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1、1PLCPLC 在电镀中的应用在电镀中的应用摘摘 要要电镀生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平已经比较高，而在我国尚处于发展阶段。本课题以行业现状为出发点，结合其他行业自动化控制技术、可编程控制器（PLC）等多项专门技术开发的自动生产系统。本文首先分析和制定了该生产的整体设计思想和方案，确保了该生产系统具备真正的自动化生产能力且结构简单。在该生产系统中，采用了高可靠性，高稳定行，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中的控制器 PLC。分成次的从功能图，梯形图入手，最后在起-保-停程序输入模拟量，进行模拟现场，从而得到比较清晰的结果，具有非常强的实用性。 关键
2、词：关键词：电镀自动化；可编程控制器（PLC） ；吊钩；梯形图AbstractDegree of automation of electroplating production line in Germany, Italy, the United States and other countries have a relatively high level of development, while in China is still in development stage. The topics to the industry status quo as a starting point,
3、 in combination with other industry automation and control technology, programmable logic controller (PLC) and many other specialized technical development of automated production systems. In this paper, analysis and development of the overall design of the production of ideas and programs to ensure
4、 that the automation of production systems with a real productive and simple structure. In the production system, using a high-reliability, high stability line, programming simple and easy to use and are widely used in modern industrial production line process controller in the PLC. From the functio
5、n is divided into sub-diagrams, Ladder start, in the end from - Paul - stop program input analog, simulated on-site to obtain more clear result, with very strong practicability. KeyKey words:words: electroplating automation; Programmable Logic Controller (PLC); hook; Ladder2目录目录摘摘 要要.1 1第一章前言第一章前言.3
6、 31.1、PLC 的发展情况及前景 .31.2、可编程序控制的应用.41.3、可编程控制器的性能指标.51.4、 电镀生产线的系统简介.61.5、该系统设计主要内容.61.6、设计原理介绍.7第二章设计工艺要求第二章设计工艺要求.7 72.1、工艺制作背景要求.72.2、工艺流程图及控制流程.82.3、工作状态流程图及 I/O 点数统计.102.4、PLC 选型及 I/O 点的分配 .11第三章程序设计及运行第三章程序设计及运行.13133.1、梯形图程序.133.2、STL 梯形图及指令表 .173.3、起保停梯形图及指令表.203.4、故障输出程序.223.5、调试运行.24设计小结设计
7、小结.2525谢辞谢辞.2626参考文献参考文献.27273第一章前言第一章前言1.1、PLC 的发展情况及前景可编程控制器自问世以来，发展极为迅速。1971 年，日本开始生产可编程控制器。1973 年，欧洲开始生产可编程控制器。到现在世界各国的一些著名的电气工厂几乎都在生产可编程控制器装置。可编程控制器已成为一个独立的工业设备被列入生产中。成为当代电控的主导。早期的可编程控制器主要由分立元件和中小规模规模集成电路组成。它采用了一些计算机技术，但简化了计算机的内部电路，对工业现场坏境适应性较好，指令系统简单，一般只具有逻辑运算功能。伴随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展，可编程控制器也
8、在发展。可编程控制器的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）速度跟快，体积更小。尽管可编程控制器的体积已经很小，但由于微电子技术的发展，电子电路的集成度越来越高，电路板的制作及元件焊、贴技术不断改进，因而可编程控制器的外形尺寸仍在不断缩小 ，以便装入任何机器的细小空间中。在体积缩小的同时，芯片的运算速度越来越高。可编程控制器以循环扫描的方式工作。衡量可编程控制器速度高低的一个重要指标是指令执行速度。目前大型可编程控制器基本逻辑指令的执行速度可达 34ns。速度提高就缩短了扫描周期，增强了控制的实时性，更能保证高精度要求的产品质量。（2）工业控制技术的集成。现代工业要求为其生产控制与生产管理提供
