電鍍行車(chē)課程設(shè)計(jì)

1、電鍍車(chē)間專(zhuān)用行車(chē)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.1 設(shè)計(jì)目的通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我鞏固了書(shū)本上的理論知識(shí)，也對(duì)大學(xué)里學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)很好的總結(jié)和概括，特別是在低壓電氣，自動(dòng)控制方面的理論知識(shí)有了個(gè)很好整理和應(yīng)用。同時(shí)要把這些大學(xué)學(xué)的理論應(yīng)用今后的工作中去又是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)也希望能為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)，另外也希望自己的探索研究能力，查找和收集資料的能力得到相應(yīng)的鍛煉和提高。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1.設(shè)計(jì)出繼電接觸控制或PLC電氣原理圖、選擇電器元件、編制元件目錄表。2.在上述控制原理圖的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出PLC控制的梯形圖和PLC I/O口接線圖，選擇合適的PLC控制器。3.繪

2、制總接線圖、電器元件板布置圖與安裝接線圖、控制面板布置圖與接線圖。4.編制設(shè)計(jì)使用說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)小結(jié)、列出設(shè)計(jì)參考資料目錄。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求a) 電鍍生產(chǎn)線的工藝要求本課題研究的電鍍生產(chǎn)線屬于小型生產(chǎn)企業(yè)的電鍍生產(chǎn)線。電鍍小型專(zhuān)業(yè)行車(chē)，其運(yùn)動(dòng)形式主要有三種：即大車(chē)拖動(dòng)的行車(chē)前后運(yùn)動(dòng)和提升機(jī)構(gòu)的重物的升降運(yùn)動(dòng)以及小車(chē)在鍍槽方向上的左右運(yùn)動(dòng)。電鍍專(zhuān)用行車(chē)設(shè)備是采用遠(yuǎn)距離控制，起吊重量是500kg以下（含電鍍裝具和電鍍件），生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低的專(zhuān)用自動(dòng)化起吊設(shè)備。電鍍專(zhuān)用行車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示。圖1-1 電鍍專(zhuān)用行車(chē)示意圖電鍍專(zhuān)用行車(chē)在生產(chǎn)線上的工作順序是：操作人員在操

3、作區(qū)域?qū)⒋庸さ牧慵b入吊籃，并發(fā)出開(kāi)車(chē)指令，專(zhuān)用行車(chē)的小車(chē)便自動(dòng)提升吊籃至吊梁頂部，大車(chē)同時(shí)自動(dòng)前行。前行至電鍍生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)大車(chē)停止運(yùn)行，小車(chē)牽引吊籃以及生產(chǎn)工件自動(dòng)逐段前行，按工藝設(shè)定的要求在各鍍槽前停車(chē)，吊籃自動(dòng)下降至電鍍槽內(nèi)，停留一定的時(shí)間（在各槽停留的時(shí)間預(yù)先按工藝要求設(shè)定）后自動(dòng)提升吊籃，如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序，直至生產(chǎn)線的終端，大車(chē)自動(dòng)后行返回操作區(qū)域，小車(chē)自動(dòng)右行自動(dòng)返回原位，卸下吊籃內(nèi)處理好的零件，重新裝料待出發(fā)指令后進(jìn)入下一次加工循環(huán)。在電鍍生產(chǎn)工藝中，不同的零件對(duì)鍍層的要求不同，而且還要滿足批量生產(chǎn)的需求。因此，電氣控制系統(tǒng)針對(duì)不同的工藝流程（如鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳等

4、），硬件應(yīng)具有預(yù)選功能，控制程序應(yīng)具有參數(shù)可修正功能。電鍍專(zhuān)用行車(chē)與通用的小型行車(chē)結(jié)構(gòu)類(lèi)似，跨度較小，但要求定位準(zhǔn)確，以便吊籃能準(zhǔn)確進(jìn)入電鍍槽內(nèi)，所以設(shè)計(jì)中在工序的各個(gè)動(dòng)作中的轉(zhuǎn)化時(shí)利用傳感器的傳感信號(hào)作為動(dòng)作轉(zhuǎn)化的開(kāi)關(guān)。工作時(shí)大車(chē)的移動(dòng)（前/后）與吊籃的上/下運(yùn)動(dòng)、小車(chē)移動(dòng)（左/右）,除了應(yīng)該具有自動(dòng)控制功能以外，還要能夠執(zhí)行人工手動(dòng)控制。由于電鍍生產(chǎn)線屬于中型的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，生產(chǎn)的設(shè)備的造價(jià)較高，生產(chǎn)的時(shí)候設(shè)備的功率較大，耗電量較大，故而其安全性必須得到考慮，以保證操作人員以及生產(chǎn)設(shè)備的安全，降低危險(xiǎn)系數(shù)，所以無(wú)論是自動(dòng)運(yùn)行時(shí)還是手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)都必須有相應(yīng)的保護(hù)措施，各個(gè)動(dòng)作之間要有聯(lián)鎖

5、、自鎖。故障出現(xiàn)時(shí)要能夠及時(shí)的報(bào)警，生產(chǎn)線無(wú)條件的停止運(yùn)行，故障消除后，才可以繼續(xù)恢復(fù)運(yùn)行。行車(chē)電氣系統(tǒng)的框圖如圖1-2所示。圖1-2 電鍍專(zhuān)用行車(chē)電氣系統(tǒng)控制框圖b) 拖動(dòng)系統(tǒng)專(zhuān)用行車(chē)的小車(chē)、大車(chē)及升降運(yùn)動(dòng)均采用三軸交流電動(dòng)機(jī)（JY2-12-4型號(hào)0.8kw、1.99A、1410r/min、380V）分散拖動(dòng)，并采用一級(jí)機(jī)械減速。c) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1.控制裝置具有程序預(yù)選功能（由工藝編定需要停留工位）一旦程序選定，除上、下裝卸零件，整個(gè)電鍍工藝應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行。可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)、單周期運(yùn)行、前進(jìn)操作、手動(dòng)操作四種方式。2.前/后運(yùn)動(dòng)，升/降運(yùn)動(dòng)要求準(zhǔn)確停位，各運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)有必要的聯(lián)鎖作用。3.采用遠(yuǎn)

