PLC的电镀生产线控制系统设计
PLC电镀生产线控制系统
学号：0120918950930课程设计题目电镀生产线控制系统学院物流工程学院专业班级姓名指导西席2013 年 1 月 2 日本科生课程设计结果评定表指导西席签字：2013年01 月18 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导西席：事情单位：题目: 电镀生产线控制系统一、初始条件步伐运行设备：西门子S7-300 PLC二、要求完成的主要任务1．控制要求：实现手动、单周期、连续、单步四种事情方法的控制。
以四种事情方法进行上行、下行、右行、左行四种运动，来实现清洗、风干、电镀、定时四种历程的电镀事情。
2．设计要求：（1）绘制PLC接线图；（2）给出标记界说表；（3）编写控制步伐；（4）上机验证通过步伐调试。
3．课程设计说明书应包罗：（1）设计的目的及意义（2）设计任务及要求（3）设计方案比力及认证（4）步伐设计：软件思想，流程图，步伐说明（5）调试历程记载及结果阐发（6）参考资料（7）总结三、时间摆设：四、主要参考资料【1】张晓川编著.仓储物流技能与装备[M].化学产业出书社,2003年【2】邓星钟主编.机电传动控制[M].华中科技大学出书社,2001年【3】朱宏辉.物流自动化系统设计及应用.化学产业出书社,2004【4】刘锴编著.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京航空航天大学出书社,2004年【5】廖常初编著.S7-300/400PLC应用技能[M].机器产业出书社,2008年【6】王永华编.现代电器控制及PLC应用技能[M].北京航天航空大学出书社,2007年指导西席签名： 2013年1月6日系主任（或责任西席）签名： 2013年1月6日目录绪论 (1)课题概述 (1)设计的目的与意义................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章PLC的底子知识介绍 (2)1.1 PLC的根本结构 (2)1.2 可编程控制器的根本事情原理 (3)1.3 输入输出（I/O）点数的估算 (3)1.4 存储容量的估算 (3)第二章电镀生产线控制系统设计 (4)2.1 电镀生产线控制系统简介 (4)2.2 电镀生产线控制要求阐发 (5)2.3 电镀生产线控制面板 (5)2.4 PLC电镀生产线控制系统的输入输出分派表 (6)2.5电镀生产线控制系统功效图的设计 (7)2.6 PLC电镀生产线控制系统的I/O接线图 (8)2.7主电路图的设计 (9)2.8 电镀生产线控制系统步伐的梯形图 (10)第三章仿真与调试 (26)3.1创建一个项目 (26)3.2创建硬件组态 (27)3.3编辑梯形图 (28)3.4进行行动模拟仿真 (29)3.5调试历程 (29)设计总结 (33)谢词 (34)参考文献 (35)绪论课题概述本课题要求设计一种基于plc的手动方法、单周期方法、连续事情方法和单步事情方法的电镀生产线设计，利用实验室plc实训装置模拟电镀生产线的运行，并利用盘算机进行组态监控。
电镀生产线自动控制系统的设计与实现_
…… D+ K3 D120
%偏差模糊量化值7(a+3);
ANB
D* K7 D120 LPP ….. D+ K3 D124 LD M8000
%偏差变化模糊化值b+3； %7(a+3)+b+3得到模糊控制值的位置；
DMOV D120 D128
ANB
D+ D124 D128 ANB MOVE D128 AC1 MOVE &D300 AC2
4.1.3 行车速度控制程序
电镀速度控制程序是自动运行一部分，是保证系统时间优化的关键所在，由于采用 了智能控制算法，程序控制的设计变的复杂，涉及到和模糊控制的结合应用，每次运行 时的参数设置、数据的采集与处理、智能算法的设计实现以及控制输出等部分。
PLC 的行车工作过程是当行车需要行走时，行车得到目标槽位信息后，就不停通过 光电感应开关采集位置数据，与预置值比较，那么计算误差及误差变化并判断大小，模 糊控制程序对偏差和偏差变化进行模糊化处理，然后计算输出量所在速度并查表，根据 查出的参数进行去模糊化并进行运算，得出输出量，给出一定合理的速度行驶。其程序
bit1 0:输入变化量报警无 1:输入变化量报警有效
b15
8 7 6 5 4 3 2 1 b0
000000110
256 128 64 32 16 8 4 2 1
基于PLC的电镀生产线控制系统设计PPT课件
I0.5
I0.6
I0.3
Q0.3
I1.1
Q0.2
I1.2 I1.0 I0.0
Q0.2 ()10来自I1.2I0.2
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Q0.0
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Q0.1
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I1.2
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I1.2 I1.0 I0.2
I1.2 I1.0 I0.4
I1.2 I1.0 I0.5
I1.2 I1.0 I0.6
