1、1.控制對(duì)象的設(shè)計(jì)要求詳述如摘要中所述，電鍍的工作流程如圖1.1：?jiǎn)?dòng)吊鉤上升上限行程開(kāi)關(guān)閉合右行至1號(hào)槽上方XK1行程開(kāi)關(guān)閉合吊鉤下降進(jìn)入1號(hào)槽下限行程開(kāi)關(guān)閉合電鍍延時(shí)吊鉤上升，由3號(hào)槽內(nèi)吊鉤上升，然后左行至左限位，吊鉤下降至原位，即原位。按照要求，我們要實(shí)現(xiàn)以下工作方式：1、原位：表示設(shè)備處于初始狀態(tài)，吊鉤在下限位置，行車(chē)在左限位置。2、連續(xù)工作：當(dāng)?shù)蹉^回到原點(diǎn)后，延時(shí)一段時(shí)間（裝卸零件），自動(dòng)上升右行，按照工作流程要求不停的循環(huán)。3、 單周期工作：設(shè)備始于原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備工作一個(gè)周期，然后停于原點(diǎn)，要重復(fù)第二個(gè)工作周期，必須再按一下啟動(dòng)按鈕。圖1.1電鍍的工作流程2.1PLC機(jī)型

2、選擇根據(jù)自動(dòng)化電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的控制要求，我們采用了德國(guó)西門(mén)子PLC S7-200 CPU226型號(hào)，此類(lèi)型PLC無(wú)論獨(dú)立運(yùn)行，還是聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)都能完成各種控制任務(wù)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到復(fù)雜的自動(dòng)控制。其應(yīng)用領(lǐng)域包括各種機(jī)床、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、電梯等行業(yè)。S7-200 CPU226通訊功能完善，具有極高的性能價(jià)格比是很突出的特點(diǎn)，也是我們采用它的主要原因。 PLC為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號(hào)有兩部分，一部分是原點(diǎn)、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開(kāi)關(guān)，這些面板按鈕信號(hào)和傳感器信號(hào)作為PLC的輸入變量，經(jīng)過(guò)PLC的輸入接口輸入到內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器， 然后在PLC

3、內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)控制行車(chē)的運(yùn)行和吊鉤的升降2.2 I/O分配表及其端子接線(xiàn)圖 在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義的I/O分配表如表2-1所示。將13個(gè)輸入信號(hào)和5個(gè)輸入信號(hào)按各自的功能類(lèi)型分好，并與PLC的I/O點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，編排地址如下表。數(shù)字量擴(kuò)展模塊的地址分配是從最靠近CPU模塊的數(shù)字量模塊開(kāi)始，在本機(jī)數(shù)字量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字節(jié)連續(xù)遞增，本模塊高位實(shí)際位數(shù)未滿(mǎn)8位的，未用位不能分配給I/O鏈的后續(xù)模塊，模擬量擴(kuò)展模塊的地址是從最靠近CPU模塊的模擬量模塊開(kāi)始，在本機(jī)模擬量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字遞增。我們定義的I/O端子接線(xiàn)圖如圖2-

4、1所示。由圖表可以看出,PLC控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)有13個(gè)，均為開(kāi)關(guān)量。其中單操作按鈕開(kāi)關(guān)2個(gè)，行程開(kāi)關(guān)3個(gè)，限位開(kāi)關(guān)5個(gè)，選擇工作方式開(kāi)關(guān)3個(gè)。PLC控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)有5個(gè)，其中2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)吊鉤電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2,2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)行車(chē)電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4，1個(gè)用于原位指示。表2.1 I/O分配表序號(hào)輸 入序號(hào)輸 出1I0.0上限位14Q0.0上升2I0.1下限位15Q0.1下降3I0.2左限位16Q0.2右行4I0.3XK1行程開(kāi)關(guān)17Q0.3左行5I0.4XK2行程開(kāi)關(guān)18Q0.4原位6I0.5XK3行程開(kāi)關(guān)19Q0.5定時(shí)7I0.6原點(diǎn)開(kāi)關(guān)8I0.7連續(xù)工作開(kāi)關(guān)9I1.

