基于PLC的電鍍槽生產(chǎn)線控制設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目:基于PLC的電鍍槽生產(chǎn)線的控制專(zhuān)業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化姓名:學(xué)號(hào):班級(jí):===================完成期限：2023年5月24日指導(dǎo)教師簽名：課程負(fù)責(zé)人簽名：2023年5月14日主要內(nèi)容、根本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容：利用三菱PLC步進(jìn)指令設(shè)計(jì)一個(gè)電鍍槽生產(chǎn)線的控制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)控制完成零件的加工。根本要求：三菱PLC步進(jìn)指令完成電鍍槽生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)。2.利用GX-developer軟件完成設(shè)計(jì)電路和仿真；3.掌握利用步進(jìn)指令完成對(duì)電機(jī)的控制的方法；4.通過(guò)此次設(shè)計(jì)將PLC軟硬件結(jié)合起來(lái)對(duì)程序進(jìn)行編輯、校驗(yàn)，鍛煉實(shí)踐能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。主要參考資料：［1］宋伯生主編《PLC.編程理論.算法及技巧》[J].機(jī)械工業(yè)出版社2005年［2］吳明亮主編《可編程控制器實(shí)訓(xùn)教程》[M].化學(xué)工業(yè)出版社2005年［3］賈德勝等主編《PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)用子程序》[M].人民郵電出版社2006年［4］陳忠華主編《可編程控制器與工業(yè)自動(dòng)化》[M].機(jī)械工業(yè)出版社2005年［5］程子華主編《PLC原理與編程實(shí)例分析》[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2007年課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：基于PLC的電鍍槽生產(chǎn)線的控制姓名：院〔系〕：機(jī)電工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：成績(jī)：時(shí)間：2023年5月14日至2023年5月18日摘要隨著工業(yè)技術(shù)的開(kāi)展，電鍍生產(chǎn)對(duì)控制的要求也不斷提高。本文討論了如何利用日本三菱FX系列PLC步進(jìn)指令進(jìn)行自動(dòng)化電鍍生產(chǎn)線控制，重點(diǎn)分析了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)局部，并給出了系統(tǒng)硬件接線圖、PLC控制I/O端分配表以及整體程序流程圖等，實(shí)現(xiàn)了電鍍生產(chǎn)自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了工作人員的工作環(huán)境質(zhì)量。在本次設(shè)中我們從自動(dòng)控制技術(shù)器件在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景及電鍍生產(chǎn)線生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境來(lái)考慮，以使該生產(chǎn)線真正具備自動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)行為目的，從而采用在當(dāng)前及以后都應(yīng)用廣泛且能適應(yīng)多種環(huán)境的可編程控制器來(lái)控制整個(gè)工作流程的方案，使該自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)融入到現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域中。關(guān)鍵詞：PLC三菱FX電鍍生產(chǎn)自動(dòng)控制技術(shù)AbstractWiththedevelopmentofindustrialtechnology,electroplatingproductionalsotocontrolrequirementenhancesunceasingly.ThisarticlediscussedhowtouseJapanmitsubishiFXseriesPLCstepbystepinstructionsforautomaticelectroplatingproductionlinecontrol,analysesthesystemhardwareandsoftwaredesign,andgivesthesystemhardwarewiringdiagramandPLCI/Oportdistributiontableaswellastheoverallprogramflowchart,etc.,realizedtheplatingproductionautomation,improvetheproductionefficiency,reducesthelaborintensity,greatlyimprovethequalityofthestaffworkingenvironment.Inthissetfromourdevice,automaticcontroltechnologyindomesticapplicationprospectsandtheelectroplatingproductionlineproductionon-siteenvironmentalconsideration,inordertomaketheproductlineisreallywithautomaticoperationforthepurpose,toadoptincurrentandsoonarewidelyusedandcanbeadaptedtoavarietyofenvironmentalprogrammablecontrollertocontroltheentireworkflowsolutions,maketheautomaticproductionsystemintothemodernindustrialcontrolfields.Keywords:PLCofmitsubishiFXelectroplatingproductionautomaticcontroltechnology。