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1、扬州市职业大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：PLC 在电镀生产线上的应用系 别：汽车与电气工程系专 业： 电气自动化 班 级： 09 电气一班 姓 名： 李城 学 号： 0902030116 指导老师： 王蕊 摘 要行车是用来在短距离内提升和移动物件的机械，是现代化工厂中用于物料输送的重要设备，电镀行车由于他的高危险性，应用它的场合更是频繁，行车对减轻工人体力劳动，提高劳动生产率起着重要的作用。本设计中的行车要实现左右，前后及上下的三维运动，并且要准确定位，具有远距离控制，能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一序列的工作。在设计中采用低压电器的控制方式，控制线路的设计方面力图做到布局合理,
2、排列均匀,原理图上有极限位置保护和必要的电气保护措施，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC 控制 I/O 端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。在该生产线的控制系统中，采用了高可靠性，高稳定性，编程简单，易于使用，而且广泛应用于现代工业企业生产线过程控制中的控制器 PLC。详细分析了输送系统设备保护控制电动机原理图、程序框图、PLC 系统外部接线图。分层次详细阐述了整个高度自动化输送系统的目标及功能，使高度自动化输送系统的结构更加清晰，层次更加分明，具有非常强的实用性。关键词：PLC 电镀行车前 言毕业设计是大学阶段最后一
3、次综合性设计，是大学三年所学知识的综合题现，是应用所学基础理论、专业知识与技能分析和解决生产实际问题的综合性训练。毕业设计是学 生 毕 业 前 进 行 的 全 面 综 合 训 练 ， 是 培 养 学 生 综 合 运 用所 学 知 识 与 技 能 解 决 实 际 问 题 的 教 学 环 节 ， 是 学 生 在 校 获 得 的 最 后 训 练机 会 ， 也 是 对 学 生 在 校 期 间 所 获 得 知 识 的 检 验 。 希望通过最终的毕业设计，能更加巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识和技能，提高自己毕业设计制图、编写技术说明书的能力，学会正确使用技术资料，标准手册和工具书。并在设计中进一步提
4、高自己理论联系实际、严肃、认真的工作作风，为即将走上工作岗位所从事的技术工作打下一个良好的基础。这 次 设 计 的 题 目 是 ：PLC 在 电 镀 生 产 线 上 的 应 用 设 计 。 并 绘 制 出 电 镀 工 艺 流 程 图 、 自 动 工 作状 态 流 程 图 、 电 镀 生 产 线 PLC 控 制 梯 形 图 。 在这次设计中，我明确设计目的，并决定好好把握和利用这次踏上工作岗位前的最后一次“演习”机会，通过几个月来的仔细查阅资料，精心设计，努力工作，终于完成了这次设计任务，但由于水平和时间有限，设计中错误难免，希望老师们批评指正，从而能得到不断的进步 目录摘要.1前言 1第 1
5、章课题简介 11.1 概述.11.2 本课题的内容和工艺要求 1第 2 章 方案比较 32.1 继电器、PLC 电路图电路分析 32.2 PLC 与继电器的优缺点32.2.1 继电器的特点32.2.2 PLC 的特点42.3 PLC 的选用.5第 3 章 PLC 的原理63.1 可编程控制器的等效电路63.1.1 存储程序控制与可编程序控制器 .63.1.2 可编程序控制器的等效电路 .63.2 PLC 扫描技术93.2.1 扫描技术.93.2.2 扫描工作过程 .93.2.3 扫描周期计算 103.3 PLC 与 I/O 相应时间 103.3.1 改变信息刷新方式 113.3.2 采用集中技
6、术 113.3.3 调整输入滤波器 123.4 梯形图语言特点.123.5 主要技术性能.123.6 PLC 的硬件系统123.7 PLC 应用领域15第 4 章 PLC 在电镀生产线上的应用 174.1 工艺要求 174.2 控制流程图 184.2.1 行车自动工作控制的过程.184.3 拖动系统设计 194.4 PLC 的选型.194.5 PLC 输入/输出地址对照表.204.6 PLC 生产线上的梯形图 214.6.1 电镀生产线 PLC 控制梯形图程序.264.6.2 梯形图程序.29第 5 章 不足与改进.30第 6 章 小结31第 7 章 致谢.32.参考文献.33第 1 章课题简