6、距離控制，整機(jī)電源及各動(dòng)作要有相應(yīng)指示。4.行車(chē)運(yùn)行采用行程開(kāi)關(guān)控制，并要求有過(guò)極限位置保護(hù)。主電路應(yīng)有短路和過(guò)載保護(hù)5.行車(chē)升降，進(jìn)退采用能耗制動(dòng)，升降電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)間為2S，進(jìn)退運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)間為1S，1#5#槽位的停留時(shí)間依次為10S、12S、14S、16S、18S，原位裝卸時(shí)間為10S。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案a) 主電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄所示，控制系統(tǒng)采用3臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)（型號(hào)JYZ-12-4，P=0.8kw，I=2A,n=1410r/min，V=380V），M1用于驅(qū)動(dòng)行車(chē)的前進(jìn)后退，M2用于控制上升下降， M3用于點(diǎn)動(dòng)調(diào)整行車(chē)左右位置，并由接觸器 KM1 KM2 KM3

7、KM4 KM5 KM6分別控制其正反轉(zhuǎn)。隔離開(kāi)關(guān) QS作為電源控制, 由熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，由熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。取U、W兩相電流，經(jīng)整流濾波后產(chǎn)生36V直流電，為能耗制動(dòng)提供直流電源。b)交流控制電路的設(shè)計(jì)控制電路設(shè)有電源指示HL0，以標(biāo)識(shí)工作電路電源的工作情況。在PLC的控制回路中設(shè)計(jì)了隔離變壓器TC用以防止電源的干擾隔離變壓器TC的選用，一般根據(jù)PLC的耗電量來(lái)配置，本系統(tǒng)的自動(dòng)控制方案采用的是三菱F160MR型的可編程控制器，其耗電量40VA，其輸入端電源有100110V，200220V兩種，考慮到盡量和外接的用電器的電源兼容，選用220V的電源端口進(jìn)行電

8、源的輸入。故可以考慮采用標(biāo)準(zhǔn)型，變比1：1、220V的隔離變壓器。起吊電機(jī)（M1）、橫行電機(jī)（M2）、走行電機(jī)（M3）分別設(shè)有運(yùn)行指示燈，HL1/ HL2（上行/下行），HL3/ HL4（左行/右行），HL5/ HL6（前行/后行），均由KM1、KM2、KM3的輔助觸點(diǎn)點(diǎn)亮。程序功能預(yù)選（小車(chē)停止電鍍槽位置）指示燈分別由5個(gè)扭子開(kāi)關(guān)SB3 SB7進(jìn)行選通控制，實(shí)現(xiàn)小車(chē)按工藝要求在進(jìn)行不同方案的電鍍操作。交流控制電路設(shè)計(jì)如圖1-3所示。1-3 電鍍車(chē)間專(zhuān)用行車(chē)控制系統(tǒng)交流控制電路1.4 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明與元器件選擇計(jì)算及參考 動(dòng)力設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇電鍍車(chē)間專(zhuān)用行車(chē)的特點(diǎn)是跨度小，定位準(zhǔn)確，并且要滿足批

9、量生產(chǎn)的需求。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況的使用要求，額定起升重量為500kg(含電鍍裝具和電鍍件)，為保證工件平穩(wěn)的啟動(dòng)以及起升后運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定，從安全性以及工藝需求分析，起升的速度設(shè)定為，橫行速度設(shè)定為，走行的速度設(shè)定為，橫行小車(chē)的全重設(shè)為200kg，橋重5t，橫行的阻力系數(shù)設(shè)為，走行的阻力系數(shù)為，機(jī)械的傳動(dòng)效率設(shè)為0.75。設(shè)安全系數(shù)為1.5，則啟動(dòng)重量按照1.5500750kg0.75t；設(shè)P1 、P2 、P3分別為各個(gè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)所需的功率；設(shè)G為各個(gè)機(jī)構(gòu)的重量之合；故由機(jī)械設(shè)計(jì)公式可得計(jì)算式如（1-1）、（1-2）、（1-3）所示。起升機(jī)構(gòu)： （1-1）橫行機(jī)構(gòu)：（1-2）走行機(jī)構(gòu)： （1-3）1.

10、4.2 主要參數(shù)計(jì)算及元器件選擇a) 自動(dòng)開(kāi)關(guān)QF脫扣電流的選定該自動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)為供電系統(tǒng)的電源開(kāi)關(guān)，在主回路中的控制對(duì)象為交流電動(dòng)機(jī)（電感性負(fù)載）。自動(dòng)開(kāi)關(guān)過(guò)電流脫扣值的整定，針對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載而言，可按電機(jī)額定電流的1.7倍選定。本系統(tǒng)一共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)，三臺(tái)額定功率0.8kw，一臺(tái)額定功率0.016kw，故0.8kw的電機(jī)啟動(dòng)電流較大，容量較大，故其自動(dòng)開(kāi)關(guān)QF脫扣值按此電機(jī)計(jì)算如下。0.8kw電機(jī)的額定電流INE1.99 A （1-4） 故應(yīng)選用IQF 4A的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。我們選擇開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)型號(hào)為HK24/3，級(jí)數(shù)3，額定電流4A。b)保護(hù)電機(jī)用熔斷器FU的選擇熔斷器主要是用于電機(jī)的熱保