目錄TOC\o"1-3"\h\u8809摘要 126253第1章緒論 3166471.1控制系統(tǒng)概述及選題背景意義 3110321.1.1選題背景及意義 3301681.1.2控制系統(tǒng)的概述 3231481.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 4325491.3PLC簡(jiǎn)介5304091.3.1PLC的根本結(jié)構(gòu) 517591.3.2PLC的工作原理 6144091.3.3PLC的特點(diǎn)727389第2章硬件設(shè)計(jì)方案8312922.1拖動(dòng)系統(tǒng)886682.2PLC選型 922009252142.2.2I/O點(diǎn)數(shù)確實(shí)定 9301292.2.3存儲(chǔ)器容量的估算10142961089092.3低壓電器選擇1180912.3.1熔斷器選擇11149402.3.2開(kāi)關(guān)選擇116157114304第3章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12240523.1I/O地址分配12188033.2系統(tǒng)控制流程12252533.3行車(chē)自開(kāi)工作控制過(guò)程13180913.4自動(dòng)控制步進(jìn)指令圖 149463.5系統(tǒng)程序梯形圖 15270143.6PLC調(diào)試 206341第4章本設(shè)計(jì)特點(diǎn)21646第5章設(shè)計(jì)體會(huì)2120914附錄自動(dòng)控制指令表 229743參考文獻(xiàn)24緒論1.1控制系統(tǒng)概述及選題背景意義1.1.1選題背景及意義中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速開(kāi)展，工業(yè)化進(jìn)程的不斷深化，為自動(dòng)化行業(yè)的迅猛開(kāi)展提供了廣闊的空間。電鍍行業(yè)是我國(guó)重要的加工行業(yè)，但是大多數(shù)中小企業(yè)仍在使用許多過(guò)時(shí)的技術(shù)和設(shè)備，大量的生產(chǎn)線為半機(jī)械化和半自動(dòng)化控制，一些甚至為手工操作。工業(yè)電鍍生產(chǎn)線工位多、生產(chǎn)復(fù)雜，同時(shí)在電鍍中，其氧化、酸洗、堿洗、電鍍等許多工藝具有嚴(yán)重的化學(xué)污染和腐蝕，對(duì)人的身心健康十分不利，而且人工操作隨機(jī)性大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的方法是使用順序控制器，由于其電路復(fù)雜，接口多，受外界干擾大，工作可靠性差，維護(hù)也困難。采用PLC有較完善的診斷和自保護(hù)能力，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的可靠性。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間那么是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少?gòu)U品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對(duì)行車(chē)的自動(dòng)控制那么是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。1.1.2控制系統(tǒng)的概述隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛開(kāi)展，存儲(chǔ)控制程序逐步替代接線程序控制，成為工業(yè)控制系統(tǒng)的主流開(kāi)展方向。所謂程序控制，就是將控制邏輯程序語(yǔ)言的形式存放在存儲(chǔ)器中，通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的控制要求。這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為存儲(chǔ)程序控制系統(tǒng)。在存儲(chǔ)程序控制系統(tǒng)中，控制程序的修改不需要改變控制器內(nèi)部的接線，而只需通過(guò)通過(guò)編程器中的某些程序語(yǔ)言內(nèi)容。用PLC輔以變頻器對(duì)電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線行車(chē)進(jìn)行自動(dòng)控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、操作靈活、使用平安、工作穩(wěn)性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是一種很有效的自動(dòng)控制方式，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低本錢(qián)、高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的開(kāi)展的主流方向。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少?gòu)U品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對(duì)行車(chē)的自動(dòng)控制那么是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。對(duì)于行車(chē)的自動(dòng)控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，開(kāi)展至今其控制方式已采用可編程控制器PLC作為核心控制部件，其控制更為平安、可靠、方便、靈活，自動(dòng)化程度更高。1.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求電鍍生產(chǎn)線采用專(zhuān)用行車(chē)，行車(chē)架上裝有可升降的吊鉤，行車(chē)和吊鉤各有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。行車(chē)的前進(jìn)、后退和吊鉤的上升、下降均由相應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)。生產(chǎn)線上有三個(gè)槽，工件由裝有可升降吊鉤的行車(chē)帶動(dòng)，經(jīng)過(guò)電鍍、鍍液回收、清洗等工序，完成電鍍?nèi)^(guò)程。