【正文】 ，這里只需向機械方面的工程技術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，應對吊鉤拖動電機采用斷電抱閘制動方式。 10%。 信號和故障顯示采用 DC24V 發(fā)光二極管，因此，電路中配備了一臺 AC220V/DC24V變壓器向該二極管電路提供 24V 直流電源。根據(jù)以上配置情況，可將 PLC 負載電源電路的電氣原理圖設計成如 附圖 所示的形式。 PLC 控制系統(tǒng)硬件部分的設計 PLC I/O 元件選型 PLC 運行控制開關 SA1 可選規(guī)格最小的 XB2BD25型具有 1對常開觸點的二位置旋鈕作 PLC運行／停止控制開關 SA1。由于在任何時基于 PLC的電鍍行車 控制系統(tǒng)的 設計與實現(xiàn) － 18－ 刻都只能選中一種工作方式，所以工作方式選擇開關必須有三個操作位置來對應三種工作方式。 PLC 輸入點的電壓為直流 24V，電流小于 100mA。根據(jù)以上要求，查《工廠常用電氣設備手冊》，選取型號為 LX314 的行程開關 18 個。 工作方式選擇開關 SA2 用來選擇手動、單周、連續(xù)三種工作方式的一種，占用 PLC的 3 個輸入點。 用于電鍍行車各電動機過載保護的熱繼電器為 FR FR FR FR FR5，它們均為一個常開觸點，共占用 PLC 的 5 個輸入點。 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 HL10。 對 PLC 的指令功能的要求 現(xiàn)代可編程序控制器的指令功能越來越強 ,內(nèi)部編程元件 (如輔助繼電器、定時器和計數(shù)器 )的個數(shù)越來越多 ,任何一種 PLC 都可以滿足開關量控制系統(tǒng)的要求。因此，本電鍍行車控制系統(tǒng)的 PLC 輸入模塊輸入電壓選用 DC24V 電壓。 PLC 型號的確定 綜上所述 ,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 的技術手冊，確認日本三菱公司生產(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。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。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，在判斷故障范圍和維修時更換模塊等也很方便，因此較復雜的、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。 故障報警蜂 鳴器 BU 1個，占用 PLC的 1個輸出點。 用于檢測電鍍行車小車運行位置的行程開關 SQ SQ1 SQ1 SQ1 SQ1 SQ1SQ1 SQ17，它們共占用 PLC 的 8 個輸入點。蜂鳴器選用型號為 7012 型，數(shù)量 1 個。對個行程開關的選擇要求是：只需 1 對常開觸點即可。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。通過工作方式選擇開關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。因此，應為控制系統(tǒng)配置一只電源指示燈 HLD，并應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。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。 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。由公式 ()～ ()可得： R1= ； R2= ； R3= 。故在電路中設置了中間繼電器，在起動時由中間繼電器的常開觸頭來切斷接觸器 KM11～KM13 的線圈回路，這樣就可保證起動時轉(zhuǎn)子回路接入全部電阻。 (2) 大車拖動 電機的熱繼 電器 FR3 的選擇 根據(jù)大車電機額定電流為 ，查《電器控制》，可選用規(guī)格最小的熱繼電器作為大車拖動電機的熱繼電器 FR3，其型號為 JR020/3D，數(shù)量為 1 只，極數(shù)為 3，有斷相保護和溫度補償功能，觸頭數(shù)量： 1 個常閉， 1 個常開。 (5) PLC 電源及 PLC 負載電源接觸器 KM 選擇 從 附圖 可以看出 ，接觸器 KM 的線圈及其兩對主觸頭均接于 220V 交流線路中，這對觸頭用來控制 PLC 電源的通／斷，接觸器 KM 的另外一對主觸頭分別接于直流穩(wěn)壓電源 GD 的 24V 直流輸出端，用來控制 PLC 負載電源的通／斷，因此接觸器 KM的額定電壓 (即觸頭的額定電壓 )及其線圈的額定電壓均應按交流 220V 來選，而其額定電流 (即觸頭的額定電流 )應按直流電流 來選。其額定電壓為交流 500V，額定電流為 100A，極限短路通斷電流（峰值）為 9000A，機械壽命為 10000 次，電壽命為 5000 次；過電流電磁脫扣器額定電流為 50A，瞬時整定電流為 10In=500A。 