【正文】 安徽師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 電鍍行車的自動(dòng)化控制電鍍行車的自動(dòng)化控制畢業(yè)論文目 錄摘 要 Ⅰ前 言 Ⅱ緒 論 1第1章 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案論證 3 電鍍行車概述 3 3 電鍍行車的工作原理 4 對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 6第2章 硬件設(shè)計(jì) 8 行車梁的強(qiáng)度剛度計(jì)算 8 強(qiáng)度的校核 8 剛度的校核 11 電動(dòng)機(jī)電氣控制設(shè)計(jì) 12 電機(jī)型號(hào)選擇 12 電氣元件選擇 13 電氣原理圖設(shè)計(jì) 18 輔助電路的設(shè)計(jì) 19 PLC硬件部分的選擇 20 第3章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 26 PLC總體方案設(shè)計(jì) 26 PLC程序的組成及各部分程序的作用 26 PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu) 28 公用程序設(shè)計(jì) 29 30結(jié) 論 31后 記 32附 錄 A基于PLC的電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙 33附 錄 B電氣控制系統(tǒng)PLC指令表 42參考文獻(xiàn) 49 摘 要 本文介紹了利用可編程序控制器對(duì)某電鍍行車的工作過程進(jìn)行控制的方法，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的接線，克服了電磁繼電器動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)、觸點(diǎn)抖動(dòng)的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)控制，使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，可方便完成自動(dòng)，手動(dòng)拉制和相互之間的切換。整個(gè)程序采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法，具有調(diào)試方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，移植性好的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞: PLC, 電鍍行車, 可編程控制器Abstract This paper presents a controlling system which controls the special traveling crane for electroplating. With a PIE. This system really helps improve the reliability and laity of the controlling system. And this paper introduces the application of Rockwell PLC in the plating product system can achieve autocontrol and manualcontrol, and be switched flexibly between the two methods. Modularization is the fundamental aspect of the programming designs. Advantages of this method includes convenience for debugging, simplicity for maintenance and good transplantation.Keywords: PLC, special traveling crane for electroplating，programmable controller control， subprograms前言PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)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(jì)、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(diǎn)。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(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)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(dòng)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?gòu)U品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對(duì)行車的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。因此用PLC來設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)是理想的選擇。II緒論在現(xiàn)代的電鍍行車中，一個(gè)優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的控制系統(tǒng)是整個(gè)電鍍行車正常運(yùn)行的最基本的保障，控制系統(tǒng)在電鍍行車中的作用就好比是起著總指揮的作用。若是控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，電鍍行車也就處于癱瘓的地步，這樣將直接影響生產(chǎn)的進(jìn)行，無疑會(huì)給企業(yè)造成重大的損失，控制系統(tǒng)的性能的好壞也關(guān)系到電鍍行車的正常運(yùn)行，若是控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，或者經(jīng)常出故障，或是不能夠正常的運(yùn)行，同樣都會(huì)給企業(yè)的生產(chǎn)造成困難。另外，企業(yè)生產(chǎn)的工作效率也和控制系統(tǒng)關(guān)系密切，性能好的控制系統(tǒng)對(duì)效率的提高起著非常大的作用。