毕业设计--plc在电镀生产线上的应用

毕业设计--plc在电镀生产线上的应用内容摘要：

型机 领域中颇具盛名，某些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就可以解决。 在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型机，所以格外受用户 欢迎。 日本有许多 PLC 制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士、日立、东芝等，在世界小型 PLC 市场上，日本产品约占有 70％的份额。 欧姆龙（ OMRON）公司的 PLC 产品，大、中、小、微型规格齐全。 微型机以 SP 系列为代表，其体积极小，速度极快。 小型机有 P 型、 H 型、 CPM1A第一章 绪论 6 系列、 CPM2A 系列、 CPM2C、 CQM1 等。 P 型机现已被性价 比更高的 CPM1A系列所取代， CPM2A/2C、 CQM1 系列内置 RS232C 接口和实时时钟，并具有软 PID功能， CQM1H是 CQM1的升级产品。 中型机有 C200H、 C200HS、 C200HX、C200HG、 C200HE、 CS1 系列。 C200H 是前些年畅销的高性能中型 机，配置齐全的 I/O 模块和高功能模块，具有较强的通信和网络功能。 C200HS 是 C200H 的升级产品，指令系统更丰富、网络功能更强。 C200HX /HG/HE 是 C200HS 的升级产品，有 1148 个 I/O 点，其容量是 C200HS 的 2 倍，速度 是 C200HS 的 3． 75倍，有品种齐全的通信模块，是适应信息化的 PLC 产品。 CS1 系列具有中型机的规模、大型机的功能，是 一种极具推广价值的新机型。 大型机有 C1000H、C2020H、 CV（ CV500／ CV1000／ CV2020／ CVM1）等。 C1000H、 C2020H 可单机或双机热备运行，安装带电插拔模块， C2020H 可在线更换 I/O 模块； CV系列中除 CVM1 外，均可采用结构化编程， 易读、易调试，并具有更强大的通信功能。 松下公司的 PLC 产品中， FPO 为微型机， FP1 为整体式小型机， FP3 为中型机 ， FP5/FP FP10S（ FP10 的改进型）、 FP20 为大型 机，其中 FP20 是最新产品。 松下公司近几年 PLC 产品的主要特点是：指令系统功能强；有的机型还提供可以用 FPBASIC 语言编程的 CPU 及多种智能 模块，为复杂系统的开发提供了软件手段； FP 系列各种 PLC 都配置通信机制，由于它们使用的应用层通信协议具有一致性，这给构成多级 PLC 网络和开发 PLC 网络应用程序带来方便 三菱公司的 PLC 是较早进入中国市场的产品。 其小型机 F1/F2 系列是 F 系列的升级产品，早期在我国的销量也不小。 F1/F2 系列加强了 指令系统，增加了 特殊功能单元和通信功能，比 F 系列有了更强的控制能力。 继 F1/F2 系列之后，20 世纪 80 年代末三菱公司又推出 FX 系列，在容量、速度、特殊功能、网络 功能等方面都有了全面的加强。 FX2 系列是在 90 年代开发的整体式高功能小型机，它配有各种通信适配器和特殊功能单元。 FX2N 几年推出的高功能整体式小 型机，它是 FX2 的换代产品，各种功能都有了全面的提升。 近年来还不断推出满足不同要求的微型 PLC，如 FXOS、 FX1S、 FX0N、 FX1N 及α系列 等产品。 三菱公司的大中型机有 A 系列、 QnA 系列、 Q 系列 ，具有丰富的网络功能，I/O 点数可达 8192 点。 其中 Q 系列具有超小的体积、丰富的机型、灵活的安装方式、双 CPU 协同处理、多存储器、远程口令等特点，是三菱公司现有 PLC 中最高性能的 PLC。 第一章 绪论 7 PLC系统组成及各部分的功能 CPU 运算和控制中心 它在整个系统中起“心脏”作用。 存储器 具有记忆功能的半导体电路，分为系统程序存储器和用户存储器。 系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。 由只读存储器、 ROM 组成。 厂家使用的，内容不可更 改，断电不消失。 用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。 由随机存取存储器（ RAM）组成。 输入 /输出接口 (1) 输入接口： 输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。 当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。 向内部电路输入信号。 也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成 PLC 内部所能接受的数字信号。 (2) 输出接口 输出接口工作过程：当内部电路输出数字信号 1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。 当 内部电路输出数字信号 0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。 也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。 PLC 采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式 每次扫描过程。 集中对输入信号进行采样。 集中对输出信号进行刷新。 输入刷新过程。 当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。 只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。 一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。 