plc操纵课程设计电镀车间专用行车plc操纵系统.docx

1、plc操纵课程设计电镀车间专用行车plc操纵系统课程设计任务书学院名称 课程名称 工厂电气操纵技术 课落款称 电镀车间专用行车PLC操纵系统 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 审 批 一、 设计任务书（一） 专用设备大体情形介绍电镀专用行车采纳远距离操纵，起吊重量500kg以下，起重物品是有待进行电镀或表面处置的各类产品零件。依照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

2、图电镀专用行车的工作进程如下：（1）在电镀生产一侧，工人将待加工的零件装入吊篮，发出操纵信号，行车自动上升，并逐段前进，依照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，停留必然的时刻（各槽停留的时刻依照工艺要求预先设定），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，直至生产的结尾。然后，自动返回原位，由工人卸下处置好的零件。 电镀专用行车一次加工进程的操纵是顺序操纵，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 专用行车的前后和起落运动由三相交流异步电动机拖动，依照电镀行车的起吊重量，选用两台电动机进行拖动。 主电路拖动操纵

3、系统如图2所示，其中，行车的前进和后退，吊钩的上升和下降操纵别离通过两台电动机M一、M2的正、反转来操纵 图2主电路拖动操纵系统原理图（三）设计任务 （1）依照操纵选择PLC型号，分派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；操纵面板布置图、接线图、面板加工图；电气箱图与总接线图 （5）编写设计、利用说明书、设计小结及参考资料目录二、 设计进程（一） 整体方案选择说明 （1）本设计方案中的操纵对象电机均由交流接触器完成开、停的操纵，电动机需

4、采纳正、反向操纵，正、反转之间具有互锁的功能，为了幸免过量的利用接触器，互锁装置由PLC内部的软件完成。 （2）为了精准的对各个行动部件（大车，小车）进行定位，采纳行程开关和接近开关对其进行定位的设计，选用的开关在现场进行安装，在选型和安装硬件和编程时应考虑抗干扰性能。选用的开关由于要进行反复的利用和经受高强度的负荷，选用开关时还要考虑其耐磨损性。 （3）导轨上的驱动电机，其内部设有过载爱惜开关，一样为常闭型触点。作为电机的过载爱惜信号，在设计PLC的操纵电路时应考虑该信号的逻辑关系。 （4）关于电镀车间小型行车系统而言，电镀环节是整个工序成败的关键，而进行电镀的镀槽定位的信号是由装在电镀现场

5、的行程开关录入的，因此行程开关的工作状况，即行程开关在工作时的好坏对生产有极大的阻碍。而行程开关一样为无源电器元件，其动作为重复性的机械动作，磨损和受压的次数最多，因此是整个工作的电气元件中最容易显现故障的装置。因此在自动程序开始之前，先要对行程开关进行检测，进行检测时，是用检测电机（小功率）驱动一个检测小车对行程开关进行通/断的测试。 （5）起吊电机（M1）、横行电机（M2）、走行电机（M3）、检测用电机（M4）。别离采纳热继电器实现过载爱惜，其热继电器的常开触点用过中间继电器KA的转换后，作为PLC的输入触点，用以完成各个电机系统的过载爱惜。 （6）主回路选用自动开关，各负载和操纵回路和P

6、LC操纵回路采纳熔断器实现短路的爱惜。 （7）电气操纵箱设置在操纵操纵室内。操纵面板与操纵箱内的电器板选用BVR型铜导线连接，电气操纵箱与执行装置之间采纳接线端子板连接。 （8）设计方案被选用的PLC为继电器输出型。 （9）PLC本身配有24V的直流电源，该接线端可为输入传感器提供直流24V电源。PLC的接地线与机械的接地端相连，大体单元必需接地。为了抑止附加在电源设及输入端的干扰，应给PLC接以专用地线，接地址应与动力设备（电动机）的接地址分开，接地电阻应该小于100，接地线面积应大于2mm2，而且接地址应该尽可能靠近可编程操纵器。 （10）PLC操纵程序，均采纳梯形图编程（LD）。（二）

7、设计电器操纵原理图一、 PLC系统结构设计 （1） PLC选型及地址分派依照该专用行车的操纵要求，其输入/输出及操纵信号共有13 个，其输入信号9个，输出信号4个，实际使历时，系统的输入都为开关操纵量，加上10%15%的余量就能够够够了，并无其他特殊操纵模块的需要，拟采纳三菱公司FX2N-24MR型PLC，输入/输出信号地址分派见表1。表1输入/输出信号地址分派表作用名称地址启动按钮SB1X001原位限位开关SQ4X002清水槽限位开关SQ3X003回收波槽限位开关SQ2X004镀槽限位开关SQ1X005下限位开关 SQ6X006上限位开关SQ5X007行车点动进SB2X010行车点

8、动退SB3X011作用名称地址行车前进KM1Y001行车后退KM2Y002吊钩上升KM3Y003吊钩下降KM4Y004 （2） PLC操纵电路设计图3PLC操纵系统I/O端口接线图 图3为电镀专用行车的操纵系统I/O端口接线图，需注意的是，图中对输入的常闭触点进行了处置，即常闭触点改用了常开触点。 二、 PLC软件设计 操纵系统梯形图编制依照操纵要求和I/O地址编制，绘出操纵系统梯形图如图4。图4 PLC操纵系统梯形图图4PLC操纵系统梯形图梯形图工作原理分析： 电镀生产线采纳专用行车，行车架上装有可起落的吊钩，行车和吊钩各由一台电动机拖动，行车的进/退和吊钩的升/降均由相应的限位开关SQ定位