1515工作方式工作方式动作动作连续工作连续工作上升上升右行右行槽槽11下降下降并定时并定时槽槽11上升上升槽槽22下降下降并定时并定时槽槽22上升上升槽槽33下降下降并定时并定时槽槽33上升上升左行左行下降下降单周期工单周期工上升上升右行右行槽槽11下降下降并定时并定时槽槽11上升上升槽槽22下降下降并定时并定时槽槽22上升上升槽槽33下降下降并定时并定时槽槽33上升上升左行左行下降下降步进工作步进工作上升上升右行右行槽槽11下降下降槽槽11上升上升槽槽22下降下降槽槽22上升上升槽槽33下降下降槽槽33上升上升左行左行下降下降系统测试的各个方面16161717结论结论电镀生产线控制系统的设计让我更多的了解到了电镀生产线控制系统的设计让我更多的了解到了电镀这个工艺的发展前景让我重新认识了用电镀这个工艺的发展前景让我重新认识了用plcplc来设计控来设计控制系统的使用价值
步进 Q3
I1.3
单周期 SB1
I1.4
连续 SB2
序号 13 14 15 16
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3
输出 上升KM1 下降KM2 右行KM3 左行KM4
6
系统I/O端子接线图
SQ1 I0.0
plc控制课程设计电镀车间专用行车plc控制系统
课程设计任务书学院名称课程名称工厂电气控制技术课题名称电镀车间专用行车PLC控制系统专业班级姓名学号指导教师审批一、设计任务书（一）专用设备基本情况介绍电镀专用行车采用远距离控制，起吊重量500kg以下，起重物品是有待进行电镀或表面处理的各种产品零件。
根据电镀加工工艺的要求，电镀专用行车的结构和动作流程如图1所示，其中1 槽为电镀槽，槽中装有电镀液，2槽为回收槽，3槽为清水槽，实际生产中电镀槽的数量由电镀工艺要求决定，电镀的种类越多，槽的数量越多。
图 1 电镀专用行车的结构和动作流程图。
图1电镀专用行车的结构和动作流程图电镀专用行车的工作过程如下：（1）在电镀生产一侧，工人将待加工的零件装入吊篮，发出控制信号，行车自动上升，并逐段前进，根据工艺要求在需要停留的槽位停止。
（2）行车停留在某个槽位上面后，自动下降，停留一定的时间（各槽停留的时间根据工艺要求预先设定），再自动上升并继续前行。
（3）如此完成电镀工艺规定的各道工序，直至生产的末端。
然后，自动返回原位，由工人卸下处理好的零件。
电镀专用行车一次加工过程的控制是顺序控制，由吊篮前进、下降、延时停留、上升、后退等工序组成。
（二）拖动系统设计专用行车的前后和升降运动由三相交流异步电动机拖动，根据电镀行车的起吊重量，选用两台电动机进行拖动。
主电路拖动控制系统如图2所示，其中，行车的前进和后退，吊钩的上升和下降控制分别通过两台电动机M1、M2的正、反转来控制图2 主电路拖动控制系统原理图（三）设计任务（1）根据控制选择PLC型号，分配I/O端口（2）设计 I/O电路，选择电器元件，并绘制I/O接线电气原理图（3）绘制梯形图，绘制用户程序语句表并进行模拟调试（4）绘制以下工艺图中的一种：电气元件布置图与接线图、底板加工图；控制面板布置图、接线图、面板加工图；电气箱图与总接线图（5）编写设计、使用说明书、设计小结及参考资料目录二、设计过程（一）总体方案选择说明（1）本设计方案中的控制对象电机均由交流接触器完成开、停的控制，电动机需采用正、反向控制，正、反转之间具有互锁的功能，为了避免过多的使用接触器，互锁装置由PLC 内部的软件完成。
(完整word版)电镀生产线PLC控制(DOC)
第一章引言1、设计目的和任务及内容1.1、设计目的综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。
同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。
1.2、设计任务熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。
1.3、设计内容电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。
行车和吊钩各由一个电动机拖动。
行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。
假定该生产线有三个槽位。
工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀液从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。
最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。
系统有自动和手动两种操作模式。
第二章系统硬件设计2.1、系统硬件配置及组成原理2.1.1、电气控制线路的设计本自动线中的电动机控制线路，采用交流380/220V电源供电，电源开关采用刀开关与自动开关串连的组合形式，其中刀开关起隔离电源、安全检修的作用，自动开关起短路保护作用。
电动机控制线路中各电机主电路接于380V电源，控制电路接于220V电源。
各电机主电路采用接触器控制，并采用热继电器作过载保护，其中行车电机和吊钩电机采用电磁抱闸制动。
因实际需要，吊钩电机采用转子串电阻起动。
因此，电镀行车电动机的主电路、局部照明电路、向PLC负载供电的直流稳压电源。
2.1.2、电动机的设计本文采用三相异步电动机控制作为行车和吊钩的动力单元。
三相异步电动机具有结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的为太和动态特性的有点。