第一章 绪论 8 元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。 扫描周期的长短由三条决定。 （ 1） CPU 执行指令的速度（ 2）指令本身占有的时间（ 3）指令条数 由于采用集中采样。 集中输出的方式。 存在输入 /输出滞后的现象，即输入 /输出响应延迟。 电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义 基于 PLC的电镀行车的控制系统的概述 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它具有可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；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，能耗低等特点。 一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。 在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻 工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。 因此用 PLC 来设计整个控制系统是不错的选择。 课题的选题背景及意义 电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。 简单的理解，是物理和化学的变化和结合。 随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果。 对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，而通过这种的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光、亚光等，搭配不同的效果构成产品效果的差异性，通过 这样的处理为产品的设计增加一个亮点。 电镀工艺的应用我们一般作以下用途： a:防腐蚀 b:防护装饰 c:抗磨损 d:电性能（根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层） e:工艺要求。 第一章 绪论 9 一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。 在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀 生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关键。 电镀生产线按照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，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器 PLC 作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。 用 PLC 辅以变频器对电镀自动生产线行车进行自动控制，具有结构简单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强的特点，是一种很有效的自动控制方式，是电镀 生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。 控制对象的设计要求详述 电镀生产线除装卸工件外，要求整个生产过程能自动进行，这主要体现在行车的控制上，同时还要求行车和吊钩的正反向运行均能实现点动控制，以便对设备进行调整和检修。 行车自动工作控制过程如下。 行车在原位，吊钩下降到最下方，限位开关 SQ SQ6 被压下，操作人员将要电镀的工件放在挂具上，即可开始电镀工作。 第一章 绪论 10 （ 1）吊钩上升 按下启动按钮 SB1，吊钩上升，当碰到上限位开关 SQ5 后，吊钩上升停止。 （ 2）行车前进 在吊钩 停止的同时， M2 接通，行车前进。 （ 3）吊钩下降 行车前进至压下限位开关 SQ1，行车停止前进；同时 M1 接通，吊钩下降。 （ 4）定时电镀 吊钩下降至下限开关 SQ6 时，吊钩停止 T0 开始计时，定时电镀 280s。 （ 5）吊钩上升 T0 定时到，使 M1 接通，吊钩上升。 （ 6）定时滴液 吊钩上升至压下 SQ5 时，吊钩停止上升，同时 T1 开始计时，工作停留 28s 滴液。 （ 7）行车后退 T1 定时到，使 M2 接通，行车后退。 转入下道工序。 后面各工序的动作过程，依次类推。 最后行车退到原位上方，吊钩下放。 机构回到原位。 如果再按下启动按钮 SB1，则开始下一个工作循环。 控制要求 （ 1）在原位时有原位指示灯 HL 亮； （ 2）由 SA1 开关选择工作状态：点动控制和单次循环控制； （ 3）停止操作，按下停止按钮后，完成一个循环后才停止操作（停在原位状态上）。 第二章 系统的硬件设计 11 第二章 系统的硬件设 计 ⑴ PLC 控制系统类型 ① 由 PLC 构成的单机控制系统。 ② 由 PLC 构成的集中控制系统。 ③ 由 PLC 构成的分布式控制系统。 ④ 用 PLC 构成远程 I/0 控制系统。 ⑵ 系统的运行方式 ① 手动运行方式。 ② 自动运行方式。 ⑴ 工艺要求 ⑵ 设备状况 ⑶ 控制功能 ⑷ I/0 点数和种类 ⑸ 系统的先进性 ⑴ 合理的结构型式 整体式 PLC 的每一个 I／ O 点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小 ,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式 PLC 的功能扩展灵活方便 ,在 I／ O 点数、输入点数与输出点数的比例、 I／ O 模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。 ⑵ 安装方式的选择 PLC 系统的安装 方式分为集中式、远程。