【文章內(nèi)容簡介】 直接回到原點，準(zhǔn)備提起下一個電鍍籃。倒三角形的設(shè)計主要是為了防止行車在運動過程中，防止由于震動致使電鍍籃的錯位和脫落情況發(fā)生。 控制電路的設(shè)計采用了PLC來進行過程控制，擺脫了傳統(tǒng)繼電器控制的種種局限。對于復(fù)雜的電路，利用PLC可以實現(xiàn)在不需要對控制電路進行大范圍的修改情況下增加或修改原電路功能。因為我們知道對于電氣電路，如果控制電路改動了，必須對相應(yīng)的繼電器進行改動，所以我們只需要對PLC重新編程，更改輸入輸出電路的接口便能夠?qū)崿F(xiàn)新功能。正是由于PLC相對傳統(tǒng)繼電器控制的種種優(yōu)勢，所以PLC的工業(yè)控制是未來的趨勢。目前市面上PLC的種類很多，而且對于每個廠家所生產(chǎn)的PLC，其外形、結(jié)構(gòu)、功能還有配套設(shè)備均有差別，面向的工業(yè)場合也各有不同。根據(jù)場合所需，合理選擇PLC，不但能合理的節(jié)省成本支出，而且對于提高PLC利用率也有重要意義。我們主要通過考慮以下幾個方面的因素來對PLC進行選型。一、對被控對象進行詳細的剖析在此基礎(chǔ)上提出設(shè)計所需要實現(xiàn)的控制要求。為了更接近企業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用，我們采用了兩臺行車的協(xié)調(diào)運作此次設(shè)計的主要要求。安裝四臺電機分別控制兩臺型行車的上升、下降、左行、右行。配合行程限位開關(guān)對行車與吊鉤的位置進行確定，防止行車與吊鉤的在移動過程中的不到位或者錯位。二、確定PLC的輸入輸出設(shè)備。根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的控制在要求，本設(shè)計所需的輸入設(shè)備包括按鈕、行程限位開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)，輸出設(shè)備有接觸器、指示信號燈。經(jīng)過統(tǒng)計可知道設(shè)計中一共有21個信號輸入端和12個輸出控制端。輸入輸出口數(shù)量的確定對PLC的選型具有重要的指導(dǎo)意義，因為如果所選的PLC的IO口數(shù)量過多時會造成資源浪費，過少時就需要加多擴展模塊，這樣就不得已而增加了投資成本。三、選擇PLC型號。根據(jù)設(shè)計所需的IO口數(shù)量、容量、電源、成本等，我們選擇了三菱公司的PLC，型號為FX1N40MT001。FX1N40MT001一共有40個IO口，其中24個是輸入口，16個是輸出口。采用RS422通信方式，方便在組態(tài)王和編程軟件上進行工程調(diào)試。圖33 FX1N40MT001實物圖 I/O分配表表31 輸入輸出點分配表輸入輸出原件代號作用繼電器原件代號作用繼電器SB1啟動按鈕X000SB8B手動上升X021SQ1電鍍正槽位行程開關(guān)X002SB9B手動下降X022SQ2電鍍負槽位行程開關(guān)X003SB10B手動向右X023SQ3回收槽位行程開關(guān)X004SB11B手動向左X024SQ4清洗槽位行程開關(guān)X005SB12自動X025SQ5行車A左原位行程開關(guān)X006SB13手動X026SQ6吊鉤A上限X007KM1吊鉤A上升Y000SQ7吊鉤A下限X010KM2吊鉤A下降Y001SQ8行車B右原位行程開關(guān)X011KM3行車A向右Y002SQ9吊鉤B上限X012KM4行車A向左Y003SQ10吊鉤B下限X013KM5吊鉤B上升Y004SB2暫停X001KM6吊鉤B下降Y005SB3繼續(xù)X014KM7行車B向右Y006SB4A手動上升X015KM8行車B向左Y007SB5A手動下降X016SB6A手動向右X017SB7A手動向左X020 PLC外圍接線圖圖34 plc外部接線圖由于PLC只能接收開關(guān)變量,所以如果要實現(xiàn)SA轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能,一般就在編程時加入斷電保持繼電器，用按鈕觸發(fā)繼電器的接通和斷開來模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能。根據(jù)34PLC的外圍接線圖所示，設(shè)計一共有23個輸入端和8個輸出端。對于三菱FX1n—40MT，它有24個輸入端和16個輸出端。在滿足本設(shè)計的要求前提下又能節(jié)省資源，選擇三菱FX1n—40MT是較為合理的。圖35 系統(tǒng)工作流程圖在系統(tǒng)通電時，行車與吊鉤均在原位時，按下“啟動”按鈕，生產(chǎn)線默認進入自動運行狀態(tài)。一、自動狀態(tài)下，兩臺行車與吊鉤的工作流程大致如下：行車A在上掛處把電鍍籃提起至上限后，向右行駛至“電鍍正”槽位停止，吊鉤A下降使電鍍籃放置進電鍍正槽里面進行工件的電鍍處理，時間延時30S。30秒后，吊鉤A提起電鍍籃至上限處，進行延時20S的滴液處理，使電鍍液滴回電鍍正槽。