电镀行车系统设计(编辑修改稿)

电镀行车系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

6 毕业设计 14 YB1 Y6 BU Y20 HL12 Y37 KM7 Y7 HL1 Y24 HL13 Y40 KM8 Y10 HL2 Y25 HL14 Y41 YB2 Y11 HL3 Y26 HL15 Y42 KM9 Y12 HL4 Y27 KM10 Y13 HL5 Y30 PLC I/O接线图的绘制 由输入元件分配表 PLC输入和输出元件接线图如附图。 毕业设计 15 第 4 章 控制系统软件设计及实现 PLC 梯形图总体方案设计 PLC程序的组成及各部分程序的作用 在第二章中，已对电镀行车工作方式控制的设计要求进行了叙述，其内容如下： 为了适应电镀行车控制系统的调试、检查和操作方便的需要，应使电镀行车控制系统具备手动、单周和连续三种工作方式。 据此，本设计基于 PLC的电镀行车控制系统的软件部分应由公用程序、手动程序、单周程序、连续程序、信号显示和故障报警程序等五个部分组成。 公用程序是电镀行车在大多数工作方式下都要执行的程序， 这部分程序主要用来处理电镀行车的各种操作信号（如预开和预停等操作信号）、电镀行车起动前应具备的各种初始信号、由连续的工作方式转换为手动或单周工作方式时，使连续工作方式程序复位的信号等，并将处理结果作为电镀行车启动、停止、程序转换或故障报警等的一个依据。 连续程序是软件中最重要的部分。 它用来实现电镀行车控制对象在无人参与的情况下对成批零件进行自动地连续电镀，在电镀完预期的零件后才自动停下来。 因此，连续程序可大大提高加工效率，提高产品质量，减轻工人的劳动强度、降低加工成本。 单周程序可实现电镀行车控制对象对单批 零件的自动电镀，在电镀完单批零件后实现自动停车。 因此这部分程序主要用于电镀行车控制对象及其 PLC控制系统在组装或检修完成后投入生产前的试车，以及工人交接班时对行车的检查。 手动程序主要用来检查和调整电镀行车每一步的运行状态。 具体来说，就是要实现单步控制，即按下某一步的起动按钮，该步就运行直到这一步完成。 毕业设计 16 公用程序单周/ 连续工作方式程序手动工作方式程序C J P 0C J P 1X3X1X2信号显示与故障报警程序P0P1图4 . 1 P L C 梯形图程序的总体结构图..信号显示及故障报警程序用来显示电镀行车控制对象中各电动机的工作状态、电镀行车控制对象的工作方式和运行过程，用来在电镀行车控制对象启动的所有初始条件都已具备且已按下预开按钮时发出音响预告信号，或在各电动 机的过载保护动作时发出音响故障警告信号。 PLC梯形图程序的总体结构 在第二章中，对电镀行车控制对象工作方式选择的设计要求中，还提出了如下的要求： （ 1）应具有对上述三种工作方式的自由选择功能。 （ 2）为了避免程序混乱和发生机械碰撞事故，应能避免在同一时间内电镀行车控制系统有两种或两种以上的工作方式运行。 图 PLC梯形图程序的总体结构图 为满足上述要求，从程序的总体结构上来说，应采用跳步法设计基于 PLC的电镀行车控制系统的用户程序，即将手动程序、单周程序和连续 程序分隔在不同的跳步区，同时应能保证在同一时间内，所有跳步区中只有一个跳步毕业设计 17 X0 X 3 3 X 4 4M 1 5 1M 8 0 0 2 M 1 5 1X3 M 1 5 1X2M 1 5 0X1 M0X4X5M 1 5 1X2Y 1 7M 1 5 0S E T M0R S T M0Z R S T M1 M 2 3Z R S T Y0 Y 4 2预开电铃响预停单周连续循环使初始步置位手动图4 . 2 公用程序梯形图区的跳步条件满足，其余跳步区的跳步条件都不满足，而各跳步区的跳步条件的满足与否，则应能由工作方式选择开关 SA2自由选择，这样才能满足上述要求。 据此，可将 PLC梯形图程序的总体结构设计成图。 