在電鍍生產(chǎn)線一側(cè)，工人將代加工的零件裝入吊籃，并發(fā)出信號(hào)，專(zhuān)用行車(chē)便提升并自動(dòng)逐段進(jìn)行。按工藝要求在需要停留的槽位停下，并自動(dòng)下降，停留一定時(shí)間〔各槽停留時(shí)間按事先工藝要求調(diào)定〕后自動(dòng)提升，如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序，直至生產(chǎn)線的末端自動(dòng)返回原位，卸下處理好的零件，重新裝料發(fā)出信號(hào)進(jìn)入下一加工循環(huán)。電鍍生產(chǎn)線的工藝流程如下列圖所示：3030s清水槽回收液槽鍍槽5s5s10s12s12s原位SQ6 SQ5 SQ4 SQ3 SQ2 SQ1 1-1電鍍工藝流程圖用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)一個(gè)電鍍槽生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)。其控制要求如下：具有手動(dòng)和自動(dòng)控制的功能，手動(dòng)時(shí)，各動(dòng)作功能分別操作；自動(dòng)時(shí)，工件放入電鍍槽中，按下起動(dòng)按鈕后，電鍍提起移至渡槽停放30秒，再放入回收液槽中停放12秒，提起后停5秒，再放入清水槽中，清洗12秒，提起后停5秒，行車(chē)返回到原位，鍍件的加工過(guò)程全部結(jié)束。圖中SQ1~SQ4為行車(chē)進(jìn)退限位開(kāi)關(guān)，SQ5~SQ6分別是吊鉤上下纖維開(kāi)關(guān)。1.3PLC簡(jiǎn)介編程控制器(ProgrammableController)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的開(kāi)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了防止與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC,PLC自1969年出現(xiàn)，美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。1.3.1PLC的根本結(jié)構(gòu)可編程控制器作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上就是一種用于工業(yè)控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，它既可進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制，又可實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、電源等組成。如圖2-1所示。圖2-1PLC的根本結(jié)構(gòu)PLC分為箱式和模塊式兩種，但他們的組成是相同，根本上都由CPU，存儲(chǔ)器，輸入/輸出接口電路，電源模塊等幾局部組成的，下面分別對(duì)幾種單元進(jìn)行介紹。1.CPUCPU是整個(gè)PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用。它按照PLC的系程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的存放器中。同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。2.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器〔RAM〕組成。3輸入/輸出接口電路輸入接口電路工作過(guò)程：當(dāng)開(kāi)關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。也就是通過(guò)輸入接口電路把外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號(hào)。輸出接口工作過(guò)程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)，有電流流過(guò)，繼電器線圈有電流，然后常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)0，那么沒(méi)有電流流過(guò)，繼電器線圈沒(méi)有電流，然后常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷開(kāi)負(fù)載的電流或電壓。也就是通過(guò)輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或者不動(dòng)作。1.3.2PLC的工作原理PLC雖具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，而PLC那么采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中用戶程序按先后順序存放。對(duì)每個(gè)程序，處理器從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)成為一個(gè)掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短去決定于以下幾個(gè)因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個(gè)掃描周期大致可分為輸入/輸出刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。1.3.3PLC的特點(diǎn)1、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，其可靠程度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無(wú)法比較的。為了保證PLC能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠工作，在其設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了一系列硬件或軟件的剛干擾的設(shè)施。(1)硬件方面的設(shè)施有：①隔離~~PLC的輸入、輸出接口電路一般都采用光點(diǎn)耦合器來(lái)傳遞信號(hào)，這種光電隔離設(shè)施使外部電路與PLC內(nèi)部之間完全防止了點(diǎn)的聯(lián)系，有效地抑制了外部的干擾源對(duì)PLC的影響，還可以防止外部強(qiáng)電穿入內(nèi)部CPU。