大車電機選擇 根據(jù)電鍍行車大車實際情況：電鍍行車大車最大載重為 Mmax=5000Kg，其大車與導軌間的摩擦系數(shù) u=，大車的速度要求為 v=30m/min，由電機功率計算公式 ()～()可得出 P=3750W，由此查《電動機選型與應用》可選型號為 Y112M6 的電動機 1臺作為大車的拖動電機，其額定功率為 6KW，額定電壓為交流 380V，額定電流為 ，額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min。 綜上所述，作者決定對電鍍行車控制系統(tǒng)的電動機系統(tǒng)采用 PLC 控制方案控制。 湖南工程學院畢業(yè)設計論文 － 9－ 控制系統(tǒng)總體方案的論證 對電動機自動控制方案的論證 電鍍行車控制系統(tǒng)控制對象傳送帶 A、傳送帶 B、大車、小車、吊鉤的運動 都是由電動機拖動，在電鍍行車控制系統(tǒng)單機手動、全機半自動以及全機全自動工作方式下，這些電動機的運動都有一定的順序，電動機運動的先后 順序就構成了電鍍行車工作的各個階段。 對全機控制的設計要求 (1) 在單周和連續(xù)工作方式下，當下述初始條件中的任何一個不具備時，應避免電鍍行車啟動運行： 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。 (6) 將吊籃從 3 或 5 號槽送到傳送帶 B，以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件運走。 (4) 將吊籃從 2 號槽送到 4 號槽，以對產(chǎn)品零件進行鍍鉻處理。 (2) 將吊籃從 1 號槽送到 2 號槽，以 對產(chǎn)品零件進行清洗。 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。 電鍍行車的工作原理 要求 本 電鍍行車 對產(chǎn)品零件的傳送過程如下： (1) 將吊籃從傳送帶 A 送到 1 號槽，以對產(chǎn)品零件進行除銹處理。其中，大車、小車和吊鉤在電動機的拖動下可分別作前后、左右、上下運動，行車的起吊重量在 500kg 以下，起吊物品是待進行電鍍和表面處理的各種產(chǎn)品零件。 (7) 編寫設計說明書和使用說明書。采用 PLC控制系統(tǒng)控制該電鍍行車，其突出特點表現(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)定性度可大大提高。為滿足自動控制領域各層面的不 同要求，微型機、小型機的發(fā)展勢頭也很猛。概括起來主要應用在以下幾個方面。大部分都可以用單片機系統(tǒng)或單片機加通用機系統(tǒng)來代替計算機系統(tǒng)，特別是較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)。輸出單元包括各種閥門的控制線圈、各類接觸器控制線圈及信號指示等執(zhí)行元件。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。 36 致 謝 9 PLC 輸入 /輸出元件確定 9 PLC I/O 元 件選型 16 第 3 章 控制系統(tǒng)硬件設計 8 電鍍行車的用途 Ⅱ 第 1 章 緒 論 第 16 周： 準備答辯；答辯。 二、 進度安排及完成時間： 第 2～ 4 周：明確設計任務和要求，收集設計資料，查閱有關文獻，了解本課題的研究現(xiàn)狀、存在問題、實際意義和發(fā)展前景， 撰寫文獻綜述和開題報告， 開題報告上傳到 FTP。 (3) 除 銹處理 5 分鐘后，行車將 1 號槽中的各吊籃依次送到 2 號槽的 1～ 5 號位，以對產(chǎn)品零件表面的酸液進行清洗。 畢 業(yè) 設 計 論 文 題 目 基于 PLC 的電鍍行車控制系統(tǒng)的設計與研究 （院）系 電 氣 與 信息工程系 專業(yè) 自動化 班級 0103 學號 0101110306 學生姓名 方 俊 導師姓名 賴 指 南 完成日期 2021 年 6 月 12 日 湖南工程學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 設計（論文）題目： 基 于 PLC 的 電 鍍 行 車 控 制 系 統(tǒng) 的 設 計 與 研 究 姓名 方 俊 系別 電氣與信息工程系 專業(yè) 自動化 班級 0103 學號 0101110306 指導老師 賴 指 南 教研室主任 唐 勇 奇、趙 葵 銀 一、 基本任務及要求： 本 電鍍行車是某電鍍車間的自動送料和起吊設備。 (2)行車依次將送到起吊位置的各吊籃再依次送到 1號槽的 1～ 5號位，以對產(chǎn)品零件進行除銹處理。 上機調(diào)試程 序；編寫設計說明書和使用說明書。 第 15 周：修改、完善、整理、裝釘設計資料。 11 對信號顯示和故障報警的設計要求 15 對 PLC 用戶程序設計方案的論證 8 電動機電氣控制線路的設計 9 湖南工程學院畢業(yè)設計論文 PLC 控制系統(tǒng)硬件部分的設計 13 第 4 章 控制系統(tǒng)軟件設計及實現(xiàn) 8 PLC 梯形圖總體方案設計 9 公用程序設計 14 第 5 章 電鍍行車控制系統(tǒng)操作面板工藝設計 55 附錄 A 基于 PLC 的電鍍行車控制系統(tǒng)的設計圖紙 56 附錄 B 電鍍行車電氣控制系統(tǒng) PLC 指令表 關鍵詞 : 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. 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 autocon