11、護(hù)，控制電動(dòng)機(jī)的電流，以防電流過(guò)大燒壞電動(dòng)機(jī)引起危險(xiǎn)，當(dāng)電機(jī)過(guò)熱時(shí)熔斷器自動(dòng)切斷，從方便安裝和修理的角度考慮，我們選擇插入式熔斷器。本設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)采用的是單臺(tái)電機(jī)輕載啟動(dòng)，熔斷器電流計(jì)算的方法如式（1-5）所示。 （1-5）IQF 熔體額定電流；IS 電機(jī)的啟動(dòng)電流。對(duì)于JY2-12-4型號(hào)電機(jī)，其額定電流IN 1.99 A，啟動(dòng)電流IS6.51.9912.93A，熔體額定電流IFU如式（1-6）所示。 （1-6）故選擇熔斷器類(lèi)型為：RC1A10，熔絲的額定電流6A。干路熔斷器電流為支路電流之和，故干路熔斷器額定電流計(jì)算如式（1-7）得。 （1-7）故干路熔斷器的類(lèi)型為：RC1A15，熔絲額定電

12、流15A。c) 接觸器的選擇對(duì)于JY2-12-4型號(hào)的電機(jī)，額定的功率PMN 0.81kw，三相電源的相電壓UMN 380V，功率因數(shù) ，電機(jī)效率h75%，則控制回路的接觸器的選擇可以按下式（1-8）計(jì)算選擇。 （1-8）查閱手冊(cè)可以確定接觸器選用CJ105/3380V型號(hào)。d) 熱繼電器的選擇熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載、斷相及三相不平衡的保護(hù)及電動(dòng)設(shè)備的發(fā)熱狀態(tài)控制。由于支路總電流10A，故可選用JR2010/31型熱繼電器，額定電壓10A，帶斷相保護(hù)。e) 行程開(kāi)關(guān)的選擇電鍍車(chē)間專(zhuān)用行車(chē)用行程開(kāi)關(guān)是主導(dǎo)電鍍工藝是否成功的關(guān)鍵元件，要用于小車(chē)在電鍍槽位置的精確定位?？紤]生產(chǎn)實(shí)際情況，初步選

13、擇LX19系列的行程開(kāi)關(guān)。LX19系列行程開(kāi)關(guān)適用于交流50HZ或60HZ，電壓至380V，直流電壓至220V的控制電路，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，作為控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)行程和變換運(yùn)動(dòng)方向或速度用。LX19系列開(kāi)關(guān)采用雙斷點(diǎn)瞬時(shí)結(jié)構(gòu)，安裝在金屬外殼內(nèi)構(gòu)成防護(hù)式。在外殼上配有各種方式的機(jī)械部件，組成單輪，雙輪轉(zhuǎn)動(dòng)及無(wú)輪直線移動(dòng)等形式的行程開(kāi)關(guān)。工作環(huán)境25120 ，適用于電鍍車(chē)間的高溫環(huán)境。最終選擇行程開(kāi)關(guān)型號(hào)LX19111（B），額定發(fā)熱電流5A，觸頭接觸時(shí)間0.04S。此開(kāi)關(guān)的性能完全可以滿足精確定位以及高溫工作環(huán)境。f) 接近開(kāi)關(guān)的選擇接近開(kāi)關(guān)主要用于控制大車(chē)的前后運(yùn)動(dòng)的限位和電鍍小車(chē)電鍍左右動(dòng)作

14、的限位，同樣要求定位準(zhǔn)確，耐使用性、耐高溫性好。根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，初步選定LXJ16系列的接近開(kāi)關(guān)。LXJ16系列的接近開(kāi)關(guān)適用于交流50Hz或60Hz，額定工作電壓100250V的線路中，作為自動(dòng)線定位或檢測(cè)信號(hào)的使用，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的金屬體靠近接近開(kāi)關(guān)并達(dá)到動(dòng)作的距離之內(nèi)的時(shí)候，接近開(kāi)關(guān)無(wú)接觸、無(wú)壓力發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，供驅(qū)動(dòng)小容量的接觸器或中間繼電器以及控制程序開(kāi)關(guān)使用，該系列的開(kāi)關(guān)調(diào)整方便，具有防振、防潮性，外殼采用增強(qiáng)性尼龍材料，安全可靠。根據(jù)需要最終選擇LXJ64/8型號(hào)的接近開(kāi)關(guān)，其工作環(huán)境5120，其主要參數(shù)如表1-1所示。表1-1 LXJ64/8型接近開(kāi)關(guān)主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)動(dòng)作距離/mm復(fù)

15、位行程差/mm額定電壓/V輸出能力復(fù)位精度/mm開(kāi)關(guān)電壓/vACDC長(zhǎng)期m/A瞬時(shí)AC DCLXJ64/841mm11502501030302001A t200.1594.5g) 故障報(bào)警器選擇電鍍行車(chē)生產(chǎn)線雖然經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的檢測(cè)和設(shè)計(jì)，也難免出現(xiàn)意想不到的故障，發(fā)生故障時(shí)需要及時(shí)地報(bào)警，以提醒操作人員故障的發(fā)生。由于電鍍車(chē)間生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的聲音嘈雜，又是采用遠(yuǎn)距離自動(dòng)操作，所以報(bào)警裝置要有足夠的功率以達(dá)到警鈴的目的?？紤]以上因素，選用BJ2型報(bào)警器，這是一種高響亮度報(bào)警器，接上電源即可發(fā)出聲級(jí)大于120dB的報(bào)警聲。其主要參數(shù)如表1-2所示。表1-2 BJ2型報(bào)警器主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)額

