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1、. . . . 摘 要工业电镀生产线工位多、生产复杂，人工操作随机性大，影响产品质量。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。基于PLC的电镀生产线系统，不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，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和更好的保证工人的人身安全有非常好的经济效益和社会效益。本设计对电镀系统中自动电镀过程进行了具体实现。以FX2N作为主控制器，行程开关检测。并详细阐述了其工作原理、基本功能框图、关键设计技术与软件工作流程，最后进行了软件实现
2、，达到了系统要求的功能。关键词：电镀，PLC / ABSTRACTIndustrial electroplating production line workers producing complex, large randommanual operation, affects product quality. Have a good mature plating process and goodquality bath additives, plating quality of the production in addition to know how to ensure that the
3、plating products in strict accordance with the plating process operation .How to ensure that the plating time is an important factor to determine the plating quality of products and quality. Electroplating production line monitoring system based on PLC, not only can make strict guarantee product qua
4、lity and quality of plating , but also for remote monitoring can also increase productivity and reduce labor intensityand better ensure that workers personal safety.There is a very good economic and social benefits. Automatic electroplating process system implementation. FX2N as the main controller,
5、 limits switch detection. And elaborated on its working principle, the basic functional block diagram of the key design techniques and software. workflow, and finally the software implementation to achieve the required functionality of the system.KEY WORDS : lectroplating production line，PLC目录摘要.IAb
6、stract.II前言11 绪论21.1课题研究背景21.2 国外现状21.3 课题研究目的意义31.4 课题研究容与工艺要求42 可编程控制器概述52.1 控制组件52.2 输入输出接口电路52.3 PLC构成的存储程序控制系统组成62.4 PLC的扫描技术72.4.1 PLC扫描工作方式72.4.2 PLC扫描工作过程82.4.3 扫描周期计算92.5 PLC编程语言简介92.5.1 扫描周期计算102.5.2 PLC控制系统与电气控制系统的区别102.6 PLC在工业产品中的应用113 电镀生产线的总体设计方案133.1 电镀行车设计思路133.2 电镀行车的工作过程143.3 具体工艺
7、要求143.4 设计附加说明144 系统硬件设计164.1 plc选型164.1.1 确定I/O164.1.2 PLC容量选择164.1.3 确定PLC型号164.1.4 FX2N-32MR简介164.2 电镀行车控制系统的主电路设计174.3 行程开关简介184.3.1 行程开关原理与简介184.3.2 行程开关分类194.3.3 JW2型行程开关简介214.4电镀行车PLCI/0地址分配224.4 外部接线图234.5 控制流程245 软件设计255.1 电镀生产线PLC控制梯形图程序255.2 电镀生产线PLC控制梯形图程序分析256 结论27致28参考文献29附录30前 言电镀生产作为
8、一种传统产业自开始以来，几十年间有了极大的发展从早期的纯手工作坊生产发展到今天的半自动甚至全自动生产，电镀工业的进步是巨大的，电镀产品的种类和电镀工艺的复杂程度也是发生了极大的变化。电镀生产线自动化的程度在欧美等国家的发展水平已经较高，而在我国尚处在发展阶段。几十年前电镀一个工件只要备一个镀槽，用两只电极（阴、阳极）装上工件通上电就完事，后来控制的手段开始引入计算机控制，也就是人们所熟知的工业控制计算机系统。人们觉得这种工控机控制手段有明显的弱势，其工作的可靠性以与抗干扰等措施还是显得有些不够，考虑到工业电镀生产线工位多、生产复杂，同时在电镀中，其氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工艺具有严重的化学
9、污染和腐蚀，对人的身心健康十分不利，而且人工操作随机性大，影响产品质量。随着市场上新的数字设备和数字技术的发展，新的工控装置PLC 受到越来越多地青睐。采用PLC有较完善的诊断和自保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统的可靠性。PLC技术引入电镀生产以后，电镀生产有了极大的发展。PLC可以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，从而很好的决定电镀产品质量和品质的重要因素，通过PLC可以实现电镀行车的准确运行，准确掌握电镀时间，提高生产效率。1 绪论1.1课题研究背景电镀是一种借助于电流的作用，将有关金属均匀涂覆到基底材料表面的过程。或者说是利用电解的方式使金属或合金沉积
10、在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。简单的理解，是物理和化学的变化和结合。作为一种表面精饰工艺，电镀已经成为机械、电子、仪器、仪表、轻工、航空、航天等诸多行业和领域中提升产品质量档次的一种不可缺少的重要手段。它伴随着被镀产品的发展而发展，同时又对被镀产品质量的提高起着重要作用，其特有的装饰性、防护性与多功能性赋予了被镀产品多种新的功能，能够更好地满足工业和人们日常生活的需要，是被镀产品在激烈的市场竞争中占领市场的重要支撑。电镀工业已经成为我国重要的加工行业之一，在国民经济中占有举足轻重的地位。随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品得到应用的设计效果也日
11、新月异，电镀是我们在设计中经常要涉与到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果。对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，而通过这种的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光、亚光等，搭配不同的效果构成产品效果的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。电镀工艺的应用我们一般作以下用途：a:防腐蚀b:防护装饰c:抗磨损d:电性能（根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层）e:工艺要求。1.2 国外现状随着科学技术和工业的迅速发展，人们对自身的生存环境提出了更高的要求。l989年联合国环境规划署工业与环境规划中心提出了“清洁生产”的概念，电镀作为一种重污
12、染行业，急需改变落后的工艺，采用符合“清洁生产”的新工艺。美国学者JBKushner提出了逆流清洗技术，大大节约了水资源，受到了各国电镀界和环境保护界的普遍重视；在电镀生产中研发各种低毒、无毒的电镀工艺，如无氰电镀，代六价铬电镀，代镉电镀，无氟、无铅电镀，从源头上消减了污染严重的电镀工艺；达克罗与交美特技术（Geomet）作为表面防腐的新技术在代替电镀Zn、热镀Zn等方面得到了应用，在实现对钢铁基体保护作用的同时，减少了电镀过程中产生的酸、碱、Zn、Cr等重金属废水与各种废气的排放。电镀生产线从手工操作,逐步向机械化和自动化方向发展。我国在这方面的发展速度是比较快的。在60年代,我国大多数的电
13、镀生产,仍以手工操作为主。而现在不少企业甚至乡镇企业,已经有了比较好的电镀自动线。在借鉴国外先进技术的基础上,现已开发了各种类型的微电脑控制电镀自动线,近500家电镀厂、点,已有370多条电镀自动线,并有25条从国外引进的自动线,可见我国的电镀生产,正在向自动化方向发展,其中比较好的自动线的行车起步、制动、运行平稳、电机采用无级变速或配备变频调速后,定位准确,用聚氨酯作行车运行轮,运行时惯性小,噪声低,制动性好。行车的运行,溶液的温度、pH与添加剂的自动补充,已有用微电脑自动控制。但我国的电镀生产设备与国外先进国家相比,还有比较大的差距。相对而言,手工操作还比较多,有些厂的机械设备还比较旧,自
14、动化程度不高,美国、日本等国的电镀自动线比我国先进。如日本大阪友电舍株式会社的电镀车间,各种镀液中的主要成分都是由电脑自动检测和自动控制与补充,操作的各种参数如温度、pH、电流等都由电脑自动测定和自动控制的。1.3 课题研究目的意义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采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全