9、，流程如下： （1）按启动按钮SB1，X001闭合，状态S0被置位，Y003得电，KM3工作，吊钩提起工件，开始上升，当碰着上限位开关SQ5时停止，X007接通，S0复位，吊钩停止上升，状态S1被置位，M20得电，Y001工作，KM1工作，行车开始向下一道工序前行。（2）当行车前行至镀槽限位开关SQ1时，X005动作，S1复位，行车停止前行，状态S2被置位，Y004得电，KM4工作，吊钩恰好在镀槽的上方开始下降。（3）当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止，工件浸入镀液槽中，并开始按时。（4）按时280秒后，状态S3被置位，Y003工作，KM3工作，电镀终止，吊钩提起工件，

10、开始上升，当碰着上限位开关SQ5时停止，X007接通，吊钩停止上升，并在镀槽上方停留28秒，让镀波滴回槽中。（5）当行车在镀槽上方停留28秒后，状态S4被置位，M20得电，Y001工作，KM1工作，行车继续向下一道工序前行，直到碰压回收波槽限位开关SQ2时，X004动作，状态S5被置位，Y004得电，KM4工作，行车停止前行，而且吊钩恰好在回收波槽的上方开始下降。（6）当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止，工件被放置回收波槽中，并开始按时。（7）按时30秒后，状态S6被置位，Y003工作，KM3工作，吊钩又开始上升，当碰着上限位开关SQ5时停止，X007接通，吊钩停止上升

11、，并按时停留15秒。（8）当15秒按时到后，状态S7被置位，M20得电，Y001工作，KM1工作，行车继续向下一道工序前行，直到碰压清水槽限位开关SQ3时，X003动作，行车停止前行，而且在清水槽上方停留15秒。 （9）按时15秒后，状态S8被置位，Y004工作，KM4工作，吊钩开始下降，当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止，工件置于清水槽中，并开始按时清洗30秒。（10）按时清洗30秒后，状态S9被置位，Y003得电，KM3工作，吊钩提起工件，开始上升，当碰着上限位开关SQ5时停止，X007接通，吊钩停止上升，并按时停留15秒。 （11）按时15秒后，状态S10被置位，

12、M21得电，Y002工作，KM2工作，行车开始后退，当后退至原位限位开关SQ4时，X002动作，状态S11被置位，Y004工作，KM4工作，行车停止后退，吊钩开始下降，当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止， 镀好的工件被取下来。（12）按下按钮SB2或SB3，能实现行车的点动进/退操纵。整个电镀生产完成一个工作循环，当再次按下起动按钮SB1时，那么开始第二个工作循环。（三） 设计说明书利用说明及设计小结1.设备用途及特点 电镀行车生产线自动化结合其他行业自动操纵技术的应用情形，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、可编程序操纵器(PLC)等多项专门技

13、术开发的自动生产系统。本文第一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有真正的自动化生产能力且结构简单。用西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线操纵，重点分析了系统软硬件设计部份，并给出了系统硬件接线图、PLC操纵I/O端口分派表和整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。在该生产线的操纵系统中，采纳了高靠得住性，高稳固性，编程简单，易于利用，而且普遍应用于现代工业企业生产线进程操纵中的操纵器PLC。详细分析了输送系统设备爱惜操纵电动机原理图、程序框图、PLC系统外部接线图。分层次详细论述了整个高度自动化输送系统的目标及功能，使高度自

14、动化输送系统的结构加倍清楚，层次加倍分明，具有超级强的有效性。2.工作原理电镀专用行车采纳远距离操纵，起吊重量500kg以下，起重物品是有待进行电镀或表面处置的各类产品零件。依照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。3.利用与爱惜注意事项 1）依照原理图遵循电工手册正确接线 2）严格遵循顺序启动，逆序停止。 3）主电路维修时断开总开关。 （四）设计结果评定内容 （1）整体方案的选择依据及正确性 图1电镀专用行车的结构和动作流程图（2）操纵

15、线路可否知足任务书中提出的各项操纵要求，靠得住性如何（3）连锁、爱惜、显示等是不是知足要求（4）参数计算及元件选择是不是正确（5）绘制的各类图纸是不是符合有关标准（6）说明书及图样质量（简明、扼要、笔迹端正、整洁等等） （五） 附录 参考文献 1.万忠.PLC 应用技术与应用原理.北京：化学工业出版社，2.道林主编.电气操纵与PLC原理及应用.北京：电子与电力出版社，2006 3.方承远工厂电气操纵技术北京：机械工业出版社，4.晓玲.可编程操纵器应用技术.北京：化学工业出版社，5.西门子公司. S7-200可编程操纵器产品目录，6.美兰等. PLC电气操纵与组态设计.北京：科学出版社，7.万忠PLC系统与PLC设置北京：航院工业出版社，?8.瑞庭.可编程操纵器应用技术.北京：机械工业出版社，19949.方承远工厂电气操纵技术M北京大学出版社，2002