16、定電壓（V）工作電壓（V）電流（mA）聲壓電平（1m處）工作頻率（Hz）質(zhì)量（g）BJ212615120dB8003500125h) 旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的選擇旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)主要用于操作程序中手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作方式的選，通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)每次只選擇一種狀態(tài)，就能夠達(dá)到手動(dòng)、自動(dòng)兩種方式每次運(yùn)行時(shí)只能選擇其一，而不會(huì)同時(shí)選通，以造成誤操作。選擇開(kāi)關(guān)選型為：KX03，額定電壓DC350V，額定電流0.05A，接觸電阻0.01，絕緣電阻1000M，耐壓AC1050V，壽命10000次。i) 功能預(yù)選開(kāi)關(guān)選擇功能預(yù)選開(kāi)關(guān)主要用于預(yù)選通行程開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)選通電鍍小車(chē)停車(chē)的槽位的功能。此開(kāi)關(guān)如果不接通則行程開(kāi)關(guān)處于無(wú)效狀態(tài)，小車(chē)通

17、過(guò)行程開(kāi)關(guān)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生輸入信號(hào)。如果選通開(kāi)關(guān)接通，應(yīng)有響應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮以于指示。為了不增加硬件（PLC）的輸出端口的使用，簡(jiǎn)化控制程序，采用本身帶有指示裝置的開(kāi)關(guān)。同時(shí)此開(kāi)關(guān)也可以應(yīng)用于PLC的RUN/OFF開(kāi)關(guān)。查閱相關(guān)手冊(cè)，KCD系列帶燈船形開(kāi)關(guān)可以滿足這種技術(shù)需要，其主要技術(shù)參數(shù)為：額定電壓DC200V，額定電流KCD1型15A，KCD2型15A，KCD3型3A，KCD4型6A，KCD5型15A，KCD6型20A。按照前面的計(jì)算支路最大電流15A，選擇KCD1型的開(kāi)關(guān)。其電路圖如圖1-4所示。j) 電源開(kāi)關(guān)選擇電源開(kāi)關(guān)主要用于供電氣設(shè)備中電源的通斷使用，電源開(kāi)關(guān)是整個(gè)電路系統(tǒng)的安全保障所在

18、，在這里選用KAD4102型號(hào)的電源安全性開(kāi)關(guān)。其主要技術(shù)參數(shù)為：額定電壓級(jí)及電流220V，6A，接觸電阻0.010.05，絕緣電阻500100M，工作壓力16N，壽命50000次。k) 電渦流傳感器的選擇電渦流傳感器是安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況做實(shí)時(shí)監(jiān)控的裝置，使用它的主要目的是將電動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行的狀態(tài)送入PLC中對(duì)其信號(hào)進(jìn)行處理，以到達(dá)電機(jī)故障時(shí)候能及時(shí)報(bào)警的目的。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)以及特性以及轉(zhuǎn)速的分析，我們選擇CZF1型號(hào)的電渦流傳感器。轉(zhuǎn)速檢測(cè)的原理如下：在被測(cè)軸上固定一個(gè)凸塊，靠近軸的表面安裝上電渦流傳感器，電渦流的探頭感受到軸表面位置的變化，傳感器激勵(lì)線圈的電感隨之改變。振蕩

19、器的頻率變化一次，通過(guò)檢波器轉(zhuǎn)換成電壓的變化從而得到與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)，來(lái)自傳感器的脈沖經(jīng)過(guò)整形后就可以變成一組開(kāi)關(guān)的通斷信號(hào)，從而送入PLC來(lái)表征電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。電渦流式傳感器的工作原理如圖1-5所示。1.5 控制電路設(shè)計(jì)PLC電路的設(shè)計(jì)是電鍍車(chē)間行車(chē)控制系統(tǒng)的核心部分，由硬件電路和軟件電路一起實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)的控制程序，對(duì)這部分電路的設(shè)計(jì)分成硬件電路和軟件電路兩部分。 PLC硬件電路的設(shè)計(jì)根據(jù)以上硬件選型的設(shè)計(jì)要求，選用三菱FX2N-64MC型PLC，輸入輸出各32點(diǎn)。如圖1-7，將20個(gè)輸入信號(hào)、17個(gè)輸出信號(hào)按各自的功能類(lèi)型分好。下料點(diǎn)指示燈設(shè)為HL1，下料點(diǎn)聲音指示設(shè)為HL2，一

20、槽位指示燈設(shè)為HL3，二槽位指示燈設(shè)為HL4，三槽位指示燈設(shè)為HL5，四槽位指示燈設(shè)為HL6，五槽位指示燈設(shè)為HL7，原點(diǎn)指示燈設(shè)為HL8，運(yùn)行指示燈設(shè)為HL9。電機(jī)前進(jìn)線圈設(shè)為KM1，電機(jī)后退線圈設(shè)為KM2，電機(jī)上行線圈設(shè)為KM3，電機(jī)下行線圈設(shè)為KM4，電機(jī)左調(diào)整線圈設(shè)為KM5，電機(jī)右調(diào)整線圈設(shè)為KM6，電機(jī)上下行后抱閘制動(dòng)線圈設(shè)為KM7，電機(jī)左右平移能耗制動(dòng)線圈設(shè)為KM8。啟動(dòng)按鈕設(shè)為SB1，前限指示接近開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ1，原點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ2，下料點(diǎn)指示行程開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ3，后限保護(hù)接近開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ4，停止按鈕設(shè)為SB2，一槽選擇開(kāi)關(guān)設(shè)為SA1，一槽接近開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ5，一槽上限開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ

21、6，一槽下限開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ7，二槽選擇開(kāi)關(guān)設(shè)為SA2，二槽接近開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ8，二槽上限開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ9，二槽下限開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ10，三槽選擇開(kāi)關(guān)設(shè)為SA3，三槽接近開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ11，三槽上限開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ12，槽下限開(kāi)關(guān)設(shè)為SQ13，左右調(diào)整點(diǎn)動(dòng)按鈕設(shè)為SB3，上下調(diào)整點(diǎn)動(dòng)按鈕設(shè)為SB4。各輸出端的負(fù)載一側(cè)并聯(lián)接入220V交流電。繪制PLC接線圖如附錄所示。將外接元件與PLC的I/O點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，編排地址。表1-3是外部信號(hào)與PLC的I/O接點(diǎn)地址編號(hào)對(duì)照表。表1-3 外部信號(hào)與PLC的I/O接點(diǎn)地址編號(hào)對(duì)照表輸入信號(hào)名 稱功 能I/O編號(hào)SB1啟動(dòng)按鈕X000SQ1前限指示接近開(kāi)關(guān)X001SQ2原點(diǎn)行

22、程開(kāi)關(guān)X002SQ3下料點(diǎn)指示行程開(kāi)關(guān)X003SQ4后限保護(hù)接近開(kāi)關(guān)X004SB2停止按鈕X005SA1一槽選擇開(kāi)關(guān)X006SQ5一槽接近開(kāi)關(guān)X007SQ6一槽上限開(kāi)關(guān)X010SQ7一槽下限開(kāi)關(guān)X011SA2二槽選擇開(kāi)關(guān)X012SQ8二槽接近開(kāi)關(guān)X013SQ9二槽上限開(kāi)關(guān)X014SQ10二槽下限開(kāi)關(guān)X015SA3三槽選擇開(kāi)關(guān)X016SQ11三槽接近開(kāi)關(guān)X017SQ12三槽上限開(kāi)關(guān)X020SQ13槽下限開(kāi)關(guān)X021SB3左右調(diào)整點(diǎn)動(dòng)按鈕X032SB4上下調(diào)整點(diǎn)動(dòng)按鈕X033輸出信號(hào)名稱功能I/O編號(hào)HL8原點(diǎn)指示燈Y000HL9運(yùn)行指示燈 Y001KM1電機(jī)前進(jìn)線圈Y002KM2電機(jī)后退線圈Y0

23、03KM3電機(jī)上行線圈Y004KM4電機(jī)下行線圈Y005HL1下料點(diǎn)指示燈Y006HL2下料點(diǎn)聲指示Y007HL3一槽位指示燈Y010HL4二槽位指示燈Y011HL5三槽位指示燈Y012HL6四槽位指示燈Y013HL7五槽位指示燈Y014KM5電機(jī)左調(diào)整Y015KM6電機(jī)右調(diào)整Y016KM7電機(jī)上下行后抱閘制動(dòng)Y017KM8電機(jī)左右平移能耗制動(dòng)Y020 PLC控制系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)的軟件程序主要應(yīng)該能夠完成三個(gè)方面的功能：自動(dòng)程序的運(yùn)行、停止；手動(dòng)程序；系統(tǒng)的故障報(bào)警。a) 自動(dòng)程序分析說(shuō)明1. 行車(chē)過(guò)程分析大車(chē)原始狀態(tài)為行車(chē)道末端，吊籃下放，小車(chē)的原始狀態(tài)在大車(chē)的左端。當(dāng)操作工放好

24、待加工工件，按下開(kāi)關(guān)，吊籃上升，大車(chē)前行。到達(dá)鍍槽所在位置，停留幾秒中，小車(chē)啟動(dòng)，在各槽前停留預(yù)定的時(shí)間。吊槽下降，電鍍完畢后，吊槽上升，繼續(xù)前進(jìn)，重復(fù)上一步操作，經(jīng)過(guò)5個(gè)槽后，小車(chē)停止右行，大車(chē)回行。返回后端后，小車(chē)右行，吊籃下放，整個(gè)工藝結(jié)束。2. 控制系統(tǒng)方案及方案軟件設(shè)計(jì)從控制系統(tǒng)功能考慮。為了便于控制系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)，本設(shè)計(jì)加有手動(dòng)功能和顯示功能。當(dāng)自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置時(shí)，可進(jìn)行相應(yīng)的手動(dòng)操作，同時(shí)“手動(dòng)”狀態(tài)指示燈亮。當(dāng)?shù)趸@處于原點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，將手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到“自動(dòng)”位置時(shí)，“自動(dòng)”狀態(tài)指示燈亮，進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)，手動(dòng)按鈕無(wú)效。方案的軟件設(shè)計(jì)的詳細(xì)思路如下：大車(chē)在原位，

25、吊籃在下端，將自動(dòng)/手動(dòng)打到“自動(dòng)”，預(yù)選入需要使用的行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)自檢信號(hào)通過(guò)后，點(diǎn)動(dòng)自啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，程序自動(dòng)運(yùn)行。此時(shí)，定時(shí)器啟動(dòng)，達(dá)到吊籃上升的規(guī)定時(shí)間25s。從安全的角度考慮，工件完成上升動(dòng)作后應(yīng)該有短暫的停留時(shí)間以消除慣性作用，設(shè)暫停時(shí)間3s。3s后，啟動(dòng)大車(chē)前進(jìn)電機(jī)，。觸及到前限位開(kāi)關(guān)，延時(shí)3s后，小車(chē)左行電機(jī)啟動(dòng)。觸及槽1前的定位開(kāi)關(guān)，同時(shí)有效行程開(kāi)關(guān)信號(hào)接通，同時(shí)小車(chē)停止。延時(shí)3s后，吊籃下降電機(jī)啟動(dòng)，同樣定時(shí)25s的下降時(shí)間后，吊籃停止下降。設(shè)電鍍時(shí)間為10s，則定時(shí)器定時(shí)10s后，吊籃上升，同樣上升25s后停止上升，經(jīng)過(guò)3s延時(shí)后，小車(chē)?yán)^續(xù)左行。如果左行同樣壓觸到行車(chē)開(kāi)關(guān)時(shí)，在預(yù)

