: 电镀自动生产线PLC控制设计专业建筑电气与智能化学生姓名班级学号指导教师设计地点起至时间发放日期电气工程学院第一章概述1.1 电镀工艺的发展1.2 PLC- FX2N第二章电镀生产线总体设计说明2.1 电镀自动生产线示意图2.2 电镀自动生产线控制要求第三章控制系统设计说明3.1主电路设计说明3.2 PLC输入输出接线图设计说明3.3 控制面板元件布置图的设计 3.4 梯形图设计说明3.5 操作控制设计说明3.6 主要电器元件选择说明3.7 元器件目录表第四章设计小节1.1 电镀工艺的发展电镀生产作为一种传统产业自开始以来.几十年间有了极大的发展.从早期的纯手工作坊生产发展到今天的半自动甚至全自动生产.电镀工业的进步巨大的.电镀产品的种类和电镀工艺的复杂程度也是发生了极大的变化.大道汽车、飞机.小到生活用品金银首饰.各式各样的赣南工业产品都离不开电镀技术.电镀技术已发展形成一个重要的工程领域一个表面工程。
近年来随着生产的发展和不同产品工艺的特殊要求.电镀生产的生产过程在有些淋雨显得相当复杂.有许多条流水线构成一套完整的生产线.这就要各流水线之前能实现互联.因而PLC技术开始引入电镀。
质量优秀的电镀产品不光需要好的电镀工艺和镀液添加剂.还需要保证电镀产品按照电镀工艺流程运行以及电镀时间.这些都是决定电镀产品质量的重要因素。
因此PLC的引入尤为重要。
1.2 PLC- FX2N三菱FXPLC是小形化.高速度.高性能和所有方面都是相当FX系列中最高档次的超小程序装置.除输入出16～25点的独立用途外.还可以适用于多个基本组件间的连接.模拟控制.定位控制等特殊用途.是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
特点 -系统配置即固定又灵活；-编程简单；备有可自由选择.丰富的品种；令人放心的高性能；高速运算；使用于多种特殊用途；外部机器通讯简单化；共同的外部设备。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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 SystemBased on PLC[Abstract] With the development of modern industry and technology,electroplating has been widely used in machinery,electronic,instrument,lightindustry,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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1国内外电镀自动线现状及发展水平 (1)1.2电镀生产线实现自动控制的意义 (2)1.3国内电镀行车控制问题 (3)1.4本课题的研究内容和文章结构 (4)1.4.1本课题研究内容 (4)1.4.2论文结构 (4)第二章电镀生产线控制系统的总体设计 (5)2.1镀锌生产线工艺分析 (5)2.1.1镀锌工艺分析 (5)2.1.2镀锌设备的结构 (6)2.2镀锌自动线控制系统的设计要求 (7)2.3电镀控制系统设计方案 (8)2.3.1辅助设备系统 (8)2.3.2行车控制系统 (9)2.4电镀控制系统硬件部分设计 (11)2.4.1电镀自动生产线与可编程控制器 (12)2.4.2电动机的选择和安装 (13)2.4.3电镀控制的变频器选择与安装 (14)2.4.4位置检测装置的选择和安装 (14)2.4.5电镀控制系统的人机界面 (15)第三章电镀生产线系统的软件设计 (15)3.1电镀控制系统程序的设计 (16)3.1.1行车运行流程编程 (16)3.1.2互锁设计 (26)3.2人机界面的设计 (27)第四章总结与展望 (33)4.1总结 (33)4.2展望 (34)致谢 (34)参考文献 (35)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊附录 (37)附录一程序流程图 (37)附录二 I/0分配表 (38)附录三 T型图 (39)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1国内外电镀自动线现状及发展水平电镀工业是我国重要的加工行业，至今已有100多年历史，近代科学技术的发展为它增添了许多新的内容，因而电镀在机械、地质、电子、仪器仪表、轻工、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密切相关。
1 引言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。
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[1]。
用PLC辅以变频器对电镀自动生产线行车进行自动控制，具有结构简单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强的特点，是一种很有效的自动控制方式，是电镀生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展的主流方向。
为此，我选定了该题目，简单的实现了电镀生产线的自动工作流程，并进行了简单的软件设计，从画面上达到了该系统的监控目的。
1.1 PLC的发展趋势二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。
同时，PLC的功能也不断完善。
随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
作为离散控的制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。
随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。
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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
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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
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三、设计PLC的I/O分配表
如表3-1所示是PLC的I/O分配表，其详细列出了输入输出的元件符号、编
号、功能等，其中输出元件对应于电机的正、反转，Y0作为吊环电机M1的正转，
控制生产线中的上升阶段；Y2作为电机M1的反转输出控制吊环下降；而Y1则
是作为电机M2的正转输出控制右行；Y3是电机M2的反转输出信号控制其生产
过程中的左行阶段。
表3-1 PLC的I/O分配表
输入输出
PLC编号元件符号功能PLC编号元件符号功能
X0 SB1 启动Y0 KM1 上升
X7 SB2 停止Y2 KM2 下降
X5 SQ5 上限位Y1 KM3 右行
X6 SQ6 下限位Y3 KM4 左行
X1 SQ1 右限位
X2 SQ2 回收液槽限位
X3 SQ3 清水槽限位
X4 SQ4 左限位
X13 SA1 手动
X11 SA2 步进
X12 SA3 单周期
X10 SA4 连续
X14 SB3 上升
X15 SB4 下降
X16 SB5 右行
X17 SB6 左行
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四、设计PLC的I/O接线图
如图3-4-1所示，为电镀生产线控制系统的I/O接线图，其中SB1、SB2、
SB3、SB4、SB5、SB6为按钮开关，均需要用手操控其作用；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、
SQ5、SQ6为行程开关，分别置于不同的限位上，用于控制电机的上下左右；SA1、
SA2、SA3、SA4为拨动开关或者是旋转开关，主要用于手动、单周期、自动循环、
步进这四种工作方式的选择与切换。
图3-4-1电镀生产线控制系统的I/O接线图
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五、设计功能图
如图3-5-1是电镀生产线控制的PLC控制功能图，功能图主要用于描述电镀
生产线控制系统的工作过程，功能及其特性，是分析、设计该电器系统控制程序
的主要根据，主要有步、有向连线、转换、转换条件和命令组成，在本设计中更
具PLC的具体情况，我们选择如图中M0~M20作为功能图的步，将整个电镀生产
过程分成了许多步，每步完成各自不同的动作，通过输入转换条件如X0~X17、
T0~T5进行步间转换后，由不同的输出Y0、Y1、Y2、Y3从而驱动电机运行完成
整个电镀生产过程。顺序功能图的设计同时也为我们下一步的梯形图设计奠定了
基础，
图3-5-1电镀生产线控制的PLC控制功能图
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六、设计梯形图
梯形图
如图3-6-1梯形图，为电镀生产过程的总控制图，根据设计的要求在总
控制梯形图中每个生产控制方式由程序不同的部分来控制完成：
1 如图3-6-1是完成控制系统的启动与停止
其中按钮SB1（X0）启动，SB2(X7)
停止。
如图3-6-1系统的启动与停止梯形图
2 如图3-6-2手动工作方式控制部分
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。
图3-6-2手动工作方式控制梯形图
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3 图3-6-3为步进工作方式的控制部分
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。
图3-6-3进工作方式的控制梯形图
4 如图3-6-4为单周期和自动循环工作方式的控制部分
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。
如图3-6-4 单周期和自动循环工作方式梯形图
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图3-6-5电镀生产线PLC控制系统梯形图
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