電鍍流水線的PLC課程設(shè)計(jì)

1、電鍍流水線的PLC控制課稈設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1、本課程設(shè)計(jì)目的根據(jù)要求設(shè)計(jì)出合理的PLC控制裝置，學(xué)習(xí)使用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的控制。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要全面的考慮各種影響因素，提高設(shè)計(jì)的程序的可靠性，結(jié)合實(shí)際情況綜合的加深自己對(duì)PLC的各種基礎(chǔ)知識(shí)加以理解消化吸收，提高動(dòng)手能力和工程素養(yǎng)。2、設(shè)計(jì)指標(biāo)與要求本選題是為了電鍍車間提高工效、促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化以及減輕勞動(dòng)強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的一種專用半自動(dòng)起吊設(shè)備，采用遠(yuǎn)距離控制。起吊物品為待進(jìn)行電鍍或進(jìn)行表面處理的各種產(chǎn)品零件。電鍍生產(chǎn)過(guò)程是由人工將待加工零件裝入吊籃（或掛鉤上），在發(fā)出信號(hào)后，起吊設(shè)備便提升并逐段前進(jìn)，按工藝要求，在需要停留的槽位上停止，并自動(dòng)下降，下

2、降到位并且停留一段時(shí)間（電鍍）后，自動(dòng)提升。如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序后，返回起吊位置，卸下加工好的零件，為下一次加工做好準(zhǔn)備。電鍍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容與設(shè)計(jì)步驟（1）設(shè)計(jì)的任務(wù)分析與計(jì)算1課題要求1電鍍流水線順序控制系統(tǒng)的動(dòng)力配置兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。行車架前的后移動(dòng)由行車電動(dòng)機(jī)Ml控制，其功率為4kW;提升電動(dòng)機(jī)M2控制吊鉤上升與下放，其功率為2.5kWo吊鉤上升，提起待鍍工件，其上升高度由行程開(kāi)關(guān)控制。2行車架攜待鍍工件向前運(yùn)動(dòng)至槽上方，由行程開(kāi)關(guān)控制其停止向前運(yùn)動(dòng)（制動(dòng)）。3吊鉤下放到一定位置，制動(dòng)停車，待鍍工件浸入槽內(nèi)2min。4吊鉤提升待鍍工件到位后停止（制動(dòng)），在

3、鍍槽上方停30so5行車架攜工件運(yùn)動(dòng)至第一電鍍液回收槽上方，由限位開(kāi)關(guān)控制停止（制動(dòng)）。6吊鉤下放，其工作情況與3過(guò)程相同，浸入槽內(nèi)時(shí)間為32so7與4過(guò)程相同，停留時(shí)間為16so8以后工作重復(fù)上述過(guò)程。工藝過(guò)程電鍍工藝流程圖如圖所示。先將待鍍工件放人槽內(nèi)2min,然后提起懸停30s,隨后放人第一電鍍液回收槽內(nèi)浸32s，提起懸停16s，再放人第二電鍍液回收槽內(nèi)浸32s，提起懸停16s，如此循環(huán)直到加工過(guò)程結(jié)束。整個(gè)過(guò)程為：從原始位置開(kāi)始，行車7停在掛件架5前，掛件架放在固定支架上，由操作人員將待鍍工件掛在掛具上，吊鉤6勾住掛件架然后啟動(dòng)系統(tǒng)工作（見(jiàn)圖）。時(shí)序分析4.主電路設(shè)計(jì)計(jì)算在本設(shè)計(jì)中，裝

4、置的運(yùn)行主要是通過(guò)兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，在工業(yè)控制中，可以直接使用220V電壓供電。5.控制方法設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)，通過(guò)編寫(xiě)較為簡(jiǎn)單的PLC程序使電鍍流水線的控制得以實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，電鍍流水線順序控制系統(tǒng)的動(dòng)力配置兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。行車架前的后移動(dòng)由行車電動(dòng)機(jī)Ml控制，其功率為4kW;提升電動(dòng)機(jī)M2控制吊鉤上升與下放，其功率為2.5kW。吊鉤上升，提起待鍍工件，其上升高度由行程開(kāi)關(guān)控制。PLC輸入/輸出接口地址的分配、接口電路圖PLC選型控制系統(tǒng)采用了8輸入4輸出，選用S7-200的CPU222即可，但基于在實(shí)際中的使用情況，一般選用CPU224。本此設(shè)計(jì)使用的就是CPU224。主電路圖及相關(guān)功能

