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1、设计概况电镀生产应用范围广泛，生产线较长，设备分散，前后联锁关系复杂，控制较难。电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两至四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行。本设计中以三台行车、五个槽位为例，对电镀生产线的流程以及控制方法进行了介绍。对于行车的自动控制，早期是采用继电-接触器控制电路，但是其电路复杂，接口多，工作可靠性差，维护困难。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、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。本设计中，分别用继电-接触器这种传统方法以及采用欧姆龙CPM1A-40CDR-A小型PLC对电镀生产线的电气控制系统进行了设计。用PLC
2、进行自动控制，具有编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强的特点，是一种很有效的自动控制方式，是电镀生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。关键词：电镀生产线；行车控制；继电接触器控制；欧姆龙PLC控制 Abstract Electroplating wide range of applications, the production line is longer, equipment scattered around the complex interlocking relationships, control is more difficult. Elect
3、roplating production line in accordance with its general design process requirements and scale road work has two to four units, each lane were prepared according to the procedures run their own good. In this design, three lane, five slots, for example, electroplating production line processes and co
4、ntrol methods were introduced. For automatic control of traffic, is the use of early relay - contactor control circuit, but the circuit complexity, interfaces and more operational reliability poor maintenance. Development has its control method has been adopted PLC programmable controller as the cor
5、e control unit, which controls more secure, reliable, convenient, flexible, higher degree of automation. In this design, respectively, with relay - contactor this traditional approach and the use of Omron CPM1A-40CDR-A small electroplating production line PLC electrical control system design. With P
6、LC automatic control, with programming convenience, flexible operation, safe, stable, reliable performance and anti-jamming features, is a very effective automatic control mode, electroplating production to achieve high efficiency, low cost, high quality automated production development.Key words：El
7、ectroplating production line；Traffic control；Relay - contactor control；Omron PLC control目 录1 引言11.1 电镀生产线简介12 电镀车间专用行车控制系统12.1 专用设备基本情况介绍12.2 拖动情况介绍32.3 设计要求33 继电-接触器控制系统设计43.1 电镀生产线运行流程43.2 总体方案的选择53.3 电气控制原理图设计63.3.1 主电路设计63.3.2 控制电路设计83.3.3 辅助电路设计143.3.4 选择电器元件153.4 工艺图设计183.4.1 电器板元件布置图183.4.2 控
8、制面板元件布置图204 PLC控制系统设计204.1 主电路的设计214.2 控制电路的设计214.2.1 PLC的选型214.2.2 PLC输入/输出继电器地址分配224.2.3 外围接线图234.3 工艺图纸的设计244.4 梯形图程序255. 设计总结28参 考 文 献29附录 内蒙古农业大学机电工程学院毕业设计说明书1 引言1.1 电镀生产线简介电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。电镀工艺流程中，保证产品的电镀时间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
