【正文】 5號位送到 4 號槽的 1～ 5 號位，以對產(chǎn)品零件進行鍍鉻處理。 當 2號槽 1號位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進行了 2分鐘的清洗后，若需對產(chǎn)品零件進行鍍鋅處理，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號槽中的 1～5號位送到 3 號槽的 1～ 5 號位，以對產(chǎn)品零件進行鍍鋅處理。 當 1號槽 1號位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)酸液進行了 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號槽中的 1～ 5號位送到 2號槽的 1～ 5 號位，以對產(chǎn)品零件進行清洗。 當行車將第 5個 吊藍送到 1 號槽的 5 號位后，重復(fù)上述第 (7)、 (8)步過程，使吊鉤脫離吊籃并上升。 ⑦ 吊鉤脫離吊籃后，吊鉤上升。 ③ 鉤住吊籃后，吊鉤上升。 在電鍍行車啟動前的初始狀態(tài)下，吊鉤在大車和小車的拖動下處于傳送帶 A的 1號位的上方。用來進行電鍍和表面處理的容器是 1～ 5 號槽，每個槽內(nèi)從左到右都有 5 個位置依次稱為 1號位、 2號位?? 5 號位，每個位置都可以放置一個吊籃，因此，每個槽內(nèi)共可以放置 5個吊藍。而且系統(tǒng)維護簡單 ,使用方便 ,提高了生產(chǎn)效率、降低了工人的勞動強度。 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 對現(xiàn)場工人的身體健康十分不利 ，并使工人長期處于精神高度緊張的狀態(tài)。目前市場上存在的控制系統(tǒng)包括繼電器控制系統(tǒng)、單片機控制系統(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)勢已經(jīng)成為控制系統(tǒng)發(fā)展的主流。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)的進行，無疑會給企業(yè)造成重大的損失，這對于任何一個企業(yè)來說都是不能接受的 .同時，控制系統(tǒng)的性能的好壞也關(guān)系到電鍍行車的正常運行，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行，同樣都會給企業(yè)的生產(chǎn)造成困難。 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)品嚴格按照電鍍工藝流程運行和保證產(chǎn)品的電鍍時間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。 49 安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自動化控制 I 摘 要 本文介紹了利用可編程序控制器對某電鍍行車的工作過程進行控制的方法，簡化了控制系統(tǒng)的接線，克服了電磁繼電器動作時間長、觸點抖動的缺點，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。 32 附 錄 A基于 PLC的電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計圖紙 29 單周 /連續(xù)程序設(shè)計 26 PLC 總體方案設(shè)計 19 PLC 硬件部分的 選擇 12 電 氣 元件 選擇 11 電動機電氣控制設(shè)計 6 第 2章 硬件設(shè)計 3 電鍍行車的工作原理 3 電鍍行車概述 Ⅱ 緒 論 其中，傳送帶 、 大車、小車和吊鉤由電動機拖動 ,作前后、左右、上下運動。用來進行電鍍和表面處理的容器是 1～ 5號槽，依次盛有酸液、清水、鋅液、鉻液、鎳鎘液，可分別用來對產(chǎn)品零件進行除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘等處理。 Ⅰ 前 言 3 電鍍行車的基本結(jié)構(gòu) 8 行車梁的強度剛度計算 8 剛度的校核 利用 PLC 實現(xiàn)對電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)控制，使系統(tǒng)具有很強的適應(yīng)能力，可方便完成自動，手動拉制和相互之間的切換 。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動強度，有著非常好的經(jīng)濟效益和社會效益，電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動控制則是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。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)對效率的提高起著非常大的作用。 