5、0啟動(dòng)按鈕10I1.1停止按鈕12I1.3單周期按鈕13I1.4右限位圖2.1 I/O端子接線(xiàn)圖2.3主電路的設(shè)計(jì)圖2.2 電鍍生產(chǎn)線(xiàn)主電路圖電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開(kāi)的形式，利用圖形符號(hào)和項(xiàng)目符號(hào)表示電路各電器元件中導(dǎo)電部件和接線(xiàn)端子連接關(guān)系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實(shí)際布置來(lái)繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫(huà)在不同的部位上。電氣原理圖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明的特點(diǎn)，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等方面得到廣泛應(yīng)用。 電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分，在本次設(shè)計(jì)中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的工藝要求，只需

6、用兩臺(tái)電機(jī)分別控制吊鉤的上升、下降和行車(chē)的左行、右行。主電路如圖2-2。圖2-2中，接觸器KM1，KM2控制電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊鉤的上升和下降，接觸器KM3，KM4控制電動(dòng)機(jī)M2的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)行車(chē)的前進(jìn)和后退。2.4 電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的工作流程圖我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識(shí)該生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)全過(guò)程，整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，如圖2-3所示。行車(chē)動(dòng)作無(wú)非就是上下左右受控移動(dòng)，按照指定的順序(即動(dòng)作表)完成一系列的動(dòng)作。要求有幾套動(dòng)作表可以選擇，動(dòng)作可以靜態(tài)修改，也可以在運(yùn)行時(shí)由上位機(jī)動(dòng)態(tài)修改。在這里，我們把行車(chē)的一個(gè)動(dòng)作定義為：“到幾號(hào)工位上升，再到幾號(hào)工位下降”

7、，或者是“延時(shí)幾秒”，每個(gè)動(dòng)作表由若干個(gè)動(dòng)作字組成，放在PLC 的數(shù)據(jù)寄存器里，動(dòng)作表由PLC程序初始化，也可以在運(yùn)行時(shí)通過(guò)串行通訊由上位機(jī)讀取和修改，PLC程序在運(yùn)行時(shí)只是不斷地解釋和執(zhí)行動(dòng)作表。 圖2.3 電鍍生產(chǎn)線(xiàn)工作流程圖3.2PLC梯形圖設(shè)計(jì)圖3.1 梯形圖結(jié)論電鍍是一門(mén)具有悠久歷史的表面處理技術(shù)，近幾年來(lái)，隨著新的工藝技術(shù)方法，尤其是一些新的鍍層材料和復(fù)合電鍍技術(shù)的出現(xiàn)，極大擴(kuò)展了這一項(xiàng)表面處理技術(shù)的應(yīng)用。并使其成為現(xiàn)代表面工程技術(shù)的重要組成部分。那么，通過(guò)我們這次對(duì)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅讓我們更多的了解到了電鍍這個(gè)工藝的發(fā)展前景，而且讓我們重新認(rèn)識(shí)了用PLC來(lái)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的

8、使用價(jià)值，整個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)我們即將走入社會(huì)的畢業(yè)生來(lái)講是一次很大的鍛煉，是我們對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的提高。在設(shè)計(jì)當(dāng)中我們的基本參考資料是基于教科書(shū)，再通過(guò)各種途徑獲取更詳細(xì)的資料設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)的。 PLC的編程是我們整個(gè)設(shè)計(jì)最主要的一部分，我們的編程是采用梯形圖編程語(yǔ)言，所有的編寫(xiě)步驟和編寫(xiě)要點(diǎn)是嚴(yán)格按照課本要求和教科老師的指導(dǎo)來(lái)編寫(xiě)的，所以整個(gè)編寫(xiě)的過(guò)程是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹６椅覀兙帉?xiě)程序之前對(duì)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的工作流程做了詳細(xì)的分析，每個(gè)步驟考慮都很?chē)?yán)密，所以總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師比較好的。 但是在編寫(xiě)的過(guò)程中我們還是遇到了很多問(wèn)題，這樣的系統(tǒng)如果能夠?qū)嶋H驗(yàn)證的話(huà)會(huì)很到程度上提高我們的動(dòng)手能力。而且在編

9、寫(xiě)過(guò)程中有一些小的細(xì)節(jié)我們也沒(méi)有考慮到，如果說(shuō)能夠有足夠的條件來(lái)調(diào)試的話(huà)能夠大大提高我們系統(tǒng)的正確性。當(dāng)然在以后的類(lèi)似設(shè)計(jì)當(dāng)中我們將會(huì)盡量的達(dá)到這些要求。 參考文獻(xiàn)李道霖.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用M.電子工業(yè)出版社,2006.7馮立明.電鍍工藝與設(shè)備化學(xué)M.北京工業(yè)出版社,2005.6孫平.可編程控制器原理及應(yīng)用M.高等教育出版社,2004.8 廖常初主編.PLC編程及飲用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 西門(mén)子公司. S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)，2002 西門(mén)子公司. S7-200可編程控制器產(chǎn)品目錄，2005 北 京 亞 控 自動(dòng)化軟件科技有限公司“組態(tài)王”使用手冊(cè)， 2002 汪曉平. PLC可編程控制器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例導(dǎo)航.北京：人民郵電出版社，2004 張萬(wàn)忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：