②濾波~~在PLC電路電源和輸入、輸出(I/O)電路中設(shè)置了多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號(hào)。③在PLC內(nèi)部CPU供點(diǎn)電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等設(shè)施，防止干擾信號(hào)通過(guò)供電源進(jìn)入PLC內(nèi)部，另外各個(gè)輸入\輸出〔I/O〕接口電路的電源彼此獨(dú)立，以防止電源之間的相互干擾；④內(nèi)部設(shè)置連鎖、環(huán)境檢測(cè)與診斷等電路，一旦發(fā)生故障就報(bào)警；⑤外部采用密封、防塵、抗震的外殼封裝機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)工作的惡劣的環(huán)境。〔2〕在軟件方面的設(shè)施有：①設(shè)置故障檢測(cè)與診斷程序，每次掃描都對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)境和故障進(jìn)行檢測(cè)診斷，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，立即作自動(dòng)相應(yīng)的措施，如報(bào)警、保護(hù)數(shù)據(jù)和封鎖輸出等。②定義用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備，以以保證停電后有關(guān)狀態(tài)及信息不會(huì)喪失。2、編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC采用與繼電器控制線路圖非常接近的梯形圖作為編程語(yǔ)言，它既有繼電器電路的清晰直觀的特點(diǎn)，又充分考慮到電氣工人和技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，幾乎不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此，易學(xué)易懂，程序改變時(shí)也容易修改。3、功能完善、適應(yīng)性強(qiáng)目前PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和模塊化，不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制功能，還具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等功能。它能根據(jù)實(shí)際需要，方便靈活地組裝成大小各異、功能不一的控制系統(tǒng)，即可控制一臺(tái)單機(jī)、一條生產(chǎn)線、又可以控制一個(gè)機(jī)群、多點(diǎn)生產(chǎn)線。既可以現(xiàn)場(chǎng)控制，又可以遠(yuǎn)程控制。針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如交流、直流、開(kāi)關(guān)量或模擬量、電流或電壓脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等，PLC都有相應(yīng)I/O接口模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制器件和設(shè)備直接連接，用戶可以根據(jù)需要方便的進(jìn)行配置，組成使用、緊湊的控制系統(tǒng)。4、使用簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便PLC的接線極其方便，只需將生產(chǎn)輸入信號(hào)的設(shè)備〔如按鈕、開(kāi)關(guān)等〕與PLC的輸入端子連接，將接收輸出型號(hào)的被控制設(shè)備〔接觸器、電磁閥等〕與PLC的輸出端子連接，僅用螺絲刀既可完成全部接線工作。PLC的用戶程序可在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，輸出可以用PLC的發(fā)光二極管。調(diào)試后再將PLC早現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試。調(diào)試工作量要比繼電器控制系統(tǒng)少得多。PLC的故障率很低，并且有完善的自診斷功能和運(yùn)行故障指示裝置。一旦發(fā)生故障，可以通過(guò)PLC機(jī)上各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因，排除故障。5 、體積小、重量輕、功耗低由于PLC采用了半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路，因此正規(guī)產(chǎn)品機(jī)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、功耗低，所以PLC很容易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想的控制設(shè)備。硬件設(shè)計(jì)方案2.1拖動(dòng)系統(tǒng)本文采用三相異步電動(dòng)機(jī)控制作為行車(chē)和吊鉤的動(dòng)力單元。三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格廉價(jià)，具有較好的為太和動(dòng)態(tài)特性的有點(diǎn)。下列圖為電動(dòng)機(jī)的主電路圖，其中M1為控制行車(chē)的電動(dòng)機(jī)，M2為控制吊鉤的電動(dòng)機(jī)。2.2PLC選型。PLC機(jī)型選擇的根本原那么是滿足控制系統(tǒng)的功能要求及保證可靠，維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最正確的性能價(jià)格比，還要考慮控制系統(tǒng)的工藝改良后的系統(tǒng)升級(jí)的需要，更要兼顧控制系統(tǒng)的制作本錢(qián)，選擇是主要考慮以下幾點(diǎn)：可編程控制器的結(jié)構(gòu)選擇PLC的根本結(jié)構(gòu)分整體式和模塊式兩種，整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的廉價(jià)，且體積相對(duì)較小，一般用于小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便，在I/O點(diǎn)數(shù)輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例，I/O模塊的種類(lèi)等方面選擇余地大，且維護(hù)方便，一般用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。2.2.2I/O點(diǎn)數(shù)確實(shí)定一般來(lái)講，可編程控制器控制系統(tǒng)的規(guī)模的大小是用輸入，輸出的點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量的。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)，并考慮今后調(diào)整和工藝改良的需要，一般為實(shí)際點(diǎn)數(shù)再加上10%～20%的備用量。2.2.3存儲(chǔ)器容量的估算控制功能的選擇〔1〕控制功能〔2〕編程功能綜上所述選擇并根據(jù)課題要求所以所選PLC為三菱FX2N_48MR型號(hào)。如圖：2.3低壓電器選擇2.3.1熔斷器選擇對(duì)于頻繁起動(dòng)的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)為了起到短路保護(hù)作用，又保證電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)，在頻繁起動(dòng)時(shí)，熔體不應(yīng)熔斷。即Irn≥〔3—3.5〕In所以選型號(hào)為RL6—25，熔體為6A。2.3.2開(kāi)關(guān)選擇根據(jù)控制要求當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕〔有信號(hào)〕時(shí)程序動(dòng)作，自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)需要手動(dòng)時(shí)，選擇自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要限位和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，所以在前進(jìn)和后退過(guò)程中需要限位開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)。接觸器根據(jù)要求選額定工作電壓、電流為380V、5A，額定線圈電壓為220V，頻率為600次/h，類(lèi)別為AC-3，型號(hào)為CJ20-10的三極交流接觸器。第3章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1I/O地址分配根據(jù)工藝流程及設(shè)計(jì)要求，計(jì)算PLC的I\O口數(shù)目，為便于查看，分別繪制輸入、輸出接口功能表如下：表3.1I/O地址分配表輸入input輸出output分配電氣名稱(chēng)功能分配功能X0K手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換Y0吊鉤向上X1SQ1右限位開(kāi)關(guān)Y1吊鉤向下X2SQ2第二槽限位開(kāi)關(guān)Y2行車(chē)右行X3SQ3第三槽限位開(kāi)關(guān)Y3行車(chē)左行X4SQ4左限位開(kāi)關(guān)Y4原點(diǎn)指示燈X5SQ5上限位開(kāi)關(guān)X6SQ6下限位開(kāi)關(guān)X7SB1停止按鈕X10SB2自動(dòng)起動(dòng)按鈕X11SB3手動(dòng)向上X12SB4手動(dòng)向下X13SB5手動(dòng)向右X14SB6手動(dòng)向左3.2系統(tǒng)控制流程電鍍生產(chǎn)線除裝卸工件外，要求整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能手動(dòng)和自動(dòng)進(jìn)行，這主要表達(dá)在行車(chē)控制上，同時(shí)還要求行車(chē)和吊鉤的正反向運(yùn)動(dòng)均能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)控制，以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和檢修。電鍍生產(chǎn)線的自開(kāi)工作狀態(tài)流程圖如下：3.3行車(chē)自開(kāi)工作控制過(guò)程行車(chē)在原位，吊鉤下降到最下方，限位開(kāi)關(guān)SQ6被壓下，操作人員將要電鍍的工件放在掛具上，即可開(kāi)始電鍍工作?！?〕吊鉤上升按下啟動(dòng)按鈕X10，吊鉤上升，當(dāng)碰到上限開(kāi)關(guān)SQ5后，吊鉤上升停止?！?〕行車(chē)右行在吊鉤停止的同時(shí)，行車(chē)右進(jìn)?！?〕吊鉤下降行車(chē)前進(jìn)至壓右限位開(kāi)關(guān)SQ1，行車(chē)停止前進(jìn)；同時(shí)吊鉤下降?！?〕定時(shí)電鍍吊鉤下降至下線開(kāi)關(guān)SQ6時(shí)，停止下降。同時(shí)T0開(kāi)始計(jì)時(shí)，定時(shí)電鍍30s。〔5〕吊鉤左行T0定時(shí)到，吊鉤上升至壓下上限SQ5。T1開(kāi)始計(jì)時(shí)10S，之后左行壓至SQ2，開(kāi)始下行?！?〕定時(shí)回收吊鉤下壓至壓下SQ6時(shí)，吊鉤停止下降，同時(shí)T2開(kāi)始計(jì)時(shí)，工件停留在回收液槽中12s?！?〕定時(shí)清洗T2定時(shí)到，上升到限位T3計(jì)時(shí)5S，左行至限位下降，至限位后T4計(jì)時(shí)12S清洗?！?〕返回原位清洗結(jié)束后上升至限位，T5計(jì)時(shí)5S,吊鉤返回原點(diǎn)。后面各工序的動(dòng)作過(guò)程，以此類(lèi)推。3.4自動(dòng)控制步進(jìn)指令圖3.5系統(tǒng)程序梯形圖圖中0至31步為手動(dòng)控制，其后為自動(dòng)控制程序。3.6PLC調(diào)試先通過(guò)計(jì)算機(jī)翻開(kāi)三菱GX-developer的編程軟件，將已編好的程序編入編程軟件，檢查無(wú)誤點(diǎn)擊轉(zhuǎn)換按鈕對(duì)程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再將PLC與進(jìn)算計(jì)聯(lián)機(jī)，把PLC打在STOP狀態(tài)，點(diǎn)擊軟件里的PLC按鈕寫(xiě)入，將程序?qū)懭隤LC，然后是接線，將各個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕和器件與PLC的I/O口相連，最后監(jiān)控調(diào)試程序。通過(guò)對(duì)程序的編譯調(diào)試，可以找出編程的一些語(yǔ)法上的錯(cuò)