【正文】 =，小車 的速度要求為 v =15m/min。 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） 。 電鍍行車的基本組成結(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，如圖 。 總之為了進(jìn)一步擴(kuò)大 PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，適應(yīng)大、中、小型企業(yè)擴(kuò)印 不同需要， PLC產(chǎn)品大致向以下幾方面發(fā)展： 2 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （ 1）向小型化方向發(fā)展； （ 2）向高速度、大容量和智能化方向發(fā)展； （ 3） PLC編程工具與編程語言的多樣化、高級(jí)化、標(biāo)準(zhǔn)化； （ 4） 向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展； （ 5）發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)和故障診斷。 現(xiàn)在，PLC不僅能進(jìn)行邏輯控制，在模擬量的閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采 集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制方面都得到廣泛的應(yīng)用。 在主流 PLC往大型化、集成化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時(shí)，還有很多分支在并列 發(fā)展。 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， 概括起來主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面： （ 1） 順序控制； （ 2）運(yùn)動(dòng)控制； （ 3）閉環(huán)過程控制； （ 4）數(shù)據(jù)處理； （ 5）通信和 聯(lián)網(wǎng)。除通用外設(shè)（如打印機(jī)、硬盤、磁盤等）外，還有許多外部通信、 采集、多路分配管理、驅(qū)動(dòng)控制等接口，而這些外設(shè)與接口完全由主機(jī)進(jìn)行管理，必然造 成主機(jī)負(fù)擔(dān)過重，因而出現(xiàn)了新的控制手段，即可編程序控制器。 有不少控制系統(tǒng)是利用通用 PC單片機(jī)或通用計(jì) 算機(jī)。由于存在繼電器抖動(dòng)、打弧、吸合不良等現(xiàn)象，因此控制 系統(tǒng)壽命短，可靠性差。 關(guān)鍵詞： PLC，電鍍行車，可編程控制器，控制 Abstract This paper presents a controlling system which controls the special traveling crane for electroplating. 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 line. The 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 include convenience for debugging, simplicity for maintenance and good transplantation. Keywords: PLC, special traveling crane for electroplating, programmable controller, control 目 錄 第 1 章 緒論 ?? 1 電鍍行車控制系統(tǒng)的種類 ?? 1 電鍍行車控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀 ?? 2 第 2 章 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案?? 4 電鍍行車概述 ?? 4 對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 ?? 6 第 3 章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ?? 9 電氣控制線路的設(shè)計(jì) ?? 9 PLC 控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì) ?? 9 第 4 章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ?? 13 PLC 梯形圖總體方案設(shè)計(jì) ?? 13 公用程序設(shè)計(jì) ?? 14 單周 /連續(xù)程序設(shè)計(jì) ?? 15 手動(dòng)程序設(shè)計(jì) ?? 16 信號(hào)顯示及故障報(bào)警程序 設(shè)計(jì) ?? 16 結(jié) 束 語 ?? 17 參 考 文 獻(xiàn) ?? 18 致 謝 ?? 19 附錄 A 基于 PLC 的電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙 ?? 20 附錄 B 電鍍行車電氣控制系統(tǒng) PLC 指令表 ?? 28 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 章 緒論 電鍍行車控制系統(tǒng)的種類 繼電接觸器控制系統(tǒng) 繼電器問世以來，一直是電氣控制的主流，目前國(guó)內(nèi)仍有不少?gòu)S家應(yīng)用繼電接觸器控 制系統(tǒng)。 修改并完善畢業(yè)論文，答辯。 主要參考文獻(xiàn) （ 1） 《可編程控制器技術(shù)》 .齊蓉、肖維榮主編 .電子工業(yè)出版社 . 《 PLC 應(yīng)用實(shí)例與程序解說》 .張公源主編 .電子工業(yè)出版社 . （ 2） （ 3） 《電氣控制與 PLC 技術(shù)應(yīng)用》 .劉曉春主編 .