2.1.3、PLC的选型PLC的选型在PLC的应用设计当中非常的重要，目前在国内外生产的PLC种类很多，在选用PLC时应考虑以下几点：首先规模要适当。
基于PLC组态王的电镀生产线控制系统设计ppt课件
电气自动化 试用版
文章探讨了如何利用德国西门子PLC S7-200进行 自动化电镀生产线控制，在本次设计中 ，重点分
析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接 线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程 图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率， 降低了劳动强度。在此工业控制系统中，我们还 采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合 下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更 好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域 中
在面板上，还有只能仪表、只能模块、板 卡和变频器，至于它们怎样用，我想在以 后的工作中会用到的，在此不再详述。
为外部设备取一个名称，输入PLC，单击 “下一步”，弹出“设备配置向导”
为设备选择连接串口，假设为COM1，单击 “下一步”，弹出“设备配置向导”，
设置通信故障恢复参数(一般情况下使用系 统默认设置即可)，单击“下一步”，弹出 “设备配置向导”。
软硬件调试实现
我们在设计的最后阶段把软件和硬件结合 起来，成功实现了电镀生产线系统的监控 功能。我们编辑好画面图，根据各个部件 之间的相互联系和控制关系，按照上一章 所述的操作步骤进行设备连接，最后终于 在运行环境里实现了系统在监控状态下的 自动运行。
按动“连续运行”按钮，再按“启动按 钮”，系统向上运行：
目录
1.工作过程 2.硬软件介绍 3.关键词 4.工作流程 5. I/O分配表及其端子接线图 6.主电路的设计 7.电镀生产线的工作流程图 8.梯形图设计 9.组态软件介绍及设计 10.调试与运行 11.总结
工作过程
我们设计的工作过程是这样的：在电镀生 产线左侧，工人将零件装入行车的吊篮并 发出自动启动信号，行车提升吊篮并自动 前进。按工艺要求在需要停留的槽位停止， 并自动下降。在停留一段时间后自动上升， 如此完成工艺规定的每一道工序直至生产 线末端，行车便自动返回原始位置，并由 工人装卸零件。
PLC在电镀生产线控制系统中的应用设计
毕业设计说明书PLC在电镀生产线控制系统中的应用设计学院：学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2011年6月II / 66摘要电镀行车生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平已经较高，而在我国尚处于发展阶段。
本课题以行业现状为出发点，结合其他行业自动控制技术的应用情况，提出了基于PLC的电镀行车自动生产线的设计，并通过应用机械、可编程序控制器(PLC)等多项专门技术开发的自动生产系统。
本文首先分析和制定了该生产线的整体设计思想和方案，确保了该生产线系统具备真正的自动化生产能力且结构简单。
在该生产线的控制系统中，采用了高可靠性，高稳定性，编程简单，易于使用，而且广泛应用于现代工业企业生产线过程控制中的控制器PLC。
重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统主电路图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。
为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合下位机PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统融入到现代工业控制领域中。
关键词：PLC、电镀生产线、控制系统、组态王III / 66AbstractPlating production line driving the degree of automation in Germany, Italy, the United States and other countries have higher levels of development, while in China is still in development stage.The topics to the industry status quo as the starting point, combined with other industry application of automatic control technology proposed PLC-based automatic electroplating production line design lane, and through the application of mechanical, programmable logic controller (PLC) and many other specialized technology developmentautomated production systems.Firstly, analysis and development of the