2022年基于PLC的电镀生产线控制系统设计.docx
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1、精品学习资源毕业工程工程类别:毕业设计工程名称:基于 PLC地电镀生产线掌握系统设计院系 :机电工程系专业 :机电一体化技术姓名 :学号 :班级 : 指导老师:二一三 年 五 月 二十 日欢迎下载精品学习资源诚 信 声 明本人正式声明:所呈交地毕业工程报告/论文基于PLC 地电镀生产线掌握系统设计是本人在指导老师地指导下,独立讨论、写作地成果.论文中所引用是他人地无论以何种方式发布地文字、讨论成果,均在论文中以明确方式标明.本声明地法律结果由本人独自承担.作者签名:年月 日欢迎下载精品学习资源摘 要:随着我国国民经济地快速进展,电镀与精饰地新技术,新工艺不断涌现.电镀生产线实现地是一个复杂地工
2、艺生产过程,需要掌握电镀时间,电镀电流,电压,溶液浓度,温度,相关地周边设备掌握及生产过程自动化.电动行车是现代化工厂中用于物料输送地重要设备,传统地掌握方式下,大都采纳人工操纵地半自动掌握方式 .在很多场合,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地自动化掌握 .实现自动化掌握,可以使行车能够依据预定次序和掌握要求,自动完成一系列地工作 1.关键词: PLC 可编程掌握器;电镀生产线;梯形图欢迎下载精品学习资源目 录1 绪论11.1 电镀生产线现状介绍11.1.1 电镀生产线存在地问题11.1.2 电镀行业地规模11.1.3 电镀生产产生地污染物21.2 PLC
3、 地介绍21.2.1 PLC 产生和定义21.2.2 PLC 地基本组成21.2.3 PLC 地基本工作原理32 电镀车间行车概述32.1 电镀行车地基本组成结构32.2 电镀行车地加工工艺要求42.3 电镀行车地工作过程42.4 电镀行车地运行流程框图43 电镀行车掌握系统地设计53.1 系统爱护地设计53.2 工作方式地设计53.3 信号显示及报警地设计63.4 行车精确定位地设计63.5 行车掌握流程地设计63.5.1 行车自动掌握63.5.2 行车手动掌握83.6 电镀行车掌握系统主电路设计94 掌握系统软件设计104.1 PLC 选型104.2 I/O 地址对比表114.3 PLC
4、外部接线图124.4 PLC 梯形图134.5 软件仿真14结论18参考文献19致 谢19附录 A 自动程序地梯形图20欢迎下载精品学习资源基于 PLC 地电镀生产线掌握系统设计1 绪论1.1 电镀生产线现状介绍1.1.1 电镀生产线存在地问题电镀自动线是大规模生产和增加品种地必定产物, 它对改进我国电镀工业地落后地面貌起着举足轻重地作用 .然而在现阶段我国地电镀生产线上,在电镀车间地生产中依旧存在着很大地工艺问题. 传统地小型电镀车间生产线较长,设备分散,前后联锁,规律关系复杂. 采纳传统地继电器掌握,电气掌握设备大量使用机电式有触点电器. 触点转换频繁,触点竞争机会和故障可能性大,牢靠性低
5、,爱护量大 . 电镀生产现场环境比较恶劣,是一个高温、多尘埃、易着火地一级防火单位,触点因接触不良而产生地火花和高温度都是产生火灾苗子地安全隐患 . 所以对新设备地引入地需求是改良电镀车间地生产状况地必要之举.现阶段我国地电镀生产线,主要应当考虑行车运行平稳,定位精确,设备耐用,生 产效率高,确保电镀质量高,质量好 . 现在有些企业在设计电镀自动线时,要求一条自动线有多种功能,例如既能镀铁零件,仍能镀锌压铸件;既能镀装饰铬镀层,又能仿镀金 和仿铜镀层 . 其实,有些槽子排在内线基本上不用,行车在这些不用地槽子上面走来走去,既降低生产效率,又影响产品质量 . 有些电镀线中支配了很多清洗槽和帮助槽
6、;有些帮助槽过宽,使一条电镀线排得很长,同样会降低生产效率和产品质量. 总之,我国地电镀生产线要向国际上最先进地方向进展,但现阶段应在讲究有用、实效地基础上求先进,循序渐进,逐步提高我国电镀生产地先进水平.1.1.2 电镀行业地规模(1) 电镀企业地行业分布:电镀企业30分布在机械制造业, 20分布在轻工业、20分布在电子工业,其他分布在航天、航空及仪器外表等行业.(2) 电镀企业地域分布:从地域分布情形来看,电镀企业主要集中在全国各大中工业城市及其四周农村地区 . 经济更加达,制造业越兴盛地地区,电镀企业越多.(3) 电镀行业地镀种规模:从镀种所占比例看,镀锌占4550%,镀铜、镀镍、镀铬占
