【正文】 ation 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 手動程序設(shè)計(jì) ?? 16 信號顯示及故障報(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，目前國內(nèi)仍有不少廠家應(yīng)用繼電接觸器控 制系統(tǒng)。 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)。 在先進(jìn)工業(yè)國家中 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)。 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。 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 。 （ 3）電鍍行車小車最大載重為 Mmax =1500kg，其小車與大車的摩擦系數(shù)μ =，小車 的速度要求為 v =15m/min。 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。 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 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 5號槽的 1號位的上方。 （ 3）為了避免程序混亂，應(yīng)能避免在同一時(shí)間內(nèi)電鍍行車按兩種或兩種以上的工作 方式運(yùn)行。 對信號顯示和故障報(bào)警的設(shè)計(jì)要求 （ 1）在任何工作方式下，信號顯示系統(tǒng)都能顯示電鍍行車及其傳送帶運(yùn)行的全過程。 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(jī)的接觸器 KM1～ KM10的線圈由 PLC控制。 用于檢測傳送帶吊籃位置的光電開關(guān)為 SP SP SP3， 它們共占用 PLC 的 3 個(gè)輸入點(diǎn)。 在吊鉤拖動電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中， 用于接入和切除三段附加電阻的接觸器為 KM1 KM1 KM13，用于防止三臺接觸器同時(shí)通電動作的中間繼電器為 KA， KM1 KM1 KM13和 KA的線圈與 PLC輸出點(diǎn)的連接關(guān)系如圖 ，由該圖可知， KM1 KM1 KM13和 KA的線圈共占用 PLC的 2個(gè)輸出點(diǎn)。 PLC型號的確定 型號的確定 查閱我國各大企業(yè)使用較多的 PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的 PLC的技術(shù)手冊，確認(rèn)日本三菱公 司生產(chǎn)的 FX2N128MR型基本單元完全能過滿足上述要 求，因此本課題控制系統(tǒng)的PLC選 用 FX2N128MR型基本單元 1臺。 連續(xù)程序是軟件中最重要的部分。 PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu) 梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu) 在第二章中， 對電鍍行車控制對象工作方式選擇的設(shè)計(jì)要求中， 還提出了如下的要求： （ 1）應(yīng)具有對上述三種工作方式的自由選擇功能。 在按下起動按鈕 SB12 （ X1） 以前， 若想取消預(yù)開命令，只要按下預(yù)停按鈕 SB13（ X2） ，使 M151斷電即可。 單周 /連續(xù)程序設(shè)計(jì) 單周 / 單周 /連續(xù)工作方式的順序功 能圖設(shè)計(jì) 單周 / 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本控制系統(tǒng)應(yīng)具備單周 /連續(xù)工作方式，即在單周 /連續(xù)工 15 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 作方式下，控制系統(tǒng)控制的電鍍行車在按下啟動按鈕后，將按照設(shè)計(jì)的程序連續(xù)不間斷的 運(yùn)行，在完成一個(gè)循環(huán)后又進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，直到循環(huán)次數(shù)達(dá)到預(yù)定值或操作人員停止電 鍍行車的運(yùn)行。 （ 2）信號顯示系統(tǒng)應(yīng)能顯示控制系統(tǒng)的電源的工作狀態(tài)，電動機(jī)的工作狀態(tài)。 （ 2）成功地實(shí)現(xiàn)使控制系統(tǒng)滿足工藝流程要求以及設(shè)計(jì) 任務(wù)書上提出的所有控制、保護(hù)和顯示要求，并且力圖使所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)做到了工作穩(wěn) 定可靠、技術(shù)性能先進(jìn)、操作靈活方便。 