production line's overall design concept and programs to ensure that the production line automation system with real ability and a simple structure.In the production line control system, using a high reliability, high stability, simple programming and easy to use, and is widely used in modern industrial process control of production line controller PLC.Key parts of the system hardware and softwareIV / 66design, and the system hardware, wiring diagram, PLC control I / O port allocation table and the overall program flow, etc., to achieve a plating production automation, improve productivity and reduce labor intensity.In order to adapt the modern tradition industry control system, we also used based on the configuration king software system had taken on the position machine, coordinate lower position machine PLC has completed this system real-time monitoring system function, better caused this automatic production system to integrate to the modern industry control domain in.Key words: PLC ,Electroplating productionline,Control System, Configuration KingV / 66目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT(英文摘要) (Ⅱ)目录 (VI)前言 (1)第一章绪论 (4)1.1 PLC的发展和历史趋势 (4)1.2 PLC的分类 (6)1.3 PLC系统组成及各部分的功能 (11)1.4 PLC的基本工作原理 (13)1.5 电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义 (13)1.5.1 基于PLC的电镀行车的控制系统的概述.. 131.5.2 课题的选题背景及意义 (14)VI / 661.6 控制对象的设计要求详述 (16)第二章系统的硬件设计 (18)2.1系统总体设计 (18)2.1.1应用系统总体方案设计 (18)2.1.2系统硬件设计根据 (18)2.1.3PLC的机型选择 (18)2.2 I/O分配表及其端子接线图 (21)2.3主电路的设计 (24)2.5 电镀生产线的工作流程图 (27)第三章系统的软件设计 (29)3.1 软件的组成及应用 (29)3.1.1 PLC内部资源 (29)3.1.2 PLC编程语言 (30)VII / 663.1.3 组态软件 (33)3.2 组态王软件设计 (35)第四章梯形图 (35)结论 (39)参考文献 (40)致谢及声明 (41)VIII / 66前言我们设计的工作过程是这样的：电镀生产线的一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，行车的左行和右行，前进与后退以及上升与下降的运动分别由电动机M1,M2,M3拖动通过电动机的正反转实现两个方向的运动，按工艺要求在需要停留的槽位停止，这由位置控制指令信号既固定于轨道一侧的限位开关发出来控制吊篮与槽位的对位。
基于plc电镀流水线控制系统设计
基于PLC的电镀流水线控制系统设计摘要：近些年来，随着网络水平和工业自动化的水平高速发展，作为现在工业自动化的三个支柱性的产业中的其中一个的PLC技术也变得越来越受欢迎，现在PLC技术被广泛的运用在各种各样的行业当中。
但是PLC控制也存在着一些缺点，比如说对于一个比较复杂的控制系统，PLC控制可能会因为受到点数的限制而无法完成目标要求。
对于这一个问题的解决，可以通过将PLC控制跟网络技术的结合来实现。
现在还有一个十分热门的领域，就是表面工程领域，它作为一种刚刚兴起的边缘科学领域，具有十分良好的发展势头，而电镀生产就是在这个工程领域中的一个很传统的产业了，但是目前的电镀生产面临着生产效率低下，生产技术水平低下等问题，为了解决这些问题，必须要对电镀生产的技术方面加以改进。
在这篇论文当中就描述了如何将电镀生产领域的自动化水平提高的问题，在每一条电路流水线上进行自动化控制技术的改造。
同时本文还完成了多条电镀流水线之间的网络通讯问题。
本文一开始先对目前电镀领域的发展进行了分析，并对几种用的比较多的控制方法进行了优缺点的比较，选用了最合理的方案，包括硬件部分和软件部分的详细介绍，最后还进行了在抗干扰方面的讨论与设计。