5、說(shuō)明上圖為系統(tǒng)的主電路圖：圖中，F(xiàn)A起到了短路保護(hù)作用，即當(dāng)控制線路發(fā)生短路故障時(shí)，控制線路應(yīng)能迅速切除電源，F(xiàn)A可以完成主電路的短路保護(hù)任務(wù)。QA為通電開(kāi)關(guān)，當(dāng)QA閉合時(shí)，就可以用控制電路控制系統(tǒng)的運(yùn)行。QAO為控制電動(dòng)機(jī)Ml向前（正轉(zhuǎn)）移動(dòng)的主開(kāi)關(guān)，QA1為控制其向后（反轉(zhuǎn)）移動(dòng)的主開(kāi)關(guān);QA2為控制電動(dòng)機(jī)M2上升（正轉(zhuǎn)）的主開(kāi)關(guān)，QA3為控制電動(dòng)機(jī)M2下降（反轉(zhuǎn)）的主開(kāi)關(guān)。電路中的BB1和BB2在電路中起到了過(guò)載保護(hù)作用，由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)行，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)繞組溫度升到超過(guò)其允許值而損壞，所以要采取過(guò)載保護(hù)，其特點(diǎn)為：負(fù)載電流越大，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間越快，但不能受電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流影響而動(dòng)作。PL

6、C輸入/輸出地址分配輸入設(shè)備I/O地址輸出設(shè)備I/O地址Ml向前（正轉(zhuǎn)）移動(dòng)開(kāi)關(guān)I0.0控制前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)Ml正轉(zhuǎn)接觸器KMlQ0.1Ml向后（反轉(zhuǎn)）移動(dòng)開(kāi)關(guān)I0.1控制前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)Ml反轉(zhuǎn)接觸器KM2Q0.2M2上升（正轉(zhuǎn)）開(kāi)關(guān)I0.2M2上升正轉(zhuǎn)接觸器KM3Q0.3M2下降（反轉(zhuǎn)）開(kāi)關(guān)I0.3M2下降反轉(zhuǎn)接觸器KM4Q0.4槽1的限位開(kāi)關(guān)I0.4槽2的限位開(kāi)關(guān)I0.5槽3的限位開(kāi)關(guān)I0.6槽4的限位開(kāi)關(guān)I0.7PLC外部接線及相關(guān)說(shuō)明如上圖所示，10.0對(duì)應(yīng)Ml向前（正轉(zhuǎn)）移動(dòng)開(kāi)關(guān)，。I0.1對(duì)應(yīng)M1向后（反轉(zhuǎn)）移動(dòng)開(kāi)關(guān)。10.2對(duì)應(yīng)M2上升（正轉(zhuǎn)）開(kāi)關(guān)，同時(shí)間接控制定時(shí)器的工作。10.

7、3對(duì)應(yīng)M2下降（反轉(zhuǎn)）開(kāi)關(guān)，同時(shí)間接控制定時(shí)器的工作。10.4為槽1的限位開(kāi)關(guān)，可以控制電動(dòng)機(jī)M2工作，也可以間接控制電動(dòng)機(jī)Ml停止。10.5為槽2的限位開(kāi)關(guān)，可以控制電動(dòng)機(jī)M2工作，也可以間接控制電動(dòng)機(jī)M1停止。10.6為槽3的限位開(kāi)關(guān)，可以控制電動(dòng)機(jī)M2工作，也可以間接控制電動(dòng)機(jī)M1停止。10.7為槽4的限位開(kāi)關(guān)，可以控制電動(dòng)機(jī)M2工作，也可以間接控制電動(dòng)機(jī)M1停止。Q0.1是用來(lái)控制前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)Ml正轉(zhuǎn)接觸器KM1。Q0.2是用來(lái)控制前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)接觸器KM2。Q0.3是用來(lái)控制M2上升正轉(zhuǎn)接觸器KM3。Q0.4是用來(lái)控制M2下降反轉(zhuǎn)接觸器KM4。（3）梯形圖設(shè)計(jì)及相關(guān)分析1.

