【正文】 電氣保護和聯(lián)鎖；設(shè)計主電路電氣原理圖、 PLC 的 I/O 分配表、 PLC 的 I/O 接線圖、編出梯形圖、寫出指令語句表，并要求調(diào)試成功、會排查故障。 圖 21電鍍生產(chǎn)線工作示意圖 （二） 課題分析 ⑴電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計有兩臺行車、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。本文介紹在一條電鍍自動生產(chǎn)線上用 PLC 控制行車及掛鉤的自動控制系統(tǒng)。本文使用三菱公司的 FX 系列 PLC進行系統(tǒng)控制，具有靈活多變的特點。軟件使用起、保、停的編程 方法，使程序簡單易 17 懂，便于仿真及運行。 ⑵電鍍生產(chǎn)線 PLC 電氣控制設(shè)計程序總體結(jié)構(gòu) 將系統(tǒng)的程序按工作方式分成公用程序、自動程序和手動程序三個部分。 手動程序和自動程序不同時執(zhí)行，用跳轉(zhuǎn)指令將它們分開，用工作方式選擇信號作為跳轉(zhuǎn)的條件。 1）公用程序 利用 X10 來選擇手動或自動，利用 X13 來選擇連續(xù)還是非連續(xù)。選擇手動工作方式時， X10 為狀態(tài)“ 1”，將跳過自動程序，執(zhí)行手動程序；選擇自動工作方式時， X10 為狀態(tài)“ 0”，將跳過手動程序，執(zhí)行公用程序和自動程序。選擇連續(xù)工作方式時， X13 為狀態(tài)“ 1”， M20 得電 ，執(zhí)行連續(xù)程序；選擇非連續(xù)工作方式時， X13 為狀態(tài)“ 0”， M20不得電，執(zhí)行單周期程序或步進程序。 2）自動程序 自動程序采用起、保、停電路的編程方法來設(shè)計，在電路中采用 M110 來實現(xiàn)自動和步進之間的轉(zhuǎn)換 3）手動程序 手動程序采用 4 個按鈕開關(guān)來實現(xiàn)點動式的動作指令，同時利用行程開關(guān)的常閉觸點來控制吊鉤和行車的限位，當(dāng)按住 X14 時，吊鉤電機正轉(zhuǎn)，吊鉤上升，到達上限時，上限位開關(guān) X5（ SQ5）常閉觸點斷開，吊鉤停止；按下 X15 時吊鉤電機反轉(zhuǎn)，吊鉤下降，到達下限時，下限位開關(guān) X6（ SQ6）常閉觸點斷開，吊鉤停止 ；按下 X16 時，行車電機正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)右行，到達右限時，右限位開關(guān) X1（ SQ1）常閉觸點斷開，行車停止；按下X17 時行車左行，到達左限時，左限位開關(guān) X4（ SQ4）常閉觸點斷開，行車停止。吊鉤電機和行車電機的正反轉(zhuǎn)，即 KM1 和 KM KM3 和 KM4 接觸器線圈支路，設(shè)計了互鎖電路，分別用 Y0、 Y1 和 Y Y3 兩對輸出的常閉觸點互鎖以防止誤操作故障 二、設(shè)計主電路 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，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè) 18 計研發(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)計中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)計中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用兩臺電機分別控制吊鉤的上升、下降和行車的左行、右行。主電路如圖所示： KMI、KM2為兩臺控制吊鉤上升、下降電動機的正、反轉(zhuǎn)實現(xiàn)行車的上升和下降接觸器 KM KM4通過控制“前 /后”電動機。實現(xiàn)行車的前進與后 退。從而進行對工件的電鍍和清洗等工作。 FR FR2為起過載保護作用的熱繼電器，對電路起到過載時主動斷開主電路。 FU1為熔斷器，起過電流保護作用。主電路如圖 23所示： 行車電機吊鉤電機 圖 23 PLC 電氣控制設(shè)計主電路圖 三、設(shè)計 PLC 的 I/O 分配表 控制過程中要求有相應(yīng)的起動按鈕和停止按鈕，行車進退和吊鉤升降由限位開關(guān)位控制，自動循環(huán)、點動、單周循環(huán)和步進四種作方式有自動的切換開關(guān)按鈕控制。 PLC電氣 控制設(shè)計輸入、輸出信號的 I/O 分配表如表 、表 所示： 表 I/O分配表 功能 編號 PLC 符號 功能 編號 PLC 符號 起動 X0 SB1 手動 X10 19 停止 X7 SB2 步進 X11 右限 X1 SQ1 單周期 X12 鍍槽左限 X2 SQ2 連續(xù) X13 回收液槽左限 X3 SO3 吊鉤上升 X14 SB3 清水槽左限 X4 SQ4 吊鉤下降 X15 SB4 上升限位 X5 SQ5 行車前進 X16 SB5 下降限位 X6 SQ6 行車 后退 X17 SB6 表 I/O分配表 功能 編號 PLC 符號 吊鉤上升 Y0 KM1 吊鉤下降 Y1 KM2 行車前進 Y2 KM3 行車后退 Y3 KM4 四、設(shè)計 PLC 的 I/O 接線圖 PLC 控制系統(tǒng)的輸入信號有 16 個。其中單操作按鈕開關(guān) 6 個，行程開關(guān) 6 個，選擇工作方式開關(guān) 4 個。 PLC 控制系統(tǒng)的輸出信號有 4 個，其中 2 個用于驅(qū)動吊鉤的上升下降，接觸器 KM KM2,2 個用于驅(qū)動行車前進后退接觸器 KM KM4。 KM1 和 KM KM3 和KM4 接觸器線圈支路，設(shè)計了互鎖電路，以防 止誤操作故障。 PLC 的 I/O 接線圖如圖所示： 20 啟動 停止上限 下限右限回收液槽左限清水槽左限渡槽左限手動 步進單周期連續(xù)吊鉤上升吊鉤下降行車前進行車后退吊鉤上升吊鉤下降行車前進行車后退 圖 24 PLC 電氣控制設(shè)計的 I/O 接線圖 五、設(shè)計功能圖 PLC 電氣控制設(shè)計的順序功能圖如圖 25 所示： 21 M 1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 1 1M 1 2M 1 3M 1 4M 1 5M 1 6M 1 7M 1 8M 1 9Y 2Y 0Y 1T 0Y 0T 1Y 3Y 1T 2Y 0T 3Y 3Y 1T 4Y 0T 5Y 3Y 1M 9M 1 0M 0X 0X 5X 1X 6T 0X 5T 1X 2X 6T 2X 5T 3X 3X 6T 4X 5T 5X 4X 6起 動吊 鉤 上 升行 車 前 進吊 鉤 下 降電 鍍 5 m i n吊 鉤 上 升停 放 3 0 s行 車 后 退吊 鉤 下 降收 液 槽 浸 3 2 m i n吊 鉤 上 升停 放 1 6 s行 車 后 退吊 鉤 下 降清 洗 3 2 s吊 鉤 上 升停 放 1 6 s行 車 后 退吊 鉤 下 降M 2 0 X 4M 2 0 X 4X 4 ( M 8 0 0 2 + X 1 0 ) 圖