Abstract:In recent years, with the rapid development of network level and industrial automation level, as one of the three pillar industries of industrial automation, PLC technology has become more and more popular. Now PLC technology is widely used in various industries. But there are also some shortcomings in PLC control, such as for a more complex control system, PLC control may be limited by the number of points and can not meet the target requirements. To solve this problem, we can combine PLC control with network technologyNow there is another very popular field, surface engineering, which has a very good momentum of development as a newly emerging frontier science field. Electroplating production is a very traditional industry in this engineering field. However, the current electroplating production is facing the problems of low production efficiency and low production technology level, in order to solve these problems. The technology of electroplating production must be improved. In this paper, we describe how to improve the automation level in the field of electroplating production, and reform the automation control technology in each circuit pipeline. At the same time, the network communication between several plating pipelines has been completed. At the beginning of this paper, the development of current electroplating field is analyzed, and the advantages and disadvantages of several control methods are compared. The most reasonable scheme is selected, including the detailed introduction of hardware and software. Finally, the anti-jamming aspects are discussed and designed.关键词：网络,电镀,生产线,控制Key words: network, plating, production line, control目录第一章绪论 (3)1.1 选题背景以及研究意义 (3)1.2流水生产的含义 (3)1.2.1流水生产的由来 (4)1.2.2流水生产的发展过程 (4)1.3电镀流水线控制系统的现状及发展方向 (4)1.4本文的主要工作 (4)第二章电镀黄铜生产工艺介绍 (5)2.1生产工艺过程的步骤 (5)2.2电镀黄铜的电化学基本原理 (6)2.3镀黄铜生产线的特殊要求 (7)第三章控制系统的硬件选型 (7)3.1主要器件功能介绍 (7)3.1.1直流伺服电机简介 (7)3.1.2 PWM简介 (8)3.1.3传感器选择 (8)3.2电路组成 (8)3.2.1晶振电路 (8)3.2.2复位电路 (9)3.2.3单相桥式整流电路 (9)3.2.4调制电路 (10)第四章生产线上位监控系统软件设计 (10)4.1上位机系统的组态 (10)4.2上位监控界面优化及调试结果 (12)第五章生产线下位控制器控制程序设计 (13)5.1控制器面向对象的编程方法 (13)5.2程序设计步骤 (14)5.3调试过程及结果 (15)5.4系统数据传输与通讯 (15)第六章变频器转矩控制方式实现恒张力收线 (16)6.1变频器控制方式介绍及转矩控制功能 (16)6.2实际调试方法、调试问题及结论 (17)第七章总结与展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)第一章绪论1.1 选题背景以及研究意义在本篇论文中所讨论的是一种用来生产子午轮胎专用钢帘线的电镀黄铜生产线。