電子工業(yè)出版社 . （ 4） 《 PLC 應(yīng)用開發(fā)》 .高欽和編著 .人民郵電出版社 . 進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)（論文）各階段任務(wù) 1 2 3 4 5 收集相關(guān)的文獻(xiàn)資料、課題調(diào)研。 （ 5）畢業(yè)設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)的心得體會(huì)。 設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容 （ 1）可編程控制器概述、 PLC 在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展背景及歷程。 （ 2）掌握 PLC 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)流程，方法和技巧。 （ 3）理解電鍍專用行車控制的原理應(yīng)用。 （ 2） PLC 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)流程、方法和技巧。 設(shè)計(jì)（論文）的基本要求 （ 1）按時(shí)獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的要求，充 分發(fā)揮主動(dòng)性、創(chuàng)造性和刻苦鉆 研精神。 了解電鍍專用行車在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。 起 止 日 期 1周 2周 2周 4周 周 周 注：此表一式三份，學(xué)院、指導(dǎo)教師、學(xué)生各一份 設(shè)計(jì)（論文）類別是指設(shè)計(jì)、論文，性質(zhì)指應(yīng)用型、理論研究型和其他。其中輸人單元為按鈕開關(guān)等主令電器、邏輯單元是支配控制系統(tǒng)的“程序” ，它 是由各種繼電器的觸點(diǎn)通過導(dǎo)線連接，并具有一定的邏輯功能的控制線路。因?yàn)樗淖詣?dòng)控制功能是靠繼電器的輔助觸點(diǎn)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)，而觸 點(diǎn)動(dòng)作一次需要幾十毫秒，所以控制速度慢；由于需要改變控制邏輯就要改變各觸點(diǎn)間的 連線，故技改難度大，同時(shí)體積大，耗能高。大部分都可以用單片機(jī)系統(tǒng)或單片機(jī)加通用機(jī)系統(tǒng)來代替計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是較大 型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)。 可編程序控制器控制系統(tǒng) 一、可編程序控制器的特點(diǎn) （ 1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； （ 2）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活； （ 3）編程方便，易于使用； （ 4）功能強(qiáng)，擴(kuò)展能 力強(qiáng)； （ 5） PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便； （ 6）維修方便，維修工作量少； 1 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （ 7） PLC體積小，重量輕，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 電鍍行車控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀 在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域里，小到一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化設(shè)備、大到整個(gè)生產(chǎn)線，以及 大型的工程領(lǐng)域里，都存在 PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)存在。我們還有很多單體化、一體化的設(shè)備，現(xiàn)在越來越微型化離散的控制也在同步進(jìn)行。如今大、中型、甚至小型 PLC 都 配有 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換及算術(shù)運(yùn)算功能，有的還具有 PID功能。 3 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電鍍行車控制系統(tǒng)的 控制系統(tǒng)的總體方案 第 2 章 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案 電鍍行車概述 電鍍行車的用途 本電鍍行車是某企業(yè)電鍍車間為了提高工作效率，促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度而 制造的一臺(tái)起吊設(shè)備。傳送帶 A、傳送帶 B、大車、小車和吊鉤分 . 導(dǎo)軌 車 1號(hào)槽 2號(hào)槽 3號(hào)槽 4號(hào)槽 5號(hào)槽 5 大 4 傳送帶 A 3 2 1 左 右 小車運(yùn)動(dòng) 方向 5 4 3 2 1 酸液 5 4 3 2 1 清水 5 4 3 2 1 鋅液 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5 4 2 1 傳送帶 B . 3 小車 鉻液 鎳鎘液 導(dǎo)軌 后 前 大車運(yùn)動(dòng)方向 圖 電鍍車間平面示意圖 別由電動(dòng)機(jī) M1～ M5拖動(dòng)。完成對(duì)產(chǎn)品零件的除銹、清 洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘 4 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 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。 （ 4）電鍍行車吊鉤最大 負(fù)重為 Mmax =500kg，其吊繩的摩擦系數(shù)可忽略不計(jì)，吊鉤上 升與下降的速度要求為 v =15m/min。傳送到位后，吊鉤下降。 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。 吊鉤到達(dá)傳送帶 A的 2號(hào)位的上方后，吊鉤下降。等待下一步 5 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 傳送工作的進(jìn)行。等待下 一步傳送工作的 進(jìn)行。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。等待下一個(gè)循環(huán)的傳送 工作的進(jìn) 行。 對(duì)單機(jī)控制的設(shè)計(jì)要求 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。 （ 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。 （ 2）信號(hào)顯示系統(tǒng)應(yīng)能顯示控制系統(tǒng)的電源的工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，控制 系統(tǒng)的工作方式。各電機(jī) 主電路采用接觸器控制，并采 用熱繼電器作過載保護(hù)，其中大車電機(jī)、小車電機(jī)和吊鉤電 機(jī)采用電磁抱閘制動(dòng)。因此，在該圖中不再給出這些接觸器的線圈控制回路。 工作方式選擇開關(guān)SA2用來選擇手動(dòng)、單周、連續(xù)三種工作方式的一種，占用 PLC的 3 個(gè)輸入點(diǎn)。 用于吊鉤拖動(dòng)電機(jī)串電阻起動(dòng)的欠電流繼電器為 KI KI KI3，它們共占用 PLC的 3 個(gè)輸入點(diǎn)。 用于電鍍行車各電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的熱繼電器為 FR FR FR FR FR5，它們均 為一個(gè)常開觸點(diǎn)，共占用 PLC的 5個(gè)輸入點(diǎn)。 圖 電流繼電器控制電路圖 用于大車電機(jī) 、小車電機(jī)、吊鉤電機(jī)制動(dòng)抱閘的電磁鐵的線圈為 YB YB YB3， 它們共占用 PLC的 3個(gè)輸出點(diǎn)。 其中傳送帶 A向前指示燈為 HL1；傳送帶 A向后指示燈為 HL2；傳送帶 B向前指示燈為 HL3；傳送帶 B向后指示燈為 HL4；大車前進(jìn)指示燈為 HL5；大車后退指示燈為 HL6；小車 右行指示燈為 HL7；小車左行指示燈為 HL8；吊鉤上升指示燈為 HL9；吊鉤下降指示燈為 10 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） HL10。其主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：該型 PLC為整體式結(jié)構(gòu)，具有 本電鍍行車所需的所有指令功能，其輸入點(diǎn)數(shù)為 64點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為 64點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器容量 8KB，輸入模塊電壓為 DC24V，輸出模塊為繼電器型。 12 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) PLC 梯形圖總體方案設(shè)計(jì) 梯形圖總體方案設(shè)計(jì) PLC 程序的組成及各部分程序的作用 程序的組成及各部分程序的作用 在第二章中，已對(duì)電鍍行車工作方式控制的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了敘述，其內(nèi) 容如下： 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。它用來實(shí)現(xiàn)電鍍行車控制對(duì)象在無人參與的情況下 對(duì)成批零件進(jìn)行自動(dòng)地連續(xù)電鍍，在電鍍完預(yù)期的零件后才自動(dòng)停下來。 手動(dòng)程序主要用 來檢查和調(diào)整電鍍行車每一步的運(yùn)行狀態(tài)。 （ 2）為了避免程序混亂和發(fā)生機(jī)械碰撞事故，應(yīng)能避免在同一時(shí)間內(nèi)電鍍行車控制 系統(tǒng)有兩種或兩種以上的工作方式運(yùn)行。 由圖 1邏輯行 并結(jié)合 PLC輸入 /輸出接線圖可知，在電鍍行車的小車處于傳送帶 A的 1 號(hào)位時(shí)（初始狀態(tài)）和未按預(yù)停按鈕的情況下，輔助繼電器的線圈回路中 X33和 X44 的觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)， X2觸點(diǎn)均處于閉和狀態(tài)。 在圖 第 2 邏輯行中，電鍍行車的預(yù)停信號(hào)由輔助繼電器 M150發(fā)出。系 統(tǒng)選擇手動(dòng)工作方式運(yùn)行時(shí)， X3的常開觸點(diǎn)接通， 用區(qū)間復(fù)位指令 ZRST使 M1～ M23復(fù)位， 同時(shí)初始步 M0復(fù)位， 為以后由手動(dòng)轉(zhuǎn)到單周或連續(xù)作好準(zhǔn)備。據(jù)此，可設(shè)計(jì)出單周 /連續(xù)工作方式程序的順序功能圖，如附錄 A中的圖 所示。各種操作之間的互鎖是分別串聯(lián)其它輸出 線圈的常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。 （ 3）在單周 /連續(xù)工作方式下，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)的初始條件都具備時(shí)，按下預(yù)