吊鉤A保持在上限處，行車A繼續(xù)向右前進至“電鍍負”槽位，電鍍籃下降至電鍍負槽內(nèi)進行電鍍30S，30S后提升電鍍籃至上限進行滴液10S。行車A向右行至“回收槽”位，吊鉤A下降，把電鍍籃放置到“回收槽”，在吊鉤A保持在下限處的情況下直接向左移動返回至行車A的原點，準(zhǔn)備提起第二個電鍍籃。在A行車把電鍍籃放置至回收槽的同時發(fā)送信號驅(qū)動行車B，B行車保持吊鉤在下限處并向左移動至“回收槽”位。吊鉤B提起電鍍籃至上限處后，向右移動至“清洗槽”，吊鉤B下降把電鍍籃放置至清洗槽內(nèi)，清洗30秒。清洗30秒后，吊鉤B提起電鍍籃至上限處，延時10秒。經(jīng)過10后，行車B繼續(xù)向右移動返回“行車B原位”返回原位后，吊鉤B下降，把電鍍籃放置下掛臺處，等待行車A的下一次信號。至此，兩臺行車共同配合完成了一個電鍍籃工件的電鍍工作。二、手動功能主要是為了方便機器維修與保護。啟動系統(tǒng)時默認加載的的是自動功能，在切換到手動檔后，系統(tǒng)才能使用手動功能。在手動情況下，可以控制行車與吊鉤的每一個動作和起停，并且可以在任何時候暫停啟動其動作，同時行車、吊鉤動作要實現(xiàn)互鎖。在手動上升時，下降開關(guān)無效，反之亦然，同理手動左移時，右移開關(guān)無效。三、實時狀態(tài)指示、報警功能和曲線圖主要是為了監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀況，可以遠程的了解到系統(tǒng)的動作。并在行車或吊鉤出現(xiàn)越限的情況下即使報警，及時通知工作人員進行斷電維修。在功能設(shè)計過程中，還考慮到對于PLC的電鍍生產(chǎn)線是否應(yīng)該具有掉電保持功能，也就是說當(dāng)生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中突然停電了，待重新供電后，生產(chǎn)線可以接著執(zhí)行斷電前未完成的任務(wù)，而不是從頭開始執(zhí)行。對于PLC控制的設(shè)備，每個執(zhí)行元件都會有個初始狀態(tài)，設(shè)備啟動時，首先要執(zhí)行程序的初始化，讓每一個執(zhí)行元件恢復(fù)至初始狀態(tài)，當(dāng)所有的執(zhí)行元件的初始化完成時才能進入程序的自動運行。但是程序自動運行時的掉電保持方式是不適合電鍍生產(chǎn)線的自動化控制上的，因為當(dāng)由PLC控制的設(shè)備在運作過程中突然停電時，設(shè)備由于停電而不能執(zhí)行接下來的動作，此時PLC是無法完成對所有設(shè)備工件的狀態(tài)的記錄的，當(dāng)再次供電時，想控制設(shè)備繼續(xù)執(zhí)行未完成的動作就需要這些狀態(tài)記錄,并確定在程序沒有受到停電的干擾而出現(xiàn)錯誤的的情況下,才能允許從停電位置繼續(xù)執(zhí)行。但是在現(xiàn)實中當(dāng)PLC重新上電后，容易產(chǎn)生程序錯亂或形成死循環(huán)，所以考慮到安全的因數(shù)，在工業(yè)中是不允許這樣做的。還有一個重要的原因是，由于工件的電鍍是定時的，當(dāng)工件在電鍍槽里面電鍍時停電，當(dāng)再次供電時已經(jīng)超過定時時間情況下，工件就需要當(dāng)成廢品處理而不是繼續(xù)完成未完成的電鍍流程。因此在本設(shè)計中便刪除了生產(chǎn)線在自動運行狀態(tài)下的掉電保持功能。 電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，主電路設(shè)計主要用四臺電機來實現(xiàn)了兩臺行車的左右移動和吊鉤的上升和下降。選擇了三菱FX1N—40MT作為控制中心，既充分利用了PLC資源又節(jié)約了成本。在本章中，給出了PLC的輸入輸出口的接線圖，作為實際生產(chǎn)線的接線參考。最后根據(jù)系統(tǒng)的工作流程圖詳細介紹了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的一個詳細生產(chǎn)過程，并指出了生產(chǎn)中一些必須注意的事項。第4章 系統(tǒng)的程序設(shè)計 PLC編程語言 不同的商家的PLC有不同的編程語言，但其編程語言都是大同小異的。由于在此次設(shè)計中PLC的選型為三菱公司的，所以在進行對電鍍生產(chǎn)線的編程之前先了解一下三菱PLC的編程語言。（1）梯形圖 梯形圖最初是由繼電器系統(tǒng)的控制思路轉(zhuǎn)型過來的，采用的編程符號與電氣線路相同，由于可編程序控制器屬于微機控制系統(tǒng)，梯形圖除了能完成基本的邏輯控制之外還可以加入大量的指令運算，執(zhí)行效率大大高于繼電接觸系統(tǒng)。梯形圖由于具有直觀、簡潔、方便的編程特點，常常被工程開發(fā)人員所用。 （2）指令表 指令表的格式與計算機的匯編語言相似。用規(guī)定的指令助記符和操作數(shù)實現(xiàn)功能要求，各種類型的PLC在指令表的編程上有些許不同，不過總體思路一樣。它按照程序員的