可編程序控制器 可靠性高，抗干擾能力強；編程方便，易于使用；設(shè)計安裝調(diào)試、維修方便維修工作量少體積小重量輕，易于實現(xiàn)機電一體化等優(yōu)勢。 為了提高工作效率，促進生產(chǎn)自動化和減輕勞動強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)計出一種自動控制系統(tǒng)來替代人工操作，從而幫助企業(yè)解決許多人力不能為安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自動化控制 2 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。 安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自動化控制 3 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 所示。 1～ 5號槽內(nèi)依次裝有酸液、清水、鋅液、鉻液、鎳鎘液，可分別用來對產(chǎn)品零件進行除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘等處理 (但在同一時間內(nèi)，只需對產(chǎn)品零件進行鍍鋅或鍍鉻或鍍鎳鎘處理 ) 。 ① 當按下啟動按鈕后，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號位。 ④ 吊鉤將吊籃提升到位后，大車向前 (小車不動 )，將吊籃送到 1 號槽的1 號位的上方。 ⑧ 上升到位后，大車向后，小車向左，拖動吊鉤到傳送帶 A 的 2號位的上方。 安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自動化控制 5 上升到位后，大車不動，小車向左，拖動吊鉤回到 1號槽的 1號位的上方。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到 2號槽的 1號位的上方。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到 3號槽的 1號位的上方。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到 4號槽的 1號位的上方。將各吊籃送到位后，應(yīng)使吊鉤回到 5號槽的 1號位的上方。將各吊籃送到傳送帶 B后，應(yīng)使吊鉤回到傳送帶 A的 1號位的上方。 (3) 為了避免程序混亂，應(yīng)能避免在同一時間內(nèi)電鍍行車按兩種或兩種以上的工作方式運行。 安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自動化控制 7 (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停車。操作面板由各按鈕開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。同時需注意尺寸的標注。 剛度的校核 行車 梁的最大彎曲變形 一般 是由 載重物位于 梁中點的集中載荷引起的，在集中力 F 的作用安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自動化控制 12 下主梁跨度中點的撓度為： mmmmMP a mmNEIFlWc F )5000(104048)( 475 333 ????? ???? 許用撓度 [w]為： mmmmmmlw ][ ???? 經(jīng)計算使用 22a工字鋼 符合 梁的剛度要求 。 吊鉤電機選擇 根據(jù)電鍍行車吊鉤實際情況：電鍍行車吊鉤最大載重為 Mmax=500Kg，吊 鉤的速度要求為 v=15m/min，由電機功率計算公式 ()～ ()可得出 P=3750W，由此查《電動機選型與應(yīng)用》可選定吊鉤拖動電機型號為 YZR160M26，數(shù)量為 1 臺，其額定功率為 ，額定電壓為交流 380V，額定電流為 ，額定轉(zhuǎn)速為 1470r/min。 自動開關(guān)選擇 (1) 用于電鍍行車主電路電源端的自動開關(guān) QF1 的選擇 由于此自動開關(guān)是用作電鍍行車主電路電源端配電開關(guān)，作為該電路的短路保護電器，該電路負荷不大 ,所以可采用結(jié)構(gòu)較為緊湊的塑料外殼式自動開關(guān)，并需在其內(nèi)配備過電流電磁脫扣器。線圈參數(shù)：線圈電壓 220V，線圈匝數(shù) 3260177。數(shù)量為 2 臺，具體參數(shù)參考傳送帶電機接觸器。其中兩對主觸頭用來控制 PLC 的 AV220V 負載電路的通 /斷，另一對主觸頭用來控制 PLC 的 DC24V負載電路的通 /斷，一對輔助常開觸頭作為接觸器 KM 線圈控制回路的自保觸頭。其額定電壓為交流 500V，額定電流為 20A，熱元件額定電流為 ，額定電流調(diào)節(jié)范圍為 ～ ?？