9、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至四台行车工作，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、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。2 电镀车间专用行车控制系统2.1 专用设备基本情况介绍电镀车间专用行车是某厂电镀车间为提高功效、促进生产自动化和减轻劳动强度，提出制造的一台专用半自动起吊设备。它采用远距离控制，起吊重
10、量在300kg以下。起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。根据工艺要求，专用行车的结构与动作流程示意图如图2-1所示。1内蒙古农业大学机电工程学院毕业设计说明书 图2-1 专用行车的结构与动作流程示意图电镀车间有多个电镀（清洗）槽位，分别标记为1槽、2槽等等。实际生产线上镀槽的数量是根据用户综合各种电镀工艺的需要所提出的要求而定。电镀种类越多，槽数也越多。为简化设计过程，本设计暂定5个电镀槽位。在电镀生产线一侧，工人将待电镀零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升，到一定高度后自动逐段前进。按工艺要求在需要停留的槽位停止，然后自动下降，停留一段时间（各槽停留的时间预先按工艺调定）后再自
11、动上升，停留一段时间再前进。如此完成电镀工艺的每一道工序，直至生产线的末端，自动返回原位。工人卸下处理好的零件，重新装料发出信号，进入下一个电镀作业循环。对于不同零件，其镀层要求和工艺过程是不同的。为了节省场地，适应批量生产和柔性生产的需要，提高设备利用率和发挥最大经济效益，该设备还要求电气控制系统能针对不同电镀工艺流程，有程序预选和修改能力。例如镀锌使用1、3、4、5槽位，不需要使用2槽位；镀铬使用1、2、4、5槽位，不需要使用3槽位等。各槽位停留的时间由用户根据工艺要求进行整定。设备的机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，但要求准确停稳，以便吊篮能准确进入电镀槽内。工作时除具有自动控制
12、的大车移动（前进/后退）与吊篮提升/下降运动外，还有调整吊篮位置的小车运动（左移/右移）。内蒙古农业大学机电工程学院毕业设计说明书2.2 拖动情况介绍专用行车的小车、打车及升降运动三相交流异步电动机（Y802-4型0.75kW、2.1A、1390r/min）分散拖动。2.3 设计要求本课题要求设计一电镀生产线控制，电镀生产线上采用专用的行车和可升降的吊钩，假定生产线有五个槽位（除油槽，酸洗槽，电镀槽，回收液槽，清水槽），电镀时将工件依次放入槽中电镀，行车返回后，电镀一个工件结束。控制要求如下：1、电镀生产线上采用专用的行车和可升降的吊钩，行车前退、左右移动和吊钩升降各由一台电机拖动，并有相应的
13、限位开关SQ定位。2、工件在三个槽位均需停留一段时间，并在槽位上方停留一段时间，让镀液从工件上流回镀槽。 (1)将工件放入除油槽内，除油30s后提起，停放10s；(2)接着将工件放入酸洗槽内，酸洗40s后提起，停放20s；(3)然后将工件放入镀槽中，电镀240s后提起，停放30s；(4)然后再将工件放入回收液槽浸40s，提取后停20s；(5)最后放入清水槽中清洗30s，最后提起停10s后。之后行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。（原位是指行车在挂件架上方，吊钩下降到最下方，在原位，操作人员把将要电镀的工件放在挂具上，即可开始电镀工作）3、整个电镀生产线完成一个工作循环后，可以自动进行下一个
14、工作循环，也可以按下停止按钮，结束工作。当再按下启动按钮，则开始第二个工作循环。4、控制装置具有程序预选功能（按电镀工艺确定需要停留工位），一旦程序预选，除装卸零件外，整个电镀工艺应能自动进行。5、前进、后退，上升、下降运动要求准确定位。前进后退、上升下降及左右移动之间要有连锁作用。6、采用远距离控制，整机电源及各动作要有相应指示。7、应有极限位置保护和其他必要的电气保护措施。3 继电-接触器控制系统设计继电-接触器控制系统一直是电气控制的主流，目前国内仍有不少厂家应用继电接触器控制系统。其中输人单元为按钮开关等主令电器。输出单元包括各种阀门的控制线圈、各类接触器控制线圈及信号指示等执行元件。
15、这种控制系统的特点是：价格便宜、性能价格比低。因此继电接触器控制方案，适用控制逻辑比较简单，所需继电器数量较少，程序固定的场合。3.1 电镀生产线运行流程 为了更好地了解电镀生产线的工作过程，本设计在进行总体方案的设计，先绘制出电镀生产线运行详细流程图。如图3-1。 图3-1 电镀生产线运行流程图3.2 总体方案的选择1、行车的左右、前后及上下运动分别由电动机M1、M2、M3拖动，并通过正反转控制实现两个方向的移动。2、进退与升降运动停止时，采用能耗制动以保证准确定位。平移中，升降电动机M3采用电磁抱闸制动（电磁抱闸制动通常用于起重设备上，制动力强，安全可靠，不会因突然断电而发生事故），以确保安全。3、位置控制指令信号，由固定于轨道侧的限位开关发出，并用调节挡铁的方法，来保证吊篮与镀槽相对位置的准确性。4、制动时间与各槽停留时间可根据工艺要求设定，并由定时器自动控制。5、采用程序预选开关实现电镀槽位工艺自选。6、M2、M3为自动控制连续运转，采用热继电