公用程序设计 公用程序采用经验法设计，可将其梯形图设计成如图。 由图 1逻辑行并结合 PLC输入 /输出接线图可知，在电镀行车的小车处于传送带 A的 1号位时（初始状态）和未按预停按钮的情况下，辅助继 电器的线圈回路中 X33和 X44的触点处于断开状态， X2触点均处于闭和状态。 此时，按下预开按钮 SB11(X0)，可使继电器 M151和 Y17通电动作。 M151动作可为电镀行车起动作好准备， Y17动作可接通电铃 BE的电源，向人们发出电镀行车将要开车的音响预告信号。 在按下起动按钮 SB12（ X1）以前，若想取消预开命令，只要按下预停按钮 SB13（ X2），使 M151断电即可。 在图 2逻辑行中，电镀行车的预停信号由辅助继电器 M150发出。 当按预停按钮 SB13 (X2)，应能使预停回路 M150通电，以向电镀行车发 出预停信号；当按启动按钮 SB12（ X1）或电镀行车回到初始步 M0时，应能使预停回路M150断电，否则，电镀行车将无法在连续工作方式下再次启动运行。 据此，应将预停按钮 X和初始步的状态寄存器 M0的常闭触点串联起来，去控制辅助继电器 M150的线圈回路，以得到所需的预停回路。 毕业设计 18 图 公用 程序梯形图 在图 4逻辑行中，当 M151和 M8002满足同时动作时，可使初始步M0置位。 系统选择手动工作方式运行时， X3的常开触点接通，用区间复位指令 ZRST使 M1～ M23复位，同时 初始步 M0复位，为以后由手动转到单周或连续作好准备。 如果此时不对所有的状态复位，回到单周或连续状态后有可能出现两个状态同时为 ON的异常现象。 在图 5逻辑行中，系统选择单周或连续工作方式工作时， X4或 X5的常开触点接通，且必须是由一个上升沿脉冲才能使触点动作，同时使用 ZRST指令使 Y0～ Y42复位，防止由手动转到单周或连续时出现两个输出状态同时为 ON的异常现象。 单周 /连续程序设计 单周 /连续工作方式的顺序功能图设计 根据毕业设计任务书要求，本控制系统应具备单周 /连续工作方式，即在单周 /连续工作方式下，控制系统控制的电镀行车在按下启动按钮后，将按照设计的程序连续不间断的运行，在完成一个循环后又进入下一个循环，直到循环次数达到预定值或操作人员停止电镀行车的运行。 据此，可设计出单周 /连续工作方式程序的顺序功能图，如附录 A中的图。 单周 /连续工作方式的程序设计 根据图 /连续工作方式程序的顺序功能图，以及顺序功能图与梯形图之间的对映关系，可设计出电镀行车控制系统单周 /连续工作方式程序的梯形图，如附录 A中的图。 手动程序设计 手动操作主要 用于设备的检修和调试，以及调整元件位置和改进接线等。 毕业设计 19 手动运行时，各种操作可独立运行，但同时只能执行一个动作，一步运行时，按其它步的运行按钮不能使这一步停止运行，并且所按的步也不能运行。 各种操作之间的互锁是分别串联其它输出线圈的常闭触点实现的。 据此，采用经验设计法，可设计出手动工作方式程序的梯形图，如附录 A中的图。 信号显示及故障报警程序设计 对信号显示及故障报警程序的设计要求是： （ 1）在任何工作方式下，信号显示系统都能显示电镀行车运行的过程。 （ 2）信号显示系统应能显示控制系统的 电源的工作状态，电动机的工作状态。 （ 3）在单周 /连续工作方式下，当系统启动的初始条件都具备时，按下预开按钮后，信号系统应能发出音响预开信号。 （ 4）在连续工作方式下，当控制系统的实际工作循环次数累计达到设定的次数时，信号系统应能发出音响预停信号。 （ 5）当任何一台电动机的过载保护动作时，信号显示系统应能显示发生过载故障的电动机，故障报警系统应能发出音响故障信号。 据此，结合附图 PLC I/O接线图，可设计出电镀行车的信号显示及故障报警程序，如附录 A中的图。 