7、 30%,转化膜占 15%,电子产品镀铅、锡、金约占 5%.欢迎下载精品学习资源(4) 电镀行业地化工料消耗规模:全国电镀工业生产每年消耗铜、锌、镍等金属在7 万吨以上,年消耗氰化钠 2 万吨以上,消耗铬酸酐3.5 万吨以上,消耗酸、碱等化工原料 40 万吨以上 .(5) 电镀行业地影响:综上所述,电镀行业受到工业生产大量需求地推动,已形成了一个巨大地产业,这个产业包括属于大生产地专业电镀厂或公司,而更多地是附属于 大生产地电镀车间和工段 . 目前,电镀已成为不行缺少地生产工艺和表面工程科学地一个重要分支,在国民经济中占有重要地经济位置.1.1.3 电镀生产产生地污染物(1) 电镀生产过程产生
8、地污染物镀件进入工艺溶液进行表面处理或电镀,这些溶液附着在镀件表面,随镀件带入清洗水中 .(2) 工艺溶液仍有可能洒落到地面;或被电极反应产生地气体形成“气雾”带出, 进入排风系统;或在镀液过滤时遗留在滤芯上;或由于镀槽、管道破旧泄漏镀液.(3) 镀液失效废弃 .(4) 生产过程中产生地清洗水、洒落液,以及气雾中地酸、碱、氰化物、重金属物质等.1.2 PLC 地介绍1.2.1 PLC 产生和定义1968 年由美国通用汽车公司(GE)提出, 1969 年有美国数字设备公司(DEC )研制胜利,有规律运算、定时、运算功能称为PLC ( programmable logic controller )
9、 .80 岁月,由于运算机技术地进展,PLC 采纳通用微处理器为核心,功能扩展到各种算术运算,PLC 运算过程掌握并可与上位机通讯、实现远程掌握.被称为PC( programmable controller )即可编程掌握器 .国际电工委员会(IEC )1987 年颁布地可编程规律掌握器地定义如下:“可编程规律掌握器是专为在工业环境下应用而设计地一种数字运算操作地电子装置,是带有储备 器、可以编制程序地掌握器.它能够储备和执行命令,进行规律运算、次序掌握、定时、计数和算术运算等操作,并通过数字式和模拟式地输入输出,掌握各种类型地机械或生产过程.可编程掌握器及其有关地外围设备,都应按易于工业掌握
10、系统形成一个整体、易于扩展其功能地原就设计2.1.2.2 PLC 地基本组成目前,可编程掌握器地产品很多,不同地厂家生产地PLC 以及同一家生产地不同型号地PLC 其结构个不相同,但就其工作原理而言,是大致相同地.它们都是以微处理器为核心地结构,其功能地实现不仅基于硬件地作用,而更靠软件地支持.PLC 地主机由微处理器(CPU )、储备器( EPROM 、欢迎下载精品学习资源ROM )、输入 /输出模块、外设I/O 接口、通信接口及电源组成.下面分别介绍PLC 各组成部分及作用3.编程器输输入出电中心处理器( CPU )电路路系统程序储备器用户程序储备器电源图 1.2.2 PLC 硬件结构组成
11、框图1.2.3 PLC 地基本工作原理PLC 运行程序地方式与微型机算计相比有较大地不同,微型运算机运行程序时,一旦执行到END指令,程序运行终止 .而 PLC 从 0000 储备地址所存放地第一条拥护指令开头,在无中断或跳转地情形下,按储备地址好递增地方向次序执行拥护程序,直到END 指令终止 .然后再从头开头,并周而复始地重复,直至到停机或运行(RUN )切换到停止( STOP)工作状态 .我们把 PLC 这种执行程序地方式成为扫描工作方式.每扫描完一次程序就构成一个扫描周期.另外, PLC 对输出,输出信号地处理与微型机算机不同 .微型机算机对输出、输出信号实时处理.而 PLC 对输出、
12、输出信号是集中批处理.PLC 扫描工作方式分为三个阶段:输出采样、程序执行、输出刷新4.2 电镀车间行车概述2.1 电镀行车地基本组成结构电镀生产线依据其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作,每台行车都依据已编制好地各自地程序运行.本设计采纳两台行车,一台掌握系统地前进和后退,一台掌握系统地升、降,从而完成整体系统地传动.电镀专用行车设备是采纳远距离掌握,起吊重量是500kg 以下(含电镀装具和电镀件),生产效率高,劳动强度低地专用自动化起吊设备.本电镀生产线电镀行车地结构 如图 2-1 所示.图中有三个基本地槽位,分别是:清水槽、回收液槽和电镀槽,工件由装有可升降吊钩地行
13、车带动,经过电镀、镀液回收、清洗等工序,完成电镀全过程5.欢迎下载精品学习资源SQ3SQ6SQ9SQ12欢迎下载精品学习资源SQ2SQ5SQ8SQ11欢迎下载精品学习资源15S25S26S欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源SQ1清洗槽20SSQ4回收液槽30SSQ7镀槽260SSQ10欢迎下载精品学习资源原位2-1 电镀工艺结构图2.2 电镀行车地加工工艺要求为了使工件完善电镀必需按要求进行电镀,即工件放入每个槽地时间要按要求定制.工件在吊篮里,通过设定好地程序运行.整个过程通过吊篮和行车地运行完成电镀.工件放入镀槽中,电镀260s 后提起,停放 26s,让镀液从工件上流回镀槽中,然后放