26、選通的行程開(kāi)關(guān)處繼續(xù)重復(fù)剛才的電鍍工藝操作；如果電鍍小車(chē)經(jīng)過(guò)了所有的行程開(kāi)關(guān)后碰到左限位的接近開(kāi)關(guān)后，小車(chē)停止左行，延時(shí)3s后，大車(chē)回行。觸及后限位開(kāi)關(guān)時(shí)，大車(chē)停車(chē)3s，然后小車(chē)右行。小車(chē)右行觸及右限位開(kāi)關(guān)時(shí)，小車(chē)停車(chē)3s，吊籃下降，下降25s后停止。整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程停止，點(diǎn)動(dòng)開(kāi)始按鈕，可重復(fù)同樣的操作進(jìn)入下一個(gè)電鍍環(huán)節(jié)。b) 手動(dòng)程序的分析說(shuō)明在自動(dòng)工作或是工件在原位時(shí)，若將自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)打到“手動(dòng)”檔，則X512 ON，輸出端子均復(fù)位，自動(dòng)工作停止。這時(shí)按動(dòng)相應(yīng)的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)上升、下降、左移、右移、前移、后移的動(dòng)作。利用手動(dòng)操作使機(jī)械回到原點(diǎn)后，將手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)”位置，

27、即可再進(jìn)入自動(dòng)工作環(huán)節(jié)。并且在手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在軟件中設(shè)計(jì)了電機(jī)六個(gè)狀態(tài)(上下、左右、前后)的互鎖，一次只能完成一個(gè)動(dòng)作，從而保證了操作工序的安全性。c) 自檢程序及報(bào)警程序分析說(shuō)明對(duì)于本系統(tǒng)，我們考慮的故障狀態(tài)主要包括兩個(gè)內(nèi)容：即行程開(kāi)關(guān)的故障和電機(jī)的故障。行程開(kāi)關(guān)是控制電鍍工藝順利進(jìn)行的關(guān)鍵元器件，由于行程開(kāi)關(guān)是無(wú)源機(jī)械開(kāi)關(guān)，當(dāng)設(shè)備組裝完畢后長(zhǎng)期的反復(fù)性的壓動(dòng)可能會(huì)造成開(kāi)關(guān)的失效，即電鍍小車(chē)壓動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)不會(huì)有有用信號(hào)輸入PLC。而程序要求具有預(yù)選功能，即只檢測(cè)已經(jīng)選通的行程開(kāi)關(guān)，不選通的開(kāi)關(guān)可以不用檢測(cè)，報(bào)警裝置只對(duì)選通開(kāi)關(guān)的故障進(jìn)行報(bào)警，所以程序在每次啟動(dòng)之前可以用檢測(cè)程序?qū)x通的行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行

28、檢測(cè)，如果選通的行程開(kāi)關(guān)故障則程序會(huì)自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)程序?qū)o(wú)法啟動(dòng)。相反，如果自檢通過(guò)，則自檢信號(hào)燈點(diǎn)亮，可以進(jìn)行自動(dòng)程序的操作。而手動(dòng)程序完全是人工操作，不需要行程開(kāi)關(guān)輸入傳感信號(hào)，所以進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)可以不用進(jìn)行行程開(kāi)關(guān)的自檢。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的故障檢測(cè)，由于驅(qū)動(dòng)程序在PLC內(nèi)部，只要程序無(wú)誤，驅(qū)動(dòng)繼電器的狀態(tài)不會(huì)錯(cuò)誤，然而電動(dòng)機(jī)卻會(huì)因?yàn)橐恍┮庀氩坏降那闆r不按照繼電器的輸出運(yùn)行。譬如說(shuō)正轉(zhuǎn)繼電器動(dòng)作，而電機(jī)的轉(zhuǎn)軸由于機(jī)械故障卡死不動(dòng)，這時(shí)控制程序需要立即報(bào)警，對(duì)電機(jī)進(jìn)行停機(jī)檢修。此外，報(bào)警裝置還可以起到對(duì)手動(dòng)程序的實(shí)時(shí)監(jiān)控。為了達(dá)到完全手動(dòng)操作的目的，手動(dòng)程序的開(kāi)關(guān)將設(shè)置為不具有自保的特性。即，壓動(dòng)

29、開(kāi)關(guān)時(shí)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，松手時(shí)電機(jī)立即停止運(yùn)行。此套報(bào)警裝置應(yīng)該達(dá)到這樣的目的：當(dāng)操作員疏忽大意，電機(jī)已經(jīng)運(yùn)行到極限位置而停轉(zhuǎn)（比如當(dāng)起吊電機(jī)已經(jīng)將吊籃提升至頂端吊索放完，而操作人員卻沒(méi)有意識(shí)到）時(shí)要能夠及時(shí)的報(bào)警，提醒操作人員操作有誤。d) 控制系統(tǒng)動(dòng)作流程框圖為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，擬用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別控制行車(chē)前進(jìn)后退到達(dá)不同的電鍍槽位，上行下行實(shí)現(xiàn)電鍍過(guò)程，以及必要時(shí)做左右調(diào)整。通過(guò)選擇不同的旋動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)功能選擇，以使行車(chē)在不同的槽位停止完成電鍍的動(dòng)作。圖1-6為實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作的流程框圖，也是程序運(yùn)行的主要流程。開(kāi)始原 點(diǎn)選擇不同槽位不同的槽位的電鍍動(dòng)作下料點(diǎn)原點(diǎn)指示啟動(dòng)下料聲光提示電鍍槽位指示e) 系

