電鍍流水線生產(chǎn)系統(tǒng)控制

1、目 錄1、 機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)要求22、 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)課題電鍍流水線生產(chǎn)系統(tǒng)控制32.1、 電鍍流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32.2、 電鍍系統(tǒng)控制要求42.3、 電鍍流水線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6 2.4、 程序調(diào)試133、 參考文獻(xiàn)224、 課程設(shè)計(jì)小結(jié)22 22 第1章 機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)要求一、課程設(shè)計(jì)目的機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)為該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在本課程設(shè)計(jì)的過程中，通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)鞏固和加強(qiáng)<機(jī)電傳動(dòng)控制>課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)，掌握課程知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的能力。學(xué)會(huì)運(yùn)用機(jī)電傳動(dòng)控制的原理和分析問題，解決問題的方法。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，綜合已學(xué)知識(shí)，完成簡(jiǎn)單完整的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)控制系

2、統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；完成PLC控制程序設(shè)計(jì)，增強(qiáng)編程軟件使用的能力； 并在聯(lián)機(jī)程序調(diào)試過程中，增強(qiáng)實(shí)際操作能力。二、課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)是一綜合性的實(shí)踐工作過程，需要依據(jù)給定設(shè)計(jì)任務(wù)，完成一系列的設(shè)計(jì)工作。這些設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容以課程設(shè)計(jì)任務(wù)的形式說明列出，同時(shí)完成的設(shè)計(jì)工作以設(shè)計(jì)成果的形式保留，設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)成果要求分列如下。1課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求 熟悉典型設(shè)備分析的一般方法，分析電氣控制系統(tǒng)的需要和條件； 查閱技術(shù)資料和手冊(cè)，合理選用設(shè)計(jì)方案； 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，完成電氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計(jì) 掌握使用計(jì)算機(jī)軟件編制PLC程序的應(yīng)用方法，完成PLC程序設(shè)計(jì)； 使用仿真設(shè)備調(diào)試程序； 撰寫規(guī)范的設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。

3、2課程設(shè)計(jì)成果要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙、實(shí)物樣品等要求 繪制完成設(shè)備與信號(hào)布置簡(jiǎn)圖 繪制完成電氣控制系統(tǒng)電路圖（包括PLC端子圖） 設(shè)計(jì)與編制PLC用戶程序（控制流程圖、梯形圖） 仿真設(shè)備調(diào)試程序及說明 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書3課程設(shè)計(jì)說明書撰寫內(nèi)容要求 任務(wù)說明 任務(wù)分析 控制方案設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程說明 控制流程分析 plc控制程序設(shè)計(jì)說明 調(diào)試程序說明 總結(jié) 圖附件 參考文獻(xiàn)第2章 機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)課題 電鍍流水線生產(chǎn)系統(tǒng)控制一. 電鍍流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電鍍流水線系統(tǒng)根據(jù)電鍍加工工件的特殊工藝流程而設(shè)計(jì)制造的一種高效率自動(dòng)化專用設(shè)備。設(shè)備采用自動(dòng)起吊設(shè)備，遠(yuǎn)距離控制方式工作。電鍍

4、流水線系統(tǒng)由點(diǎn)鍍槽，電鍍液回收槽，掛架和起吊機(jī)構(gòu)組成，起吊機(jī)構(gòu)吊鉤的移動(dòng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)循環(huán)的控制。電鍍流水線系統(tǒng)生產(chǎn)過程是由人工將工件懸掛在掛具上，掛具放置在掛架上，按下自動(dòng)工作啟動(dòng)按鈕，開始自動(dòng)工作。自動(dòng)工作過程包括吊鉤下降吊起掛有工件的掛具，移動(dòng)吊鉤到達(dá)鍍槽，吊鉤下降將工件浸入鍍槽內(nèi)電鍍液中，電鍍完成后返回移動(dòng)并經(jīng)過三個(gè)電鍍液回收槽回收電鍍液，最后返回到掛架位置，放下掛具，完成自動(dòng)工作循環(huán)后，由人工取下加工好的工件。電鍍系統(tǒng)采用行程開關(guān)檢測(cè)吊鉤是否到達(dá)預(yù)定位置。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)部件工作循環(huán)如圖3-11所示。圖3-11電鍍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與移動(dòng)部件工作循環(huán)圖二. 電鍍系統(tǒng)控

5、制要求電鍍系統(tǒng)工藝過程電鍍系統(tǒng)的工藝過程如圖3-12所示，由人工將工件放置到掛具上，啟動(dòng)自動(dòng)工作過程。首先吊鉤下降，將掛架上的掛件吊起，并移至鍍槽1進(jìn)行電鍍加工，然后經(jīng)鍍槽2，鍍槽3，鍍槽4處理后返回掛架，處理完成的零件由人工取出，由此結(jié)束一次加工循環(huán)過程。圖3-13 電鍍系統(tǒng)處理零件工藝過程電鍍系統(tǒng)的控制要求 電鍍系統(tǒng)的控制要求，是通過滿足電鍍系統(tǒng)的工作要求形成的，控制系統(tǒng)的功能必須滿足電鍍系統(tǒng)所有的工作要求。電鍍系統(tǒng)的工作要求包含三個(gè)方面，工作方式要求，工作過程要求，安全穩(wěn)定工作要求。1）電鍍系統(tǒng)工作方式要求為保證電鍍系統(tǒng)能夠處于正常工作，要求電鍍系統(tǒng)具備二種工作方式： 吊鉤能夠點(diǎn)動(dòng)后移調(diào)

6、整，以及吊鉤不在掛架位時(shí)能夠快速?gòu)?fù)位； 吊鉤能夠點(diǎn)動(dòng)向下調(diào)整，以及吊鉤不在上端位置時(shí)能夠快速?gòu)?fù)位； 電鍍系統(tǒng)全自動(dòng)工作循環(huán)工作； 2）電鍍系統(tǒng)工作過程要求電鍍系統(tǒng)工作過程是電鍍系統(tǒng)在正常加工時(shí)整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作過程，電鍍零件工作過程需要滿足如下要求： 按下啟動(dòng)按鈕，吊鉤下降，到位后吊起懸掛零件的掛具，上升到位后停留16秒； 吊鉤前移到鍍槽1上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，2分鐘后吊鉤上升并停留30秒； 吊鉤后移到電鍍液回收槽2上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，32秒后吊鉤上升并停留16秒； 吊鉤后移到電鍍液回收槽3上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，32秒后吊鉤上升并停留16秒；

7、 吊鉤后移到電鍍液回收槽4上方停住，吊鉤下降到位，工件侵入槽中，32秒后吊鉤上升并停留16秒； 吊鉤后移返回到掛架處，加工循環(huán)結(jié)束。3）電鍍系統(tǒng)控制系統(tǒng)元件配置與工作要求電鍍系統(tǒng)吊鉤橫向移動(dòng)電機(jī)為3KW，垂直方向移動(dòng)電機(jī)為2KW。自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)，所有工步切換由行程開關(guān)控制。電器元件工作關(guān)系如表3-6所示。工作狀態(tài)（工步）吊鉤電機(jī)主令電器M1正轉(zhuǎn)M1反轉(zhuǎn)M2正轉(zhuǎn)M2反轉(zhuǎn)向前移動(dòng)SB2 、SQ5向下移動(dòng)SQ6、向上移動(dòng)SQ7向后移動(dòng)SQ1，SQ2，SQ3，SQ4，表3-6 電器元件工作關(guān)系表注：加號(hào)，電器元件為得電狀態(tài)，減號(hào)，電器元件為失電狀態(tài)。4）電鍍系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作要求 具有運(yùn)動(dòng)部件間安全工作

8、的聯(lián)鎖功能； 具有位置保護(hù)功能（如極限位、越位、相對(duì)位置保護(hù)）； 電氣控制系統(tǒng)具有短路，電動(dòng)機(jī)過載等保護(hù)功能； 具有應(yīng)急操作功能 具有照明、指示燈輔助功能。3 電鍍流水線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1）電氣系統(tǒng)圖以及PLC端子圖如下圖，KM1閉合M1正轉(zhuǎn)前移，KM2閉合時(shí)反轉(zhuǎn)后移；KM3閉合時(shí)M2正轉(zhuǎn)下移，KM4閉合時(shí)反轉(zhuǎn)上移。電氣系統(tǒng)圖PLC端子圖 2）電器元件明細(xì)表 M1水平移動(dòng)電機(jī)KM1M1正轉(zhuǎn)前移M2垂直移動(dòng)電機(jī)KM2M1反轉(zhuǎn)后移SB1總停按鈕KM3M2正轉(zhuǎn)下移SB2啟動(dòng)按鈕KM4M2反轉(zhuǎn)上移SB3后移電動(dòng)控制SQ1，SQ2，SQ3，SQ4，SQ5水平方向行程開關(guān)SB4下移電動(dòng)控制SQ6，SQ7

9、垂直方向行程開關(guān)SB5吊鉤不在掛架位時(shí)快速?gòu)?fù)位FU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，F(xiàn)U4短路保護(hù)熔斷器SB6吊鉤不在上端位時(shí)快速?gòu)?fù)位FR1，F(xiàn)R2過載保護(hù)熱繼電器SB7手動(dòng)停止按鈕VC整流器QS電源隔離開關(guān)TC控制變壓器QFPLC電源開關(guān)SA手動(dòng)與自動(dòng)切換旋轉(zhuǎn)開關(guān)3) 電器元件信號(hào)與PLC連接的通道分配表輸入輸出元件通道地址元件通道地址SB1X0KM1Y0SB2X1KM2Y1SB3X2KM3Y2SB4X3KM4Y3SB5X4SB6X5SB7X20SAX10（自動(dòng)）X21（手動(dòng)）SQ1X11SQ2X12SQ3X13SQ4X14SQ5X15SQ6X16SQ7X174) 功能圖（根據(jù)以上內(nèi)容設(shè)計(jì)出如下圖所示功能

10、圖）： 5）梯形圖（根據(jù)功能圖，其對(duì)應(yīng)的梯形圖如下）： 4、 程序調(diào)試打開GXdeveloper按要求輸入以上程序，檢查、調(diào)試并運(yùn)行，結(jié)果如下：1） SFC圖（由于程序太長(zhǎng)，只截了首尾部分，如下圖） 2） 梯形圖（將上面的SFC圖經(jīng)轉(zhuǎn)換后得到以下梯形圖）3） 指令表（梯形圖經(jīng)轉(zhuǎn)換后得到其對(duì)應(yīng)的指令表如下） 5、 參考文獻(xiàn)電鍍工藝與設(shè)備 馮立明主編電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)（第2版） 郁漢琪主編6、 課程設(shè)計(jì)小結(jié)短暫的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，我感覺著實(shí)受益匪淺。當(dāng)初拿到課題時(shí)，由于平時(shí)基礎(chǔ)不扎實(shí)，幾乎完全不知從何處入手，而且在時(shí)間上也不是很寬裕。于是在老師和同組同學(xué)的建議下我去圖書館借了兩本與電

11、鍍流水線的PLC自動(dòng)控制有關(guān)的書拿來參考，在緊張的翻閱與復(fù)習(xí)后我總算有了點(diǎn)頭緒，對(duì)于電鍍流水線也有了些了解。在與同組組員的交流中我們確定了我們?cè)O(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的工藝流程。首先這個(gè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，它主要是由一條導(dǎo)軌，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，四個(gè)槽位和PLC電路控制系統(tǒng)組成。通過控制導(dǎo)軌上的小車和電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制工件所處的位置。由于要對(duì)4個(gè)槽位的電鍍時(shí)間進(jìn)行控制，所以需要用到時(shí)間繼電器。每一動(dòng)作應(yīng)該可以由相應(yīng)點(diǎn)動(dòng)按鈕控制。這就是我們的設(shè)計(jì)思路。有了設(shè)計(jì)思路后我們便用CAD畫出了其對(duì)應(yīng)的能很好的完成要求的電路圖和PLC端子圖，再根據(jù)電路圖列出電器元件及其功能和通道地址的表格，最后畫出梯形圖。在仔細(xì)檢查我們所完成的完成結(jié)構(gòu)圖、電路圖、功能圖和梯形圖都正確無誤后，我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下用GXdeveloper軟件對(duì)我們的程序進(jìn)行了調(diào)試，經(jīng)過了數(shù)次調(diào)試修改后，我們的程序終于能夠完成了調(diào)試運(yùn)行。在周五答辯