8、根據(jù)設(shè)計(jì)PLC梯形圖PLC梯形圖見(jiàn)附錄2.編制程序LDI0.2RM1.1,1SCRTS0.4Network17SCRENetwork18LSCRS0.4Network19LDSM0.0TONT38,30Network20LDT38SCRTS0.5Network21SCRENetwork22LSCRS0.5Network23LDSM0.0SM1.2,1Network24LDI0.5RM1.2,1SCRTS0.6Network25SCRENetwork26LSCRS0.6Network27LDSM0.0SM1.3,1Network28LDI0.3RM1.3,1SCRTS1.0Network29SC

9、RENetwork30LSCRS1.0Network31LDSM0.0STL如下面所示：Network1LDSM0.1SS0.0,1Network2LSCRS0.0Network3TOC o 1-5 h zLDI0.0SQ0.1,1Network4LDI0.4RQ0.1,1SCRTS0.1Network5SCRENetwork6LSCRS0.1Network7LDSM0.0SM1.0,1Network8LDI0.3RM1.0,1SCRTS0.2Network9SCRENetwork10LSCRS0.2Network11LDSM0.0TONT37,120Network12LDT37SCRTS0.

10、3Network13SCRENetwork14LSCRS0.3Network15LDSM0.0SM1.1,1Network16TONT39,32Network32LDT39SCRTS1.1Network33SCRENetwork34LSCRS1.1Network35LDSM0.0SM1.4,1Network36LDI0.2RM1.4,1SCRTS1.2Network37SCRENetwork38LSCRS1.2Network39LDSM0.0TONT40,16Network40LDT40SCRTS1.3Network41SCRENetwork42LSCRS1.3Network43LDSM0.0

11、SM1.5,1Network44LDI0.6RM1.5,1SCRTS1.4Network45SCRENetwork46LSCRS1.4Network47LDSM0.0SM1.6,1Network48LDI0.3RM1.6,1SCRTS1.5Network49SCRENetwork50LSCRS1.5Network51LDSM0.0TONT41,32Network52LDT41SCRTS1.6Network53SCRENetwork54LSCRS1.6Network55LDSM0.0SM1.7,1Network56LDI0.2RM1.7,1SCRTS2.0Network57SCRENetwork

12、58LSCRS2.0Network59LDSM0.0TONT42,16Network60LDT42SCRTS2.1Network61SCRENetwork62LSCRS2.1Network63LDSM0.0SM2.0,1Network64LDI0.7RM2.0,1SCRTS2.2SCRTS2.5Network65Network77SCRESCRENetwork66Network78LSCRS2.2LSCRS2.5Network67Network79LDSM0.0LDSM0.0SM2.1,1TONT44,16Network68Network80LDI0.3LDT44RM2.1,1SCRTS0.0

13、SCRTS2.3Network81Network69SCRESCRENetwork82Network70LDM1.2LSCRS2.3OM1.5Network71OM2.0LDSM0.0=Q0.2TONT43,32Network83Network72LDM1.1LDT43OM1.4SCRTS2.4OM1.7Network73OM2.2SCRE=Q0.3Network74Network84LSCRS2.4LDM1.0Network75OM1.3LDSM0.0OM1.6SM2.2,1OM2.1Network76=Q0.4LDI0.2RM2.2,1（4）調(diào)試過(guò)程調(diào)試設(shè)備介紹調(diào)試過(guò)程中采用了YHSMS-

14、A型可編程控制器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)V2.0,V4.0STEP7MicroWINSP3軟件和西門(mén)子S7-200模擬仿真軟件。調(diào)試方法首先，將已編好的PLC程序輸入到V4.0STEP7MicroWINSP3軟件，當(dāng)編譯無(wú)錯(cuò)誤的話,運(yùn)行程序,此時(shí)可以在此軟件上采用開(kāi)始程序狀態(tài)監(jiān)控,就可以看到程序運(yùn)行的狀態(tài)，從而進(jìn)行程序分析，糾正其中不合理之處。若程序可以滿足設(shè)計(jì)要求且無(wú)錯(cuò)誤，可以在YHSMS-A型可編程控制器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)V2.0接好線后開(kāi)啟電源，打開(kāi)控制開(kāi)關(guān)，將電腦中的程序下載到實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中。之后，使程序處于運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上面的各個(gè)控制開(kāi)關(guān)完成對(duì)系統(tǒng)的控制，控制過(guò)程中相應(yīng)的指示燈可以一目了然地看到各個(gè)運(yùn)行狀態(tài)