7、介1.1 概述一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已
8、采用可编程控制器 PLC 作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。随着集成电路和计算机技术的迅猛发展，存储控制程序逐步替代接线程序控制，成为工业控制系统的主流发展方向。所谓程序控制，就是将控制逻辑程序语言的形式存放在存储器中，通过执行存储器中的程序实现系统的控制要求。这样的系统称为存储程序控制系统。在存储程序控制系统中，控制程序的修改不需要改变控制器内部的接线，而只需通过通过编程器中的某些程序语言内容。可编程控制器就是一种存储程序控制器。其输入设备和输出设备与继电器控制系统相同，但它们直接连接到可编程控制器的输入端子和输出端子。在可编程控制器构成的控制系统中，实现一
9、个控制任务，同样需要针对具体的控制对象，分析控制系统要求，确定所需用户的输出输入设备，然后运行相应的程序语言便指出相应的程序，利用编程器和其他设备写入可编程控制器的存储器中。每条程序语言确定一个顺序，运行时 CPU 一次读取查出其中的程序语句，对它们的内容解释并加以执行；执行结果用以输出设备，两支被控制对象工作。可编程控制器时通过软件实现控制逻辑的，能够使用不同控制任务的需要，通用性强，使用灵活，可靠性强。1.2、课题的内容和工艺要求（1） 、内容：电镀生产线上有三个基本的槽位，分别是：清水槽、回收槽和电镀槽，工件由装有可升降吊钩的行车带动，经过电镀、镀液回收、清洗等工序，完成电镀全过程。在电
10、镀生产线一侧，工人将代加工的零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升并自动逐段进行。按工艺要求在需要停留的槽位停下，并自动下降，停留一定时间（各槽停留时间按事先工艺要求调定）后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新装料发出信号进入下一加工循环。（2） 、设计要求：工件放入镀槽中，电镀 250s 后提起，停放 25s，让镀液从工件上流回镀槽中，然后放人回收液中浸 25s，提起后停 20s，接着放入清水槽中清洗 20s。最后提起停 15s 后，行车返回原位，一个工件的电镀过程结束。如果在中途断电，工件将报废无需在进行下面的工序，所以可以通过
11、点动操作返回，取下报废品。电镀工艺流程图如图 1-1。250s清水槽 回收液槽 镀槽15s 20s 25s20s 25s原位SQ6SQ5SQ4 SQ3 SQ2 SQ11-1 电镀工艺流程图第 2 章方案比较SBTKMSBPKM（ a）继电器电路图SBTKMSBPKMX0Y0X1Y0(b) PLC 梯 形 图X0Y0X1 Y02.1、继电器、PLC 电路图电路分析（1） 、如图（a ）为继电器电路图；图中 SBT 为常开按钮， SBP 位常闭按钮，KM 为继电器线圈。当按下启动按钮 SBT，继电器 KM 的线圈通电，其常开触点 KM 闭合，由于常开触点 KM 与启动按钮 SBT 并联，所以即使松
12、开启动按钮SBT，已经闭合的常开触点 KM 仍然能使继电器 KM 的线圈通电，这个常开触点称作“自锁”触点。停止时按下停止按钮 SBP，继电器的线圈失电。（2） 、如图（b）为 PLC 梯形图；图中 X0 为常开输入触点，X1 为常闭输入触点，Y0 表示输出，其输出 Y0 的工作状态受 X0、X1 信号控制，当按下启动输入继电器按钮 X0，输出继电器 Y0 的线圈通电，其常开触点 Y0 闭合，由于常开触点 Y0 与启动输入继电器按钮 X0 并联，所以即使松开启动输入继电器按钮 X0，已经闭合的常开触点 Y0 仍然能使输出继电器 YO 的线圈通电。停止时按下停止按钮 X1，输出继电器的线圈 Y0 失电，常开触点 Y0 断开。2.2、PLC 与继电器的优缺点如图（a） 、 （ b）对于同一控制电路，继电控制原理和梯形图的输入、输出信号基本相同，控制过程等效。2.2.1、继电器的特点 （1） 、功能不易扩展；（2） 、继电器价格相对 PLC 便宜；（3） 、继电器接线复杂，一个产品的工艺改变，要重新接线，布线不易更新；（4） 、继电控制使用是内部继电器、定时器和计数器靠硬件连接控制电路；（5） 、可靠性不高，查找和排除故障十分困难；（6） 、当产品更新时继电器控制系统的元件和接线都要相应的变化，而且这种变动工作量很大，工期长费用高。在传统的继电器控制系统和电子逻辑控制系统中，控