30、統(tǒng)控制流程圖通過(guò)調(diào)用子程序這種方法，可以實(shí)現(xiàn)選擇不同的開(kāi)關(guān)完成不同的動(dòng)作。給這種程序設(shè)計(jì)思想具有較強(qiáng)的功能拓展性，可根據(jù)不同的要求對(duì)子程序賦予不同的值，實(shí)現(xiàn)程序預(yù)選功能。圖1-7為子程序調(diào)用流程框圖。行車(chē)前進(jìn)調(diào)用條件滿足選擇槽的子程序子程序返回下一個(gè)條件滿足行車(chē)前進(jìn)1.6 設(shè)計(jì)工藝圖1.7 元器件列表如表1-4所示為系統(tǒng)設(shè)計(jì)所用到的元器件目錄表。表1-4 元器件目錄表序號(hào)代號(hào)名稱數(shù)量規(guī)格型號(hào)備注 1PLC可編程控制器1三菱FX2N-64MC繼電器輸出型 2KA1中間繼電器1H52P線圈電壓220V AC 3HL0HL17指示燈18AD1622GLED顯示220V AC 4KM1KM6交流接觸器

31、9CJ105/3380V線圈電壓380V AC 5XT1XT2旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)1KX03手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 6SB1，SB2啟動(dòng)、停止開(kāi)關(guān)2LAY37D2黑色 7SB3SB7帶燈船形開(kāi)關(guān)5KCD1紅色，單向?qū)?8XL1XL5行程開(kāi)關(guān)5LX19111（B）機(jī)械式接觸型開(kāi)關(guān) 9R，L，B，F(xiàn)接近開(kāi)關(guān)4LXJ64/18工作電壓220V 10FU1FU3熔斷器4RC1A10支路插入式熔斷器6A 11FR1FR4熱繼電器4JR2010/31額定電流10A帶斷相保護(hù) 12QF自動(dòng)開(kāi)關(guān)1HK215/13開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān) 13M1M3電動(dòng)機(jī)3Y系列三相異步交流電機(jī) 5TC隔離變壓器1BK100變比1：1 220V A

32、C1.8 參考文獻(xiàn)1 趙明.工廠電氣控制. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社2 方承遠(yuǎn).工廠電氣控制技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社3 李仁.電氣控制. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社4 張鳳珊.電氣控制及可編程控制器. 北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社5 熊葵容.電器邏輯控制技術(shù).科學(xué)出版社6 王衛(wèi)兵.可編程序控制器原理與應(yīng)用. 北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社7 王兆義.可編程控制器實(shí)用技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社8 李慕法.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社9 賀天樞.電氣圖形符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用指南. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社10 賀天樞.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣制圖應(yīng)用指南. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社11 有關(guān)PC可編程時(shí)用手冊(cè)12 趙燕,阮詳

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34、，升降又要考慮到他的制動(dòng)過(guò)程，電鍍的槽數(shù)不同他自動(dòng)運(yùn)行的次數(shù)也不同，同時(shí)在電鍍的行車(chē)運(yùn)動(dòng)到各個(gè)槽位和位置又要相應(yīng)的指示燈能顯示，各個(gè)燈的顯示能指示行車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這幾個(gè)就是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中已經(jīng)有所體現(xiàn)。而在撰寫(xiě)論文本身的時(shí)候可能在畫(huà)的低壓電氣的控制回路中的電路時(shí)還存在一些問(wèn)題，對(duì)軟件的運(yùn)用不熟悉，畫(huà)出來(lái)的圖還不是那么盡善盡美，這是今后在工作中應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)的。從整體的工藝和總體表現(xiàn)出的功能中，我們可以看出：采用PLC控制該生產(chǎn)線后，和以往系統(tǒng)相比有以下突出的特點(diǎn)：a) 抗干擾能力大為提高，控制精度準(zhǔn)確，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；由于采用了子程序的設(shè)計(jì)方法，可以根據(jù)工藝要求可以迅速靈活的改變生產(chǎn)流程，系統(tǒng)

35、擴(kuò)充方便。同時(shí)該系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，使用方便，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。b) 采用PLC控制，由于省去了原繼電器系統(tǒng)的大量的觸點(diǎn)，使得系統(tǒng)故障率降低，可靠性大大的提高，且由原繼電器控制產(chǎn)生的火花帶來(lái)的火災(zāi)隱患得到充分的控制，使產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)都上了一個(gè)臺(tái)階。c) PLC硬件系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，軟件系統(tǒng)程序修改與擴(kuò)展方便，并能模擬控制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行程序的調(diào)試，因此能很好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝變化的要求。d) PLC操作簡(jiǎn)單，控制精度高，主機(jī)故障率很低；一般只在外圍電路（輸入/輸出繼電器、執(zhí)行器、線路等）出現(xiàn)故障，因此，根據(jù)I/O顯示，可以準(zhǔn)確地迅速查找、處理故障，系統(tǒng)維護(hù)量很少。e) 一套PLC系統(tǒng)僅幾千元，

36、并不比原繼電器系統(tǒng)昂貴，但施工安裝費(fèi)、系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)。元件破損更換等費(fèi)用大大降低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低。這對(duì)于企業(yè)重新編制，精簡(jiǎn)人員，提高經(jīng)濟(jì)效益也大有幫助。因此，廣泛地推廣使用可編程控制器，特別是對(duì)中小型電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，能取得明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)把大學(xué)里學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)很好的總結(jié)結(jié)和概括，特別是在低壓電氣，自動(dòng)控制方面的理論知識(shí)有了個(gè)很好整理和應(yīng)用。而要把這些大學(xué)學(xué)的理論能在今后的工作中去應(yīng)用又是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，回顧自動(dòng)化這個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)史在結(jié)合到本論文的設(shè)計(jì)?？梢钥闯鲆粋€(gè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，必須要有控制器，執(zhí)行器，被控過(guò)程 ，和反饋裝置，而控制過(guò)程中的準(zhǔn)確性是在行車(chē)中重點(diǎn)要