15、。（Q0.1亮，表示控制前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)接觸器KMl工作）（Q0.2亮，表示控制前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)接觸器KM2工作）（Q0.3亮，表示控制M2上升正轉(zhuǎn)接觸器KM3工作）（Q0.4亮，表示控制M2下降反轉(zhuǎn)接觸器KM4工作）3.程序聯(lián)調(diào)1)電鍍流水線的PLC控制課稈設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電鍍流水線的PLC控制課稈設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) l32)Ttttnatt便由*iS頊曲曲圧換主變下軋時(shí)虎.SSW；ICFU224CHKELOZ.Qli丿卓由仃補(bǔ)跚-逵黨i昌ITz砂|Jl誥至Is至OEFJ心邀堆肚廠配為riesBEa垸示沖.71fiarj)號(hào)j7B!式3)4)日1尸JRkraL-Mn=W：-MUIVBh-i*l

16、j4*iZjfMHr.dy-S&ii.廠設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題與解決方法1、問(wèn)題:設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)，電動(dòng)機(jī)Ml與電動(dòng)機(jī)M2之間需實(shí)現(xiàn)互相制約，即當(dāng)電動(dòng)機(jī)M1工作時(shí)電動(dòng)機(jī)M2必須停止，當(dāng)電動(dòng)機(jī)M2工作時(shí)電動(dòng)機(jī)M1也必須停止。解決方法:運(yùn)用置位、復(fù)位指令，在電動(dòng)機(jī)M1置位的同時(shí)使得電動(dòng)機(jī)M2復(fù)位，即電動(dòng)機(jī)Ml工作時(shí)電動(dòng)機(jī)M2無(wú)法工作。同理，在電動(dòng)機(jī)M2置位的同時(shí)使得電動(dòng)機(jī)Ml復(fù)位，此時(shí)電動(dòng)機(jī)M2可以工作而電動(dòng)機(jī)Ml無(wú)法工作2、問(wèn)題:在接線過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)PLC實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)上沒(méi)有限位開(kāi)關(guān)。解決方法:用普通開(kāi)關(guān)代替，當(dāng)程序運(yùn)行到該狀態(tài)時(shí)用手撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，即表示此時(shí)觸發(fā)了限位開(kāi)關(guān)。3、問(wèn)題:在調(diào)試程序過(guò)程中，課題要求的

17、延時(shí)時(shí)間比較長(zhǎng)，因此等待過(guò)程比較長(zhǎng)。解決方法:在實(shí)際調(diào)試時(shí)我把延時(shí)時(shí)間縮小了10倍，這樣就節(jié)省了不必要的等待時(shí)間，大大減少了調(diào)試程序所花費(fèi)的時(shí)間，從而能夠迅速的發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)學(xué)完一門(mén)專業(yè)課都要進(jìn)行一次課程設(shè)計(jì)，目的是幫助我們把書(shū)本中學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。此次設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行，每組有一個(gè)題目，我們做的是電鍍流水線的PLC控制。由于平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒(méi)有過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過(guò)各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會(huì)了PLC設(shè)計(jì)的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機(jī)會(huì)，提高了與人合作的意識(shí)與能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐

18、。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知識(shí)的掌握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)PLC的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。通過(guò)合作，我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒(méi)有過(guò)深入的交流，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們用了分工與合作的方式，每個(gè)人互責(zé)一定的部分，同時(shí)在一定的階段共同討論，以解決分工中個(gè)人不能解決的問(wèn)題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見(jiàn)，同時(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過(guò)程中，每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說(shuō)明自己的想法。能過(guò)比較選出最好的方案。在這過(guò)程也提高了我們的表過(guò)能力。通過(guò)此次課設(shè)，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流