19 L1 QS QF2 23 1 QF1 4 380/220VAC L2 2 5 HLD 去 PLC電源 L3 3 6 N 7 PV PA 24 TC 25 FU1 KM2 KM4 11 14 17 18 19 20 21 22 26 28 DC24V 去 PLC負(fù)載電源 27 29 15 16 12 13 KM5 KM6 KM7 KM8 KM9 KM3 KM10 31 32 33 34 KM1 8 9 10 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 附錄 A 基于 PLC 的電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙 20 FR2 FR3 FR4 YB1 YB2 U4 V4 W4 U2 V2 W2 U3 V3 W3 FR5 M2 3~ M3 3~ M4 3~ 傳送帶 B電機(jī) 大車電機(jī) 小車電機(jī) FR1 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 GD YB3 U5 V5 W5 U1 V1 W1 M1 3~ 吊鉤電機(jī) M5 3~ KM13 R1 I 傳送帶 A電機(jī) KI3 KM12 R2 KM11 R3 I I KI2 KI1 圖 電動機(jī)主電路原理圖 沙洲職業(yè)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） FX2N 128MR 37 38 預(yù)開按鈕 SB11 啟動 SB12 預(yù)停 SB13 手動 單周 連續(xù) 鍍鋅 鍍鉻 鍍鎳鎘 傳送帶 A前進(jìn)按鈕 SB1 傳送帶 A后退按鈕 SB2 傳送帶 B前進(jìn)按鈕 SB3 傳送帶 B后退按鈕 SB4 大車前進(jìn)按鈕 SB5 大車后退按鈕 SB6 小車右行按鈕 SB7 小車左行按鈕 SB8 吊鉤上升按鈕 SB9 吊鉤下降按 鈕 SB10 傳送帶 A的 1號位光電開關(guān) SP1 傳送帶 A的 5號位光電開關(guān) SP2 傳送帶 B的 5號位光電開關(guān) SP3 吊鉤電機(jī)欠電流繼電器 KI1 吊鉤電機(jī)欠電流繼電器 KI2 吊鉤電機(jī)欠電流繼電器 KI3 導(dǎo)軌右限位開關(guān) SQ1 導(dǎo)軌左限位開關(guān) SQ2 導(dǎo)軌上對應(yīng)傳送帶 A行程開關(guān) SQ3 導(dǎo)軌上對應(yīng)傳送帶 B 行程開關(guān) SQ4 導(dǎo)軌上對應(yīng) 1 號槽行程開關(guān) SQ5 導(dǎo)軌上對應(yīng) 2號槽行程開關(guān)SQ6 導(dǎo)軌上對應(yīng) 3號槽行程開關(guān) SQ7 導(dǎo)軌上對應(yīng) 4號槽行程開關(guān) SQ8 導(dǎo)軌上對應(yīng) 5號槽行程開關(guān) SQ9 小車右限位開關(guān) SQ10 小車左限位開關(guān) SQ11 小車對應(yīng) 1號槽開關(guān) SQ12 小車對應(yīng) 2號槽開關(guān) SQ13 小車對應(yīng) 3 號槽開關(guān) SQ14 小車上應(yīng) 4 號槽開關(guān) SQ15 小車對應(yīng) 5 號槽開關(guān)SQ16 小車上吊鉤定位行程開關(guān) SQ17 吊鉤上升和下降行程開關(guān) SQ18 傳送帶 A 熱繼電器 FR1 傳送帶 B熱繼電器 FR2 大車電機(jī)熱繼電器 FR3 小車電機(jī)熱繼電器 FR4 吊鉤電機(jī)熱繼電器 FR5 SA2 L N COM X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 X30 X31 X32 X33 X34 X35 X36 X37 X40 X41 X42 X43 X44 X45 X46 X47 X50 X51 X52 X53 X54 X55 X56 X57 Y17 COM5 Y20 Y16 Y15 Y12 Y13 COM4 Y14 KA KM9 KM9 KM10 KI1 37 23 N AC220V SA1 35 SB14 36 KM FR1 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 YB1 FR4 KM7 KM8 YB2 FR5 KM9 FR3 FR2 KM SB15 38 KM 傳送帶 A前進(jìn)接觸器 KM1 傳送帶 A后退接觸器 KM2 傳送帶 B前進(jìn)接觸器 KM3 傳送帶B 后退接觸器 KM4 大車前進(jìn)接觸器 KM5 大車后退接觸器 KM6 大車電磁抱閘閥 YB1 小車右行接觸器 KM7 小車左行接觸器 KM8 小車電磁抱閘閥 YB2 吊鉤上升接觸器 KM9 COM1 Y0 Y1 Y2 KM2 KM1 KM4 KM3 SA3 Y3 COM2 Y4 Y5 Y6 Y7 COM3 Y10 Y11 KM5 KM6 KM5 KM6 KM8 KM7 KM7 KM8 KM10 KM10 吊鉤下降接觸器 KM10 KA 吊鉤電機(jī)中間繼電器 KA KI2 KI3 KM9 KM10 KM11 KM12 KM13 YB3 吊鉤電機(jī)欠電流接觸器 KM11 吊鉤電機(jī)欠電流接觸器 KM12 吊鉤電機(jī)欠電流接觸器 KM13 吊鉤電磁抱閘閥 YB3 預(yù)開電鈴 BE 故障蜂鳴器 BU 39 DC24V 40 KM 傳送帶 A前進(jìn)顯示 傳送帶 A后 退顯示 傳送帶 B前進(jìn)顯示 傳送帶 B后退顯示 大車前進(jìn)顯示 大車后退顯示 小車前進(jìn)顯示 小車后退顯示 吊鉤上升顯示 吊鉤下降顯示 傳送帶 A電機(jī)過載顯示 傳送帶 B電機(jī)過載顯示 大車電機(jī)過載顯示 小車電機(jī)過載顯示 吊鉤電機(jī)過載顯示 COM6 Y24 Y25 Y26 Y27 COM7 Y30 Y31 Y32 Y33 COM8 Y34 Y35 Y36 Y37 COM9 Y40 Y41 Y42 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 HL7 HL8 HL9 HL10 HL11 HL12 HL13 HL14 HL15 圖 PLC I/O 接線 21 M8002 M0 X0 啟動 M1 X23 X47 X7 X44+X45+X46+X47 M11 等待步 M13 等待步 =1 C3 X33 Y10 小車左行 C1 X7 M6 C1 M7 X34 X35 X36在完成整個(gè)論文的過 程中，她不僅提供了大量的資 料，及時(shí)提出論文中存在的問題并給予了耐心的指導(dǎo)，對論 文初稿進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的審查并提出了許多寶貴的意見。 據(jù)此，結(jié)合附圖 PLC I/O接線圖，可設(shè)計(jì)出電鍍行車的信號顯示及故障報(bào)警 程序