【文章內(nèi)容簡介】 在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，而通過這種的處理我們通?？梢缘玫揭恍┙饘偕珴傻男Ч绺吖?、亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品效果的差異性，通過這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加一個(gè)亮點(diǎn)。電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下用途：a、防腐蝕 b、防護(hù)裝飾 c、抗磨損 d、電性能（根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層）e、工藝要求。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(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。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(yán)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(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)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。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)有兩臺行車、三臺行車和四臺行車工作，每臺行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運(yùn)行；對于行車的自動控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器 PLC 作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動化程度更高。用 PLC 輔以變頻器對電鍍自動生產(chǎn)線行車進(jìn)行自動控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、操作靈活、使用安全、工作穩(wěn)定、性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是一種很有效的自動控制方式，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動化生產(chǎn)的發(fā)展方向。 控制對象的設(shè)計(jì)要求詳述如摘要中所述，電鍍的工作流程：啟動——吊鉤上升——上限行程開關(guān)閉合——右行至 1 號槽上方——XK1 行程開關(guān)閉合——吊鉤下降進(jìn)入 1 號槽——下限行程開關(guān)閉合——電鍍延時(shí)——吊鉤上升……，由 3 號槽內(nèi)吊鉤上升，然后左行至左限位，吊鉤下降至原位，即原位。按照要求，我們要實(shí)現(xiàn)以下工作方式：：表示設(shè)備處于初始狀態(tài)，吊鉤在下限位置，行車在左限位置。：當(dāng)?shù)蹉^回到原點(diǎn)后，延時(shí)一段時(shí)間（裝卸零件） ，自動上升右行，按照工作流程要求不停的循環(huán)。：設(shè)備始于原點(diǎn)，按下啟動按鈕，設(shè)備工作一個(gè)周期，然后停于原點(diǎn)，要重復(fù)第二個(gè)工作周期，必須再按一下啟動按鈕。 電鍍生產(chǎn)線的工作流程圖我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識該生產(chǎn)線的生產(chǎn)全過程，整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，如圖 23 所示。行車動作無非就是上下左右受控移動，按照指定的順序(即動作表)完成一系列的動作。要求有幾套動作表可以選擇，動作可以靜態(tài)修改，也可以在運(yùn)行時(shí)由上位機(jī)動態(tài)修改。在這里，我們把行車的一個(gè)動作定義為：“到幾號工位上升，再到幾號工位下降”，或者是“延時(shí)幾秒”，每個(gè)動作表由若干個(gè)動作字組成，放在 PLC 的數(shù)據(jù)寄存器里，動作表由 PLC 程序初始化，也可以在運(yùn)行時(shí)通過串行通訊由上位機(jī)讀取和修改，PLC 程序在運(yùn)行時(shí)只是不斷地解釋和執(zhí)行動作表。7 / 41開始初始化連續(xù)單周期運(yùn)行否槽 1槽 2槽 3YNYNYN返回圖 23 電鍍生產(chǎn)線工作流程圖第 2 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PLC 機(jī)型選擇根據(jù)自動化電鍍生產(chǎn)線的控制要求，我們采用了德國西門子 PLC S7200 CPU226 型號，此類型 PLC 無論獨(dú)立運(yùn)行，還是聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)都能完成各種控制任務(wù)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡單控制到復(fù)雜的自動控制。其應(yīng)用領(lǐng)域包括各種機(jī)床、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、電梯等行業(yè)。S7200 CPU226 通訊功能完善，具有極高的性能價(jià)格比是很突出的特點(diǎn)，也是我們采用它的主要原因。 PLC 為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號有兩部分，一部分是原點(diǎn)、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開關(guān)，這些面板按鈕信號和傳感器信號作為 PLC 的輸入變量，經(jīng)過 PLC 的輸入接口輸入到內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器， 然后在 PLC 內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅(qū)動電機(jī)來控制行車的運(yùn)行和吊鉤的升降。 I/O 分配表及其端子接線圖9 / 41在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義的 I/O 分配表如表 21 所示。將 13 個(gè)輸入信號和 5 個(gè)輸入信號按各自的功能類型分好，并與 PLC 的 I/O 點(diǎn)一一對應(yīng)，編排地址如下表。數(shù)字量擴(kuò)展模塊的地址分配是從最靠近 CPU 模塊的數(shù)字量模塊開始，在本機(jī)數(shù)字量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字節(jié)連續(xù)遞增，模擬量擴(kuò)展模塊的地址是從最靠近 CPU 模塊的模擬量模塊開始，在本機(jī)模擬量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字遞增。