因此，我們可以得知控制系統(tǒng)在電鍍行車中的地位是非常重要的，它直接關(guān)系著企業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。所以對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作工作要引起足夠的重視。目前市場(chǎng)上存在的控制系統(tǒng)包括繼電器控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)，可編程控制器依靠其越來越明顯的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為控制系統(tǒng)發(fā)展的主流?？删幊绦蚩刂破骺煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)；編程方便，易于使用；設(shè)計(jì)安裝調(diào)試、維修方便維修工作量少體積小重量輕，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等優(yōu)勢(shì)。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的制造成本不斷下降，而功能卻大大加強(qiáng)。目前，在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用的領(lǐng)域已覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè)。在工業(yè)化的電鍍車間中，工業(yè)電鍍生產(chǎn)線工位多、生產(chǎn)復(fù)雜，在電鍍中，其氧化、酸洗、堿洗、電鍍等許多工藝具有嚴(yán)重的化學(xué)污染和腐蝕，如果采用人工操作電鍍行車，那么將會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人的身體健康十分不利，并使工人長(zhǎng)期處于精神高度緊張的狀態(tài)。為了提高工作效率，促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度以及保障工人的身體健康,就很有必要由工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)控制系統(tǒng)來替代人工操作，從而幫助企業(yè)解決許多人力不能為的事情，結(jié)束工人在惡劣環(huán)境下直接參與控制生產(chǎn)的局面，保證了人身安全。采用PLC控制系統(tǒng)控制該電鍍行車，其突出特點(diǎn)表現(xiàn)在：電鍍行車控制系統(tǒng)抗干擾能力大為提高，其工作的可靠性和穩(wěn)定性度大大提高。同時(shí)可以根據(jù)工藝要求迅速靈活的改變生產(chǎn)流程和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充。而且系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單,使用方便,提高了生產(chǎn)效率、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。第1章 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案論證 電鍍行車概述 電鍍行車的基本結(jié)構(gòu)本電鍍行車機(jī)械部分由傳送帶A、傳送帶B、行車和電鍍槽等4部分組成，而行車又由大車、小車和吊鉤等部分組成。傳送帶A、傳送帶B、大車、小車和吊鉤分別由電動(dòng)機(jī)M1～M5拖動(dòng)。其中，大車、小車和吊鉤在電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下可分別作前后、左右、上下運(yùn)動(dòng)，行車的起吊重量在500kg以下，起吊物品是待進(jìn)行電鍍和表面處理的各種產(chǎn)品零件。用來進(jìn)行電鍍和表面處理的容器是1～5號(hào)槽，每個(gè)槽內(nèi)從左到右都有5個(gè)位置依次稱為1號(hào)位、2號(hào)位……5號(hào)位，每個(gè)位置都可以放置一個(gè)吊籃，因此，每個(gè)槽內(nèi)共可以放置5個(gè)吊藍(lán)。1～5號(hào)槽內(nèi)依次裝有酸液、清水、鋅液、鉻液、鎳鎘液，可分別用來對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘等處理(但在同一時(shí)間內(nèi)，只需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅或鍍鉻或鍍鎳鎘處理) 。完成對(duì)產(chǎn)品零件的除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘處理所需的時(shí)間分別為5分鐘、2分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘。 電鍍車間平面示意圖 電鍍行車的工作原理要求本電鍍行車對(duì)產(chǎn)品零件的傳送過程如下：(1) 將吊籃從傳送帶A送到1號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹處理。在電鍍行車啟動(dòng)前的初始狀態(tài)下，吊鉤在大車和小車的拖動(dòng)下處于傳送帶A的1號(hào)位的上方。① 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，傳送帶A向前，將裝滿待電鍍和表面處理的產(chǎn)品零件的吊籃送到1～5號(hào)位。傳送到位后，吊鉤下降。② 下降到位后，小車向右一小段距離，以使吊鉤鉤住吊籃。③ 鉤住吊籃后，吊鉤上升。④ 吊鉤將吊籃提升到位后，大車向前(小車不動(dòng))，將吊籃送到1號(hào)槽的1號(hào)位的上方。⑤ 將吊籃送到位后，吊鉤下降，將吊籃送到1號(hào)槽中的1號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹處理。⑥ 吊鉤下降到位后，小車向左一小段距離，以使吊鉤脫離吊籃。⑦ 吊鉤脫離吊籃后，吊鉤上升。⑧ 上升到位后，大車向后，小車向左，拖動(dòng)吊鉤到傳送帶A的2號(hào)位的上方。⑨ 吊鉤到達(dá)傳送帶A的2號(hào)位的上方后，吊鉤下降。⑩ 以后重復(fù)上述過程，依次將各吊籃從傳送帶A的2～5號(hào)位送到1號(hào)槽的2～5號(hào)位。