37、考慮的，在設(shè)計(jì)中就多次用到了行程開(kāi)關(guān)。同時(shí)，由于本身的知識(shí)和能力有限，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)難免欠缺考慮，錯(cuò)誤肯定是有的，這些地方的欠缺有待于本人能力的提高以及知識(shí)的積累和融合而有待于解決。二、使用說(shuō)明書(shū)2.1 概述電鍍車(chē)間專(zhuān)用行車(chē)電氣控制系統(tǒng)是采用可編程控制器控制的電鍍自動(dòng)化控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的繼電器控制的電鍍行車(chē)控制系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)因觸點(diǎn)頻繁的轉(zhuǎn)換帶來(lái)的系統(tǒng)不穩(wěn)定性以及觸點(diǎn)碰撞而產(chǎn)生火花從而造成安全隱患。此系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離控制，控制臺(tái)遠(yuǎn)離電鍍生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，有利于保證操作人員的操作安全。此套系統(tǒng)與通用小型行車(chē)結(jié)構(gòu)類(lèi)似，但是跨度較小，定位準(zhǔn)確，電鍍吊籃可以準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)入電鍍吊槽內(nèi)。本系統(tǒng)具有自動(dòng)/手動(dòng)兩種控

38、制方式，自動(dòng)操作可以按照工序的要求自動(dòng)完成電鍍大車(chē)前行，小車(chē)在指定的電鍍槽位置停車(chē)，按要求進(jìn)行電鍍生產(chǎn)。電鍍工藝完畢后，自動(dòng)返回工作臺(tái)。整個(gè)過(guò)程除裝卸工件需手工操作外，其余的整個(gè)環(huán)節(jié)都可自動(dòng)完成。手動(dòng)操作時(shí)，生產(chǎn)線所有的操作完全由手動(dòng)完成，任何設(shè)備不會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。本系統(tǒng)的電鍍工藝具有程序預(yù)選能，在自動(dòng)程序開(kāi)始之前可以按照生產(chǎn)工藝的要求對(duì)電鍍槽進(jìn)行預(yù)選，即電鍍小車(chē)在所選擇的電鍍槽位置停車(chē)進(jìn)行電鍍操作。在不選通的開(kāi)關(guān)處，小車(chē)不會(huì)有任何動(dòng)作。具有系統(tǒng)參數(shù)的修訂功能，通過(guò)修改軟件中的程序即可以修改程序的參數(shù)，比如電鍍時(shí)間，停車(chē)時(shí)間等；更換熔斷器，接觸器的型號(hào)，即可以適應(yīng)不同電路的要求。本系統(tǒng)具有自檢報(bào)警

39、功能，啟動(dòng)自檢開(kāi)關(guān)可以啟動(dòng)自檢小車(chē)對(duì)定位電鍍槽用行程開(kāi)關(guān)的故障進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，報(bào)警裝置可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦機(jī)電故障，立即報(bào)警停機(jī)，確保生產(chǎn)的安全性。同時(shí)報(bào)警裝置也可以對(duì)手動(dòng)程序進(jìn)行監(jiān)控，如果手動(dòng)操作有誤的話，同樣會(huì)報(bào)警。2.2 工作原理a) 系統(tǒng)總體工作原理分析本系統(tǒng)采用FX2N-64MR型號(hào)可編程控制器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，其編程特別方便，不但支持通常的邏輯、算術(shù)、位等，還直接支持了程序、跳轉(zhuǎn)等指令?？刂品秶ㄗ詣?dòng)運(yùn)行程序，手動(dòng)運(yùn)行程序，自檢程序以及故障報(bào)警程序。通過(guò)編程器的按鍵將控制程序?qū)懭胫鳈C(jī)的RAM中去控制PLC內(nèi)部軟件繼電器線圈觸點(diǎn)的動(dòng)作，內(nèi)部觸點(diǎn)的通斷，經(jīng)過(guò)邏輯

40、組合從而達(dá)到智能控制系統(tǒng)工作的目的。自動(dòng)程序采用步進(jìn)指令編程，使得自動(dòng)生產(chǎn)的工作流程暢通無(wú)誤，效率較高。五個(gè)行開(kāi)關(guān)是對(duì)電鍍槽的定位開(kāi)關(guān)，小車(chē)運(yùn)行到此位置時(shí)會(huì)壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生控制信號(hào)，接近開(kāi)關(guān)做限位開(kāi)關(guān)用來(lái)控制大小車(chē)的行動(dòng)。渦流傳感器用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，為故障報(bào)警做輸入信號(hào)。根據(jù)電鍍工藝要求,行車(chē)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)與升降運(yùn)動(dòng)為自動(dòng)控制,其控制過(guò)程是:在原位狀態(tài)下,按下SB10,KM3 吸合,行車(chē)前進(jìn),當(dāng)運(yùn)行至需要停留的槽位,例如至1槽,由運(yùn)動(dòng)擋鐵壓下固定于道軌一側(cè)的行程開(kāi)關(guān)SQ1,SQ1常開(kāi)觸點(diǎn)接通使M2 停止運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)接通前制動(dòng)回路,使M2 制動(dòng),行車(chē)準(zhǔn)確停在1槽位。在行車(chē)停止在1槽位時(shí),要

41、求接通KM6,使M3正轉(zhuǎn),吊籃下降,至下限保護(hù)開(kