PLC课程设计(电镀车间专用行车PLC控制系统设计) 精品.pdf

电镀车间专用行车PLC控制系统设计

1.1电镀生产线简介
随着我国国民经济的迅速发展，电镀与精饰的新技术，新工艺不断涌现。电
镀生产线实现的是一个复杂的工艺生产过程，需要控制电镀时间，电镀电流，电
压，溶液浓度，温度，相关的周边设备控制及生产过程自动化。电动行车是现代
化工厂中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半
自动控制方式。在许多场合，为了提高工作效率、促进生产自动化和减轻劳动效
率，往往需要实现电动行车的自动化控制。实现自动化控制，可以使行车能够按
照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作。
1.2电镀车间行车专用PLC控制系统设计内容
1.2.1设备基本情况
该电镀自动线是某厂电镀车间为提高工效、促进生产自动化和减轻劳动强度
而提出制造的一台专用半自动起吊设备。采用远距离控制，起吊重量在500千克
以下，起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。其结构及工艺流程如
图1所示。

滑线钢索多芯软电缆
道轨

5槽4槽3槽2槽1槽

图1电镀自动线示意图
电镀自动线机械结构与普通小型行车结构类似，由小车、大车和吊物提升机
构组成。工作时，除具有自动控制的大车移动（前/后）与小车（提升吊物用）
上/下运动外，还有调整吊篮位置的小车左右运动。其工作过程为：在电镀自动
线的一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，提升机构便提升并自动逐
段前进，按工艺要求在需要停留的槽位停止，并自动下降，停留一定时间后自动
提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至自动线的末端自动返回原位，
卸下处理好的零件，重新发出信号进入下一加工循环。
对于不同零件，其镀层要求和工艺过程是不相同的，则自动线上镀槽的数量
也不相同，该控制系统能对不同工艺过程（如镀锌、镀铬、镀镍镉）有程序预选
和修改能力。该自动线有5个电镀槽，各槽停留时间由用户根据工艺要求进行整
定。
1.2.2拖动系统
专用行车的小车、大车和升降运动均采用三相交流异步电动机（Y802-4，
0.75kW、2A、1390r/min、380V）分别拖动，并采用一级机械减速。
1.3电镀车间行车专用PLC控制系统设计要求
（1）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
序选定，除上、下装卸零件，整个电镀工艺应能自动进行。
（2）前后运动和升降运动要求准确停位，前后、左右、升降运动之间有联
锁作用。
（3）采用远距离控制，整机电源及各种动作要有相应指示。
（4）应有极限位置保护和其它必要的电气保护措施。
1.4可编程控制器简述

PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接
触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、灵活性差的缺点，充
分利用了微处理器的优点，它采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形
式，使用户程序编制形象、直观、方便易学。用可编程序控制器实施控制，其实
质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现
场。它具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，易学易用，系统的
设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低等特。

2控制系统总体方案及系统硬件设计

2.1电镀车间专用行车PLC控制系统方案选择

2.1.1拖动方案
为实现不同的槽位的精准位置停车，设计采用自带刹车的电机。这既节省
了左右制动接触器，也减少了能耗制动的能量，使用接近开关代替行程开关，以
获得更多的反应时间，然后在程序中使用一定的延时，保证行车的精准位置停车，
并且使挂件不会因为运动的惯性，出现撞击事故。在平移过程中上下行的电机采
用抱闸制动（失电保持型），以防止吊篮因为自重下滑导致事故。
2.1.2槽位选择方案
在启动电机以前要通过旋动开关选择不同的槽位，因设计的行车是上料点和
下料点分开，故不需考虑行车在中途返回。通过程序的设计就可以实现行车在不
同的槽位上停车并进行电镀的设计要求。
2.1.3信号检测装置选择
在每一个槽位之前设置接近开关，相对行程开关能使停车更精准，在左右平
移上限位置也设置接近开关，给行车充分的反应时间实现前后限位保护。每个槽
位电镀都做了上下限的行程开关，方便控制电镀过程的电机动作。由于上下动作
的速度较慢，为了减少输入点和开关数量以及成本，没有添加上下限保护开关。
2.1.4指示显示方案
在不同的槽位前面设置到位提示，在原点和下料点处、及电机前进运行时设
置指示灯，以保证控制人员通过指示灯清晰了解行车的运行状况。
2.2电镀车间专用行车PLC控制系统主电路
如图2，控制系统采用3台三相交流异步电动机（Y802-4，0.75kW、2A、
1390r/min、380V），M1用于驱动行车的前进后退，M2用于控制上升