【正文】 的 FX2N128MR型基本單元完全能過(guò)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(tái)。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 公用程序單周/ 連續(xù)工作方式程序手動(dòng)工作方式程序CJ P0CJ P1X3X1X2信號(hào)顯示與故障報(bào)警程序P0P1圖4 . 1 P L C 梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu)圖.. PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu) 在第二章中 ， 對(duì)電鍍行車控制對(duì)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(duì)上述三種工作方式的自由選擇功能。 單周 /連續(xù)程序設(shè)計(jì) 單周 /連續(xù)工作方式的順序功能圖設(shè)計(jì) 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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)工作方式下，控制系統(tǒng)控制的電鍍行車在按下啟動(dòng)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）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(shū)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。X7=1T0+T1+T2+T3+T4T0 T1 T2 T3 T4k3000 k1200 k6000 k9000 k12021M12 M13M10 M11M14 M15X0 啟動(dòng)C1X5+X37 （ 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)。在按下起動(dòng)按鈕 SB12（ X1）以前，若想取消預(yù)開(kāi)命令，只要按下預(yù)停按鈕 SB13（ X2），使 M151斷電即可。 連續(xù)程序是軟件中最重要的部分。 在吊鉤拖動(dòng)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(tái)接觸器同時(shí)通電動(dòng)作的中間繼電器為 KA， KM1KM1 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)。 在附圖 ，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。 （ 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。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。 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。 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 。概括起來(lái)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(guò)程控制； （ 4） 數(shù)據(jù)處理； （ 5） 通信和聯(lián)網(wǎng)。 參 考 文 獻(xiàn) 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 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 前 言 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(wèn)世以來(lái)，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)。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(lái)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)。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。 （ 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。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。等待下一西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 步傳送工作的進(jìn)行。 （ 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。 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)。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。 （ 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。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 。 通過(guò)順序功能圖的循環(huán)，重點(diǎn)解決了連續(xù)工作方式的順序功能圖的設(shè) 計(jì)過(guò)程中遇到的各種復(fù)雜問(wèn)題。X47X7計(jì)數(shù)C1Y13吊鉤下降C1復(fù)位C1Y10小車左行一小步X43+X44+X45+X46+X47計(jì)數(shù)C1Y12吊鉤上升C1復(fù)位C1大車后退等待步X32+X34+X35+X36 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 信號(hào)顯示及故障報(bào)警程序設(shè)計(jì) 對(duì)信號(hào)顯示及故障報(bào)警程序的設(shè)計(jì)要求是 ： （ 1） 在任何工作方式下，信號(hào)顯示系統(tǒng)都能顯示電鍍行車運(yùn)行的過(guò)程。 M151動(dòng)作可為電鍍行車起動(dòng)作好準(zhǔn)備 ， Y17動(dòng)作可接通電鈴 BE的電源，向人們發(fā)出電鍍行車將要開(kāi)車的音響預(yù)告信號(hào)。 公用程序是電鍍行車在大多數(shù)工作方式下都要執(zhí)行的程序，這部分程序主要用來(lái)處理電鍍行車的各種操作信號(hào)（如預(yù)開(kāi)和預(yù)停等操作信號(hào)）、電鍍行車起動(dòng)前應(yīng)具備的各種初始信號(hào)、 由連續(xù)的工作方式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)或單周工作方式時(shí)，使連續(xù)工作方式程序復(fù)位的信號(hào)等，并將處理結(jié)果作為電鍍行車啟動(dòng)、停止、程序轉(zhuǎn)換或故障報(bào)警等的一個(gè)依據(jù)。 二、 所需 PLC輸出元件及輸出點(diǎn)的統(tǒng)計(jì) 控制電鍍行車各個(gè)電機(jī)運(yùn)行的接觸器線圈為 KM KM KM KM KMKM KM KM KM KM10，它們共占用 PLC的 10個(gè)輸出點(diǎn)。因此，電鍍行車電動(dòng)機(jī)的主電路、局部照明電路 、向 PLC負(fù)載供電的直流穩(wěn)壓電源如附錄 A中的圖 。 （ 2） 應(yīng)具有對(duì)上述三種工作方式的自由選擇功能。 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(guò)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。 鉤住吊籃后，吊鉤上升。另外，本電鍍行車擁有 手動(dòng)、單周和連續(xù)3種工作方式 ，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇其中工作方式進(jìn)行電鍍產(chǎn)品零件，這樣就大大增加了對(duì)電鍍行車操作的靈活性。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)。 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 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 第 1 章 前 言 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 ................................... 7 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) ............................................. 16 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) .................................... 17 總 結(jié) 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。單片機(jī)的控制邏輯由軟件組成，同時(shí)軟件的編寫(xiě)和修改方便，設(shè)計(jì)安裝接線工作量相對(duì)較少，設(shè)計(jì)周期較短，其適應(yīng)性較強(qiáng)。這些功能使 PLC應(yīng)用于模擬量的閉環(huán)控制、運(yùn)動(dòng)控制、速度控制等具有了硬件基礎(chǔ)； PLC具有輸出和接收高速脈沖的功能，配合相應(yīng)的傳感器及伺服裝置，PLC可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制； PLC配合可編程終端設(shè)備（如觸摸屏），可以實(shí)時(shí)顯示采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，為分析、研究系統(tǒng)提供依據(jù)；利用 PLC西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 的自檢信號(hào)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控； PLC具有較強(qiáng)的通信功能，可與計(jì)算機(jī)或其他 智能裝置進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，從而能方便地實(shí)現(xiàn)集散控制。 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(guò)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。 （ 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。 （ 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(guò)的產(chǎn)品零件運(yùn)走。 （ 3） 當(dāng)任何一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)動(dòng)作時(shí)，信號(hào)顯示系統(tǒng)應(yīng)能顯示發(fā)生過(guò)載故障 電動(dòng)機(jī)，故障報(bào)警系 統(tǒng)應(yīng)能發(fā)出音響故障信號(hào)。 用于檢測(cè)電鍍行車大車運(yùn)行位置的行程開(kāi)關(guān)為 SQ SQ SQ SQ SQSQ SQ SQ SQ9，它們共占用 PLC的 9個(gè)輸入點(diǎn)。 PLC I/O元件分配表 一、 PLC輸入元件分配表 可將 PLC電鍍行車控制系統(tǒng)中 PLC的所有輸入元件分配到 PLC的各個(gè)輸入點(diǎn)上，如表 3. 1所示。 圖 PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu) 圖 為滿足上述要求，從程序的總體結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，應(yīng)采用跳步法設(shè)計(jì)基于 PLC的電鍍行車控制系統(tǒng)的用戶程序，即將手動(dòng)程序、單周程序和連續(xù)程序分隔在不同的跳步區(qū)，同時(shí)應(yīng)能保證在同一時(shí)間內(nèi)，所有跳步區(qū)中只有一個(gè)跳步區(qū)的跳步條件滿足，其余跳步區(qū)的跳步條件都 不滿足，而各跳步區(qū)的跳步條件的滿足與否，則應(yīng)能由工作方式選擇開(kāi)關(guān) SA2自由選擇，這樣才能滿足上述要求。 單周 /連續(xù)工作方式的程序設(shè)計(jì) 根據(jù)圖 /連續(xù)工作方式程序的順序功能圖，以及順序功能圖與梯形圖之間的對(duì)映關(guān)系，可設(shè)計(jì)出電鍍行車控制系統(tǒng)單周 /連續(xù)工作方式程序的梯形圖，如附錄 A中的圖 。畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目的。X33大車后退等待步小車左行等待步X43Y5Y10X4(連續(xù))M18 M19M16 M17X32傳送帶B向前等待步Y(jié)2M20 M21C2(K5)M22C3加1C3X6