基于PLC的电镀生产线控制系统的设计
基于PLC的电镀生产线控制系统的设计2011/6/8/ 来源：中国电镀助剂网余剑（南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院，江苏泰州225300）摘要：介绍了利用西门子S7-200PLC对某条电镀生产线行车的运动控制，本控制系统还采用了组态王监控软件。
利用组态王与PLC相结合的控制方式，实现了对这条生产线的控制简单化，大大提高了生产效率。
关键词：电镀生产线；行车控制；PLC；组态王1·概述电镀工艺隶属电化学生产工艺,传统的工艺含有自动设备少，集成度低，在电镀手工生产过程中,工人不可避免地要接触一些硝酸、重金属盐、氰化物等一些有毒有害物质,对他们的安全健康有很大的影响。
现在，在电镀生产线控制中采用了PLC技术后，实现了对其自动化控制，减轻了工人劳动强度，提高了生产效率和生产质量。
2·电镀生产线控制系统的设计与实现2.1 电镀生产线工序的介绍电镀生产线主要由行车，电机和盛放液体的槽组成。
它的控制系统由工业级控制计算机、PLC和电器控制箱组成。
按照其工艺要求和规模一般设计由行车的运动来控制。
本文所涉及的课题将电镀的流程大致分成三大部分，镀前处理、电镀和镀后处理。
其电镀生产线的设计图如图1所示。
2.2 控制方式和要求本条电镀生产线的控制方式分为手动控制、单周期自动控制和连续循环自动控制。
2.2.1 手动控制。
要求手动按钮实现控制电镀生产线中电机的上升、下降、前进和后退动作。
2.2.2 单周期自动控制。
要求启动后，完成一次电镀工作回到原位停止。
2.2.3 连续循环自动控制。
要求启动后，完成一次电镀工作回到原位再连续循环工作。
2.2.4 单步操作。
要求每按一次启动按钮执行一个动作步。
2.3 相关硬件的选取2.3.1 传感器的选择。
接近开关可用于检验距离、尺寸控制、检测物体存在有否、检测生产包装线上有无产品包装箱等。
目前应用较为广泛的接近开关可分为：电感型、电容型、光电型、超声波型和电磁感应型。
电镀车间专用行车PLC控制系统设计
电气控制技术课程设计说明书电镀车间专用行车PLC控制系统设计目录一、设计题目 (2)二、设计内容（一）专用设备基本情况 (2)（二）系统对电气系统的控制 (3)三、设计任务 (3)四、设计过程（一）PLC主机选型 (3)（二）面板布置示意图 (4)（三）分配I/O端口地址 (4)（四）PLC接线图 (6)（五）绘制梯形图并测试调控 (8)五、参考文献 (9)一、设计题目电镀车间专用行车电气控制设计二、设计内容（一）专用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。
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。
（二）系统对电气控制的要求1、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、2.1A、1390r/min、380V）分散拖动，并采用一级机械减速。
2、控制要求（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。
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SIEMENS PLC课程设计 基于PLC的电镀生产线控制系统设计 詹崇武 2011-6-2
摘 要 利用德国西门子PLC S7-200进行自动化电镀生产线控制，重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等。
关键词：PLC,电镀, 组态王 1.控制对象的设计要求详述 如摘要中所述，电镀的工作流程如图1.1：启动——吊钩上升——上限行程开关闭合——右行至1号槽上方——XK1行程开关闭合——吊钩下降进入1号槽——下限行程开关闭合——电镀延时——吊钩上升……，由3号槽内吊钩上升，然后左行至左限位，吊钩下降至原位，即原位。 按照要求，我们要实现以下工作方式： 1、原位：表示设备处于初始状态，吊钩在下限位置，行车在左限位置。 2、连续工作：当吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上升右行，按照工作流程要求不停的循环。 3、 单周期工作：设备始于原点，按下启动按钮，设备工作一个周期，然后停于原点，要重复第二个工作周期，必须再按一下启动按钮。
槽3槽2槽1原点上限下限
左限XK1XK2XK3右限
图1.1电镀的工作流程 3
2.1PLC机型选择 根据自动化电镀生产线的控制要求，我们采用了德国西门子PLC S7-200 CPU226型号，此类型PLC无论独立运行，还是联接网络都能完成各种控制任务。它的使用范围可以覆盖从替代继电器的简单控制到复杂的自动控制。其应用领域包括各种机床、纺织机械、塑料机械、电梯等行业。S7-200 CPU226通讯功能完善，具有极高的性能价格比是很突出的特点，也是我们采用它的主要原因。 PLC为此系统的控制核心，此系统的输入信号有两部分，一部分是原点、单周期、连续等面板控制按钮，另一部分是多种行程开关，这些面板按钮信号和传感器信号作为PLC的输入变量，经过PLC的输入接口输入到内部数据寄存器， 然后在PLC内部进行逻辑运算或数据处理后，以输出变量的形式送到输出接口，从而驱动电机来控制行车的运行和吊钩的升降