9、一种统一的解决方案，因而各大生产厂商均努力提高全面解决问题的能力。有的厂商提出了全集成自动化（Totally Integrated Automation)的概念，即把原先分离的工业制造（可编程控制器与工控机） 、人机界面、传感器/执行器、上位机监控、DSC/SCADA 等系统统一在同一个自动化环境中，以利于接驳，利于通信，使上行下达全无障碍。为此，为此，各大厂商必须以可编程控制器为核心，向下延伸大到远程 I/O、现场设备、步进/伺服系统等，向上扩展到人机界面、上位机、图形监控软件、通信等，而同级、向下、向上的联系则通过网络来解决。近年来这方面的发展极其迅。有实力的厂商自身配套能力极强，可以为客
10、户提供统一、完善的解决方案。（3）开放性及与主流计算机的结合。所谓开放性，体现在制度标准后个合作厂商按标准生产的设备经测试合格后均可直接挂上网，通信畅通无阻。例如，PROFIBUS/CC-Link 都是标准公开的现场总线。世界上有众多的厂商按标准生产控制设备，使得组态控制系统时有丰富的选择性。（4）仿真软件开发。为了缩短安装调试工期，各大厂商均推出自己的模拟/虚拟可编程控制器软件，即仿真的调试环境。在用户程序写完后即可将程序下载(Download）到虚拟/模拟的可编程控制器中。虚拟的可编程控制器可代替实际硬件运行，程序运行情况的监控方式与真实硬件可编程控制器的监控4方式完全相同。有了这种工具，
11、可实现无硬件设备调试，调试可在办公室或实验室完成，大大缩短了现场调试的工期。（5）实现远程服务。以 Intranet/Internet 为平台，可通过电话线或无线实现全球化的远程服务，少数高水平专家可为全球用户提供技术支援及服务。1.2、可编程序控制的应用随着 PLC 功能的不断完善和性能价格的不断提高，PLC 的应用面也越来越广泛。目前，PLC 国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电子、机械制造、汽车、船舶、装卸、造纸、纺织、环保、娱乐等行业。PLC 的应用范围通常可分为如下五种类型。（1）顺序控制应用这是当今 PLC 应用最广泛的领域。它取代传统的继电气顺序控制。PLC 可应用
12、于单片机控制、多机群控制、生产自动线控制。例如：注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、包装生产线、电镀流水线及电梯控制等等。（2）运动控制PLC 制造商目前提供了拖动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。在多数情况下，PLC 把描述目标位置的数据模块，模块移动一轴或数轴到达目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。运动的编程可用 PLC 的编程语言完成。操作员用手动方式把轴移动到某个目标位置，模块就得知了位置和运动参数，之后可用编辑程序来改变速度和加速度等参数，使运动平滑。相对来说，位置控制模块比 CNC 装置体积更小，价格更
13、低，速度更快，操作更方便。（3）过程控制PLC 能控制大量的物理参数，例如温度、压力、速度和流量。PID（Proportional Integral Derivative）模块的提供使 PLC 具有闭环控制功能，即一个具有 PID 控制能力的 PLC 可用于过程控制。当控制过程中某个变量出现偏差时，PID 控制算法会计算出正确的输出，把变量保持在设定值上。PID算法一旦适应了工艺，就不管工艺混乱与否而会保持设定值。（4）说据处理机械加工中，出现了把支持顺序控制的 PLC 和计算机数字控制（CNC）设备紧密结合的趋势。著名的日本 FANUC 公司推出的 System10、11、12 系列，已将
14、CNC 控制功能作为 PLC 的一部分。为了实现PLC 和 CNC 设备之间内部数据的自由传递，该公司采用了窗口软件。通过窗口软件，用户可以独自编程，然后由 PLC 送至 CNC 设备使用。同样，美国 GE 公司的 NC 设备新机种也使用了具有数据处理的5PLC。东芝公司的 TOSNUC600 也将 CNC 和 PLC 组合在一起，预计今后几年 CNC 系统将变成以 PLC 为主体的控制和管理系统。（5）通信和联网为了适应国外近几年兴起的工厂自动化（FA）系统、柔性制造系统（FMS）及集散系统等发展需要，首先必须发展 PLC 之间、PLC 和上级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅 P
15、LC 数据通信速度要求高，而且要考虑出现停机、故障时的对策等。日本三菱公司开发的 CC-Link 系列就是一例。PLC 之间、PLC 和上级计算机之间都采用光纤通信，多级传递。IO 模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络联接构成集中管理信息的分布式网络系统。1.3、可编程控制器的性能指标PLC 的基本性能（1）基本的控制功能。基本的控制功能包括顺序控制、定时、计数、逻辑运算和四则运算等。（2）存储器。多采用 CMOS RAM 存储器，有保护电源（多数用锂电池） 。也可采用可擦写的 EPROM存储器。（3）输入输出（IO） 。关于输入输出组件，一般提供有交流 115V、220V 的功
16、率输入输出组件；直流 24V、48V 和 115V 以及 TTL 电平输入输出组件；有的还提供继电器触点（常开或常闭）输出组件。（4）编程语言。最常用的是继电器梯形图编程方式，美国把它定为国家标准。国际电工委员会颁布的标准草案中规定，除用梯形图编程方式外，还可采用功能块、指令表或布尔代数等编程语言。（5）扫描时间。扫描时间是指执行一次解读用户逻辑程序所需的时间。一般 1000 条指令执行时间为 10ms 左右，小型或超小型的机器扫描时间可能大于 40ms。（6）诊断功能。一般提供通电检查或指示灯故障软件。（7）通信接口。一般都提供 RS232C 串行通信接口，以便连接打印机或其他类型的机器，如管理计算机等。（8）电源。机器动力电源既可用 115V 交流电源，也可用 220V 交流电源，可通过跨接短路片进行选择。（9）工作环境。一般都能在下列环境条件下工作：温度为 0-60；湿度小于 95%(无结霜） 。（10）编程器。PLC 采用的编程器有三种类型。简易编程器、CRT 编程器、计算机编程器。PLC 的高级功能（1）数据传和矩阵处理功能。6（2）PID 调节功能。（3）ASCALL 代码