我們定義的 I/O 端子接線圖如圖 21 所示。由圖表可以看出,PLC 控制系統(tǒng)的輸入信號有 13 個(gè)，均為開關(guān)量。其中單操作按鈕開關(guān) 2 個(gè)，行程開關(guān) 3 個(gè)，限位開關(guān) 5 個(gè)，選擇工作方式開關(guān) 2 個(gè)。PLC 控制系統(tǒng)的輸出信號有 5 個(gè)，其中 2個(gè)用于驅(qū)動吊鉤電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器 KMKM2,2 個(gè)用于驅(qū)動行車電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器 KMKM4，1 個(gè)用于原位指示。表 21 I/O 分配表序號 輸 入 序號 輸 出1 上限位 14 上升2 下限位 15 下降3 左限位 16 右行4 XK1 行程開關(guān) 17 左行5 XK2 行程開關(guān) 18 原位6 XK3 行程開關(guān) 19 定時(shí)7 原點(diǎn)開關(guān)8 連續(xù)工作開關(guān)9 啟動按鈕10 停止按鈕12 單周期按鈕13 右限位11 / 41上限下限左限行程開關(guān)1行程開關(guān)2行程開關(guān)3連續(xù)啟動停止單周期右限I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 3I 1 . 41 M2M1 L2 LA C2 2 0 VK M 1K M 2K M 3K M 4H L 1H L 2+F US7200 CPU2262 4 VQ 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5圖 21 I/O 端子接線圖 主電路的設(shè)計(jì)L 1L 2L 3M 1~3~3M 2F U 1 F U 2K M 1K M 2 K M 3K M 4F R 1F R 2Q S圖 22 電鍍生產(chǎn)線主電路圖電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式，利用圖形符號和項(xiàng)目符號表示電路各電器元件中導(dǎo)電部件和接線端子連接關(guān)系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實(shí)際布置來繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫在不同的部位上。電氣原理圖具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明的特點(diǎn)，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場等方面得到廣泛應(yīng)用。電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分，在本次設(shè)計(jì)中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用兩臺電機(jī)分別控制吊鉤的上升、下降和行車的左行、右行。主電路如圖 22，接觸器 KM1，KM2 控制電動機(jī) M1 的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊鉤的上升和下降，接觸器 KM3，KM4 控制電動機(jī)M2 的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)行車的前進(jìn)和后退。13 / 41第 3 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件的組成及作用 PLC 內(nèi)部資源內(nèi)部根據(jù)軟元件的功能不同，分成了許多區(qū)域，如輸入/輸出繼電器區(qū)、定時(shí)器區(qū)、計(jì)數(shù)器區(qū)、特殊繼電器區(qū)等。下面分別介紹下。：電氣自動控制的大部分領(lǐng)域都需要用定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間控制，靈活地使用定時(shí)器可以編制出復(fù)雜動作的控制程序。它是 PLC 中重要的編程元件，是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。定時(shí)器的工作過程與繼電接觸器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器基本相同，但它沒有瞬動觸點(diǎn)。使用時(shí)要提前輸入時(shí)間預(yù)設(shè)值。當(dāng)定時(shí)器的輸入條件滿足時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從 0 開始按一定的時(shí)間單位增加；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器觸點(diǎn)動作。利用定時(shí)器的觸點(diǎn)就可以得到控制所需的延時(shí)時(shí)間 [8]。：計(jì)數(shù)器可用來累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，經(jīng)常用于對產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)或者進(jìn)行特定功能的編程。使用時(shí)要提前輸入它的特定植。當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時(shí)，計(jì)數(shù)器開始累計(jì)它的輸入端脈沖電位上升延的次數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定的設(shè)定值時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。：輸入繼電器一般都有一個(gè) PLC 的輸入端子與之對應(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號。當(dāng)外部的開關(guān)信號為閉合時(shí)，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。：輸出繼電器一般都有一個(gè) PLC 上的輸出端子與之對應(yīng)。當(dāng)通過程序使得輸出繼電器線圈得電時(shí)，PLC 上的輸出端開關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開關(guān)信號。同時(shí)在程序中其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。：內(nèi)部位存儲器的作用和繼電接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在 PLC 中沒有輸入/輸出端與之對應(yīng)，因此它的觸點(diǎn)不能驅(qū)動外部負(fù)載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。它主要