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1、电气与 PLC 控制系统设计 指导及任务书设计课题 :电镀自动生产 线 PLC 控制设计专业建筑电气与智 能化学生姓名班级学号指导教师设计地点起至时间发放日期电气工程学院目录1第1章概述1.1电镀工艺 的发展1.2 PLC -FX2N第二章 电镀生产线总体设计说明2.1电镀自动 生产线示意图2.2电镀自动 生产线控制要求第三章 控制系统设计说明3.1 主电路设计说明3.2 PLC 输入输出接线图设计说明3.3控制面板 元件布置图的设计3.4梯形图设 计说明3.5操作控制 设计说明3.6主要电器 元件选择说明3.7元器件目 录表第四章 设计小节概述21.1电镀工 艺的发展电镀生产作为一 种传统产
2、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 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，大道汽车、飞机，小到生活用品金银首饰，各式各样的赣南 工业产品都离不开电镀技术，电镀技术已发展形成一个重要的工程 领域一个表面工程。近年来随着生产 的发展和不同产品工艺的特殊要求，电镀生产的生产过程在有些淋 雨显得相当复杂，有许多条流水线构成一套完整的生产线，这就要 各流水线之前能实现互联，因而 PLC技术开始引入电镀。 质量优秀的电镀产品不光需要好的电镀工艺和镀液添加剂，还需要保证电镀 产品按照电镀工艺流程运行以及电
3、镀时间，这些都是决定电镀产品 质量的重要因素。因此PLC的引入尤为重要。1.2PLC-FX2N三菱 FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当FX 系列中最高档次的 超小程序装置，除输入出1625 点的独立用途外，还可以适用于多 个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可 以满足多样化广泛需要的 PLC。特点- 系统配置即固定又灵活；- 编程简单；备有可自由选择 ， 丰富的品种；令人 放心的高性能；高速运算；使用于多种特殊用途；外部机器通讯简 单化；共同的外部设备。第二章 电镀生产线总体设计说明32.1电镀自 动生产线 示意图某电镀自动生产 线如图 2.1 所示。在电
4、镀生产线一侧（原位），将待加工零件装 入吊蓝，并发出信号，专用行车便提升前进，到规定的槽位自动下 降，并停留一段时间（各槽停留时间预先按工艺设定）后自动提升 ，行至下一个电镀槽，完成电镀工艺规定的每道工序后，自动返回 原位，卸下电镀好的工件重新装料，进入下一个电镀循环。图 2.12.2电镀自 动生产线 控制要求4对于不同零件， 其镀层要求不同，为了节省场地，适应批号生产需要，提高设 备利用率，设备还要求电气控制系统有槽位选择能力。由于每个槽位之 间的跨度较小，行车在前后运行停车时要有能耗制动，以保证准确 停位。拖动情况：电镀行车采用两 台三相异步电动机分别控制行车的升降和进退，采用机械减速装置
5、 。电动机数据（型 号 JYZ-12-4，P=0.81kw，I=2A,n=1410r/min ，V=380V）拖动控制要求 :控制装置具有 程序预选功能（按电镀工艺确定需停留2 位），一旦程序选定，除装 卸零件外，整个电镀工艺应能实现四种操作方式。(1) 自动循环； （2）单周期； 3）步进操作； （4）手动操作。前后运行和升降 运行应能准确停位，前、后升降运行之间有互锁作用。该装置采用远距 离操作台控制行车运动，要求有暂停控制功能。行车运行采用行 程开关控制，并要求有过极限位置保护。主电路应有短路和过载 保护。行车升降，进退 采用能耗制动，升降电动机制动时间为 3S，进退运动电动机制动 时间
6、为 2S，1#5#槽位的停留时间依次为15S、17S、18S、19S、20S，原位装卸时间为20S。5第三章 控制系统设计说明3.1 主电路 设计说明主电路分析 :电源开关 QS为普通闸刀开关或组合开关，用熔断器FU作为短路保护。 2 台电动机均采用热继电器 FR作为过载 保护，正反转由接触器 KM1KM4控制。进退电动机 M1的能耗制动电源由控制变压器 TC降压后整流，由制动接触器 KM5接到电动机定子绕组上。63.2PLC输入输出接线图设计说明（1）确定输入设备过限保护SQ7,原位SQ0， 槽位选择S1， 1#槽行程开关SQ1槽位选择S2 ,2# 槽行程开关 SQ2，槽位选择 S3 ，3#
7、槽行程开关SQ3槽位选择S4 ,4# 槽行程开关 SQ4，槽位选择 S5 ，5#槽行程开关SQ5过限保护 SQ6，上限位 SQ8 , 下限位 SQ9 ，手动 单步 连续 单周停止 前进 后退 上升（起动）下降（暂停）（2）确定输出设备指示灯 Y0-Y7M1电机正反转 Y10 Y11M1电机正反转Y12 Y13能耗制动 Y147分配 I/O 点：输入输入设备及符号PLC输入点过限保护 SQ7X0原位SQ01#SQ1S1X12#SQ2S2X23#SQ3S3X34#SQ4S4X45#SQ5S5X5过限保护 SQ6上限位SQ8X6下限位SQ9X7手动X10单步X11连续X12单周输出输出设备及符号PL
8、C输出点指示灯 0Y0指示灯 1Y1指示灯 2Y2指示灯 3Y3指示灯 4Y4指示灯 5Y5指示灯 6Y6指示灯 7Y7前进Y10后退Y11上升Y12下降Y138停止X13制动Y14前进X14后退X15上升（起动）X16下降（暂停）X179PLC接线图（1） PLC 输入接线的设计说明1、在电镀行车中，为了防止行车在到达原位和末端时由于限位开关损坏而越 过工作区，设置了过限保护SQ6 和 SQ7。它10们分别与原位和 5#槽位的限位开关 SQ0、SQ5 并联，这样可以节省输入点数 。根据要求对电镀 槽有槽位选择功能，只需要使用5 个槽位选择开关 S1 S5，分别和 SQ1 SQ5 串联即可达到
9、槽位选择的目的。而不必 占用输入点。2、行车控制有 4 个操作方式，用了三个输入点，其中单周期控制方式，不用 输入点，可以简化梯形图和减少输入点数。3、手动操作采用单独的控制按钮。停止、前进、后退、上升、 下降分别对应输 入点 X13 X17。（2）输出控制接线的设计Y0 Y7 用于显示吊篮所在位置和上下限。Y10 Y13 用于进退电机和升降 电机的控制和保护。113.3 控制面板元件 布置图的设计操作面板图如图 所示，其用于对自动生产线远距离控制操作。在操作面板上安 装 9 各信号灯用于电镀行车在 1# 5#槽位和原位的显示，以及上 限下限的显示。 PLC 电源开关和电源信号灯接在 一起，按下电源开 关时，电源信号灯亮。操作方式采用选