當(dāng)行車將第5個(gè)吊藍(lán)送到1號(hào)槽的5號(hào)位后，重復(fù)上述第(7)、(8)步過程，使吊鉤脫離吊籃并上升。上升到位后，大車不動(dòng)，小車向左，拖動(dòng)吊鉤回到1號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(2) 將吊籃從1號(hào)槽送到2號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行清洗。當(dāng)1號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)酸液進(jìn)行了5分鐘的除銹處理后，重復(fù)類似于上述過程，依次將各吊籃從1號(hào)槽中的1～5號(hào)位送到2號(hào)槽的1～5號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行清洗。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到2號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(3) 將吊籃從2號(hào)槽送到3號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理。當(dāng)2號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了2分鐘的清洗后，若需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理，則應(yīng)重復(fù)類似于上述(1)～(13)步的過程，依次將各吊籃從2號(hào)槽中的1～5號(hào)位送到3號(hào)槽的1～5號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到3號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(4) 將吊籃從2號(hào)槽送到4號(hào)槽，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)2號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了2分鐘的清洗后，若需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理，則應(yīng)重復(fù)類似于上述(1)～(13)步的過程，依次將各吊籃從2號(hào)槽中的1～5號(hào)位送到4號(hào)槽的1～5號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到4號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(5) 將吊籃從2號(hào)槽送到5號(hào)槽，對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理。當(dāng)2號(hào)槽1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了2分鐘的清洗后，若需對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理，則應(yīng)重復(fù)類似于上述(1)～(13)步的過程，依次將各吊籃從2號(hào)槽中的1～5號(hào)位送到5號(hào)槽的1～5號(hào)位，以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到5號(hào)槽的1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(6) 將吊籃從3或5號(hào)槽送到傳送帶B，以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件運(yùn)走。當(dāng)3或5號(hào)槽的1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)過了10或120分鐘的鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理后，重復(fù)類似于上述(1)～(13)步的過程，依次將各吊籃從3或5號(hào)槽中的1～5號(hào)位送到傳送帶B的1～5號(hào)位，以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件運(yùn)走。將各吊籃送到傳送帶B后，應(yīng)使吊鉤回到傳送帶A的1號(hào)位的上方。等待下一個(gè)循環(huán)的傳送工作的進(jìn)行。 對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求①對(duì)工作方式的設(shè)計(jì)要求(1) 為了適應(yīng)電鍍行車控制系統(tǒng)的調(diào)試、檢查和操作方便的需要，應(yīng)使電鍍行車控制系統(tǒng)具備手動(dòng)、單周和連續(xù)三種工作方式。(2) 應(yīng)具有對(duì)上述三種工作方式的自由選擇功能。(3) 為了避免程序混亂，應(yīng)能避免在同一時(shí)間內(nèi)電鍍行車按兩種或兩種以上的工作方式運(yùn)行。②手動(dòng)控制的設(shè)計(jì)在電鍍產(chǎn)品零件的過程中，要求能按下某一步就運(yùn)行某一步，即當(dāng)遇到電鍍特殊工藝要求時(shí)能實(shí)現(xiàn)人工單步操作。③自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)(1) 在單周和連續(xù)工作方式下，當(dāng)下述初始條件中的任何一個(gè)不具備時(shí)，應(yīng)避免電鍍行車啟動(dòng)運(yùn)行：① 行車大車在初始位置；② 行車小車在初始位置；③ 吊鉤在初始位置。(2) 在單周和連續(xù)工作方式下，應(yīng)能使電鍍行車按照預(yù)先規(guī)定的工藝流程運(yùn)行。(3) 在電鍍產(chǎn)品零件的過程中，如遇到任何一步不能正常完成，應(yīng)能使電鍍行車立即自動(dòng)停車。(4) 在連續(xù)工作方式下，應(yīng)能對(duì)電鍍行車工作循環(huán)次數(shù)和一個(gè)循環(huán)完成時(shí)間進(jìn)行累計(jì)，具備計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)功能。(5) 應(yīng)能保證操作人員隨時(shí)都能使電鍍行車緊急停車。④對(duì)控制系統(tǒng)保護(hù)的要求為了能