2.2 I/O分配表及其端子接线图 在本次系统设计中，我们定义的I/O分配表如表2-1所示。将13个输入信号和5个输入信号按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O点一一对应，编排地址如下表。数字量扩展模块的地址分配是从最靠近CPU模块的数字量模块开始，在本机数字量地址的基础上从左到右按字节连续递增，本模块高位实际位数未满8位的，未用位不能分配给I/O链的后续模块，模拟量扩展模块的地址是从最靠近CPU模块的模拟量模块开始，在本机模拟量地址的基础上从左到右按字递增。 我们定义的I/O端子接线图如图2-1所示。由图表可以看出,PLC控制系统的输入信号有13个，均为开关量。其中单操作按钮开关2个，行程开关3个，限位开关5个，选择工作方式开关3个。PLC控制系统的输出信号有5个，其中2个用于驱动吊钩电机正反转接触器KM1、KM2,2个用于驱动行车电机正反转接触器KM3、KM4，1个用于原位指示。
表2.1 I/O分配表 4
序号 输 入 序号 输 出
1 I0.0 上限位 14 Q0.0 上升
2 I0.1 下限位 15 Q0.1 下降
3 I0.2 左限位 16 Q0.2 右行
4 I0.3 XK1行程开关 17 Q0.3 左行
5 I0.4 XK2行程开关 18 Q0.4 原位
6 I0.5 XK3行程开关 19 Q0.5 定时
7 I0.6 原点开关
8 I0.7 连续工作开关 9 I1.0 启动按钮 10 I1.1 停止按钮 12 I1.3 单周期按钮 13 I1.4 右限位 5
上限下限左限行程开关1
行程开关2
行程开关3
连续启动停止单周期右限
I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.7I1.0I1.1I1.3I1.41M2M1L2LAC220VQ0.0Q0.1
Q0.2Q0.3
Q0.4Q0.5
KM1KM2KM3KM4HL1HL2
+-FU
S7-200 CPU226
24V 图2.1 I/O端子接线图 6
2.3主电路的设计 L1L2L3
M1~3
~
3
M2
FU1FU2KM1KM2KM3KM4FR1FR2
QS
图2.2 电镀生产线主电路图 电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用。 7
电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路图。在本设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如图2-2。 图2-2中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制电动机M2的正、反转，实现行车的前进和后退。
2.4 电镀生产线的工作流程图 我们根据设计要求绘制了整个系统的工作流程图，以便可以更清楚的认识该生产线的生产全过程，整个系统的工作流程图，如图2-3所示。 行车动作无非就是上下左右受控移动，按照指定的顺序(即动作表)完成一系列的动作。要求有几套动作表可以选择，动作可以静态修改，也可以在运行时由上位机动态修改。在这里，我们把行车的一个动作定义为：“到几号工位上升，再到几号工位下降”，或者是“延时几秒”，每个动作表由若干个动作字组成，放在PLC 的数据寄存器里，动作表由PLC程序初始化，也可以在运行时通过串行通讯由上位机读取和修改，PLC程序在运行时只是不断地解释和执行动作表。 8
开始初始化
连续单周期运行否
槽1槽2槽3
YNYNY
N
返回 图2.3 电镀生产线工作流程图 9
3.2PLC梯形图设计
I1.1I1.0M0.3I1.3I0.7M0.1I1.3I0.7MM0.0M0.1I1.0Q0.0M0.2M0.0I0.2I1.0C48CUCTURPVM0.2M03I0.0Q0.2Q0.1I1.4Q0.0Q0.0T37C481M0.20.0
M0.1M0.3 10
I0.0I0.3I0.4I0.5I1.4Q0.3Q0.2Q0.2I0.2I1.3I0.7Q0.2Q0.4Q0.4I0.2I0.1Q0.0Q0.1I0.3I0.4I0.5Q0.1I0.1T37INTON
PT100msT37I0.0
I1.4I0.3I0.2Q0.2Q0.3
Q0.3
50Q0.5
图3.1 梯形图 11
结 论 电镀是一门具有悠久历史的表面处理技术，近几年来，随着新的工艺技术方法，尤其是一些新的镀层材料和复合电镀技术的出现，极大扩展了这一项表面处理技术的应用。并使其成为现代表面工程技术的重要组成部分。那么，通过我们这次对电镀生产线控制系统的设计不仅让我们更多的了解到了电镀这个工艺的发展前景，而且让我们重新认识了用PLC来设计控制系统的使用价值，整个设计对我们即将走入社会的毕业生来讲是一次很大的锻炼，是我们对专业知识有了进一步的提高。 在设计当中我们的基本参考资料是基于教科书，再通过各种途径获取更详细的资料设计该控制系统的。 PLC的编程是我们整个设计最主要的一部分，我们的编程是采用梯形图编程语言，所有的编写步骤和编写要点是严格按照课本要求和教科老师的指导来编写的，所以整个编写的过程是相当严谨的。而且我们编写程序之前对电镀生产线的工作流程做了详细的分析，每个步骤考虑都很严密，所以总的来说，这个系统的设计师比较好的。 但是在编写的过程中我们还是遇到了很多问题，这样的系统如果能够实际验证的话会很到程度上提高我们的动手能力。而且在编写过程中有一些小的细节我们也没有考虑到，如果说能够有足够的条件来调试的话能够大大提高我们系统的正确性。当然在以后的类似设计当中我们将会尽量的达到这些要求。