14、入回收液中浸30s,提起后停 25s,接着放入清水槽中清洗 20s.最终提起停 15s 后,行车返回原位,一个工件地电镀过程终止.实际生产中依据加工工 艺地不同三槽地定时时间也有所转变.假如在中途断电,工件将报废无需在进行下面地工序,所以可以通过手动操作返回,取下报废物品.2.3 电镀行车地工作过程1. 在电镀生产线一侧,工人将待加工地零件装入吊篮,发出开头信号后,行车自动上升,并按设计好地程序逐段进行,依据工艺要求在相应槽位停止.2. 行车行进中被某个槽位接近开关感应到后,自动下降,停留规定地时间(各槽位停留地时间根 据工艺要求预先设定),再自动上升并在槽位上方停留一段时间保证镀槽溶液完全流
15、回镀槽.3. 如此完成电镀工艺规定地各道工艺,直至生产线地末端.然后,自动返回原位,由工人卸下处理好地零件 .2.4 电镀行车地系统框图本电镀生产线有手动掌握和PLC 自动掌握二种掌握方式,手动掌握主要是由于自动掌握显现故障行车无法运行而采纳地掌握方式.手动掌握和自动掌握行车运行工作都有相应地指示灯显示,在自动掌握方式下设有蜂鸣器报警显示.其行车地系统框图如图2-4 所示 .行运行显示吊车篮前上进手 动 控 制 系 统升后下欢迎下载精品学习资源图 2-4 电镀行车系统框图3 电镀行车掌握系统地设计3.1 系统爱护地设计由于电镀生产线属于中型地工业生产系统,生产地设备地造价较高,生产地时候设备地
16、功率较大,耗电量较大,故而其安全性必需得到考虑,以保证操作人员以及生产设备地安全,降低危急系数,系统都必需有相应地爱护措施 .( 1)电机地爱护:采纳热继电器用于电动机地过载、缺相以及电流不平稳地爱护 .( 2)手动掌握电机 M1 、M2 地正反转,正反转接触器线圈之路分别串联了对方地常闭触点,在这种线路中,任何一个接触器接通地条件是另一个接触器必需处于断电释放状态,采纳互锁爱护电路.( 3)系统设置急停按钮保证显现故障时能够准时断电,或由于某种缘由使掌握电机正反转地接触器同时运行时就系统断电并报警.3.2 工作方式地设计为了适应电镀行车掌握系统地调试、检查、防止因某些缘由导致自动掌握失灵所以
17、使用手动工作方式掌握电镀行车,手动掌握电路图如图4-2-2所示 .同时为了操作便利、行车自动运行,仍使用自动工作方式掌握电镀行车.综上,使用旋转开关对上述二种工作方式自由挑选,同时也防止了在同一时间内 电镀行车按两种工作方式运行.当旋转开关选到 SA1 时为手动掌握,选到 SA2 时为自动掌握 .欢迎下载精品学习资源3.3 信号显示及报警地设计( 1)信号显示:由于采纳远距离掌握,为了保证操作人员清楚地明白行车地运行状况使用指示灯就显得很有必要了.信号显示设计内容为在任何工作方式下,信号显示系统都能显示电镀行车地全过程.包括旋转开关地手动和自动工作方式显示、系统地运行和停止显示、行车地前进和后
18、退显示、吊篮地上升和下降显示 .( 2)报警:电镀行车生产线虽然经过严密地检测和设计,也难免显现意想不到地故障,发生故障时需要准时地报警,以提示操作人员故障地发生.由于电镀车间生产环境复杂,机械运动部件地声音嘈 杂,又是采纳远距离自动操作,所以报警装置要有足够地功率以达到警铃地目地.考虑以上因素,选用BJ 2 型报警器,这是一种高洪亮度报警器,接上电源即可发出声级大于120dB 地报警声 .行车在原位时或按下急停按钮断电时蜂鸣器会报警.3.4 行车精确定位地设计为了精确地对吊篮地上下限运动进行定位,采纳行程开关对其进行定位.同时为了防止行车地前进后退受惯性影响不能精确定位,所以采纳接近开关对行
19、车感应并定位.选用地开关在现场进行安装,依据系统地整体情形进行定位调试.在选型和安装硬件以及编程时应考虑抗干扰性能.选用地开关由于要进行反复地使用和承担高强度地负荷,选用开关时仍要考虑其耐磨损性.3.5 行车掌握流程地设计依据设计要求其电镀行车专用电气流程图如图3-5 所示自动行车手动前进后退运行显示开车停车功能预选故障显示故障报警上升吊篮下降运行显示图 3-5 电镀专用行车电气系统掌握框图当电镀生产线自动掌握时除人工装卸工件外,要求整个生产过程能自动进行,同时仍要求行车和吊钩地正反向运动均能实现电动掌握,以便对设备进行调整和检修.3.5.1 行车自动掌握欢迎下载精品学习资源电镀生产线地自动工
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