紤]到大車拖動電機額定電流為 ，故熱繼電器的動作電流整定為 ，這樣能保證熱繼電器在電動機過載時可靠動作。 電流繼電器選擇 本電鍍行車吊鉤電機采用轉(zhuǎn)子串電阻起動，起動電阻的接入和切除用電流繼電器KI1～ KI3 分別控制接觸器 KM11～ KM13 來實現(xiàn)，查《中低壓電控使用技術(shù)》，可選型號為 LL63 的電流繼電器 3 只，其觸點數(shù)為一動合、一斷開，最大整定電流值為 20A，電流整定范圍 5～ 20A，動作時間 1 .1 倍整定值時小于 20ms，觸頭斷開容量 AC250V，電壽命 10 萬次。 制動電磁鐵型號的選擇 電動機的機械抱閘制動器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)由機械方面的工程技術(shù)人員提供，這里只需向機械方面的工程技術(shù)人員提供選擇制動電磁鐵的要求即可，即要求對大車和小車拖動電機采用通電抱閘 制動方式；為了防止突然停電時吊鉤上的重物自由落下，應(yīng)對吊鉤拖動電機采用斷電抱閘制動方式。電動機控制線路中各電機主電路接于 380V 電源，控制電路接于 220V 電源。 在 附圖 所示主電路中，根據(jù)前面所確定的控制方案，各主軸電機的接觸器 KM1～KM10 的線圈由 PLC 控制。 在 附圖 的自動開關(guān) QF2 作為穩(wěn)壓電源和 PLC 及其負載的短路保護，接觸器 KM作為 PLC及其負載的電源控制電器。由于發(fā)光二極管屬直流元件，其電壓等級較高的也只有 24V，因此就需要為 PLC 負載配置一 臺輸出電壓為 24V 的直流穩(wěn)壓電源 GD。 PLC 及其負載的電源控制電路設(shè)計 在電鍍行車正常工作下，通常 PLC 及其負載的電源應(yīng)一直處于供電狀態(tài)，因此， 可采用由按鈕和接觸器組成的啟、保、停電路對它們的電源進行通 /斷控制。因此，應(yīng)為控制系統(tǒng)配置一只電源指示燈 HLD，并應(yīng)將該指示燈直接跨接到電動機主電路 的相線與零線之間，如圖 附圖 所 示。 工作方式選擇開關(guān)型號的選擇 為了滿足控制要求，本電鍍行車控制系統(tǒng)設(shè)置了手動、單周和連續(xù)三種工作方式；且電鍍種類也分為鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘三種。通過工作方 式選擇開關(guān)中手動這一檔位的觸點閉合，其余檔位的觸點斷開的這一狀態(tài)，使與之相連接的輸入繼電器 X 的狀態(tài)分別為“ 1”和“ 0”態(tài)，使得系統(tǒng)只執(zhí)行手動工作方式的程序，其余工作方式的程序?qū)⒈辉竭^而不執(zhí)行。當工作方式選擇開關(guān)手柄置于零位時，工作 方式選擇開關(guān)的所有觸點都應(yīng)處于斷開狀態(tài)。根據(jù)國家對按鈕帽顏色的規(guī)定：紅色代表停止，而綠色代表起動。手動工作方式按鈕、啟動按鈕、預(yù)開按鈕和 PLC 負載電源接通按鈕選綠色，共 13 個；緊急停止按鈕和預(yù)停按鈕為紅色，共 2 個。對個行程開關(guān)的選擇要求是：只需 1 對常開觸點即可。根據(jù)國家對指示燈顏色的規(guī)定：表示工作方式、運行過程等的指示燈的顏色應(yīng)為綠色，表示故障的指示燈應(yīng)為紅色。蜂鳴器選用型號為 7012 型，數(shù)量 1 個。 電鍍行車及傳送帶的手動操作按鈕 SB SB SB SB SB SB SB SBSB SB10 均為一個常開觸點，它們共占用 PLC的 10 個輸入點。 用于檢測電鍍行車小車運行位置的行程開關(guān) SQ SQ1 SQ1 SQ1 SQ1 SQ1SQ1 SQ17，它們共占用 PLC的 8個輸入點。 所需 PLC 輸出元件及輸出點的統(tǒng)計 控制電鍍行車各個電機運行的接觸器線圈為 KM KM KM KM KM KM KMKM KM KM10，它們共占用 PLC 的 10 個輸出點。 故障報警蜂鳴器 BU 1 個，占用 PLC 的 1 個輸出點。 綜上所述，共需 PLC輸出觸點 32 個。模塊式和疊裝式可編程序控制器還具備有多種特殊 I/O模塊供用戶選用，可完成各種特殊的控制任務(wù)，在判斷故障范圍和維修時更換模塊等也很方便，因此較復(fù)雜的、要求較高的系統(tǒng)一般采用模塊式或疊裝式可編程控制器。 對 PLC 輸入 /輸出點數(shù)的要求 PLC的實際輸入點數(shù)應(yīng)大于所需輸入點數(shù) 48點 , PLC的實際輸出點數(shù)應(yīng)大于所需輸出點數(shù) 32 點 ,在條件許可的情況下，盡可能留有 10% 20%的余量。交流輸入方式的觸點接觸可靠 ,適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。 繼電器型輸出模塊的觸點工作電壓范圍廣 ,導(dǎo)通壓降小 ,承受瞬間過電壓和過電流的安徽 師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 電鍍行車的自