毕业设计 20 结 束 语 在电镀行车电气控制系统设计中，实现了两个目的：（ 1）对我们即将进入社会的毕业生进行了现场工程师的综合训练，着重训练我们查阅资料的能力、工程制图的能力、计算机运用能力、元件选择能力、软件开发使用能力以及文字表达的能力。 同时，让我们回顾已学过的电气控制与 PLC的知识，并对知识重新组合、灵活运用。 我们通过毕业设计对电气控制与 PLC应用技术的了解更加深刻；也为我们今后从事工业自动化及自动线方面的设计工作提供了宝贵的经验。 （ 2）成功地实现使控制系统满足工 艺流程要求以及设计任务书上提出的所有控制、保护和显示要求，并且力图使所设计的控制系统做到了工作稳定可靠、技术性能先进、操作灵活方便。 通过顺序功能图的循环，重点解决了连续工作方式的顺序功能图的设计过程中遇到的各种复杂问题。 毕业设计达到了预期目的。 毕业设计 21 参 考 文 献 ［ 1］ 《可编程控制器技术》 . 齐蓉、肖维荣主编 . 电子工业出版社 . ［ 2］ 《 PLC 应用实例与程序解说》 . 张公源主编 . 电子工业出版社 . ［ 3］ 《电气控制与 PLC 技术应用》 . 刘晓春主编 . 电子工业出版社 . ［ 4］ 《 PLC 应用开发》 . 高钦和编著 . 人民邮电出版社 . 毕业设计 22 致 谢 本毕业设计的全部工作是在 **老师指导下完成，完成整个论文的过程中，她不仅提供了大量的资料，及时提出论文中存在的问题并给予了耐心的指导，对论文初稿进行了认真细致的审查并提出了许多宝贵的意见。 她严谨务实的治学态度，敏锐的洞察力，准确把握课题研究最新方向的能力和勇于创新的精神，给我留下了深刻的印象，我从中获益非浅。 为此，特向她致以深深的谢意。 我本毕业设计的研究完成期间，得到了实验室的各位老师和同学的 热心帮助，在此深表感谢。 毕业设计 23 附录 A 基于 PLC 的电镀行车控制系统的设计图纸 L1 L2 L3QF11 2 3456QS202122U5V5W5M53~KM9FR5KM10吊钩电机89U1V1W1M13~KM1FR1KM2传送带A电机111213U2V2W2M23~KM3FR2KM4传送带B电机141516U3V3W3M33~KM5FR3大车电机171819U4V4W4M43~FR4KM8小车电机KM7KM6IKM11KM12KM13YB1YB2YB3N710KI1KI2KI3TCFU1QF2HLD25DC24V2928直 流 稳 压 电 源2723去PLC电源26GD去PLC负载电源24R1 R2R3PAPV31323334380/220VACII 图 电动机主电路原理图 毕业设计 24 FX 128 M RAC 220VKMSB 15SB 14传送带A前进接触器KM1KMSA 1DC 24VKM预开电铃BE故障蜂鸣器BU手动CO MLN单周连续传送带A前进按钮SB1传送带A后退按钮SB2传送带B前进按钮SB3传送带B后退按钮SB4大车前进按钮SB5大车后退按钮SB6小车右行按钮SB7小车左行按钮SB8吊钩上升按钮SB9吊钩下降按钮SB10传送带A的1号位光电开关SP1传送带A的5号位光电开关SP2传送带B的5号位光电开关SP3导轨右限位开关SQ1导轨左限位开关SQ2导轨上对应传送带A行程开关SQ3导轨上对应传送带B行程开关SQ4导轨上对应1号槽行程开关SQ5导轨上对应2号槽行程开关SQ6导轨上对应3号槽行程开关SQ7导轨上对应4号槽行程开关SQ8导轨上对应5号槽行程开关SQ9小车右限位开关SQ10小车左限位开关SQ11小车对应1号槽开关SQ12小车对应2号槽开关SQ13小车对应3号槽开关SQ14小车上应4号槽开关SQ15小车对应5号槽开关SQ16小车上吊钩定位行程开关SQ17吊钩上升和下降行程开关SQ18传送带A热继电器FR1传送带B热继电器FR2大车电机热继电器FR3小车电机热继电器FR4吊钩电机热继电器FR5传送带A后退接触器KM2传送带B前进接触器KM3传送带B后退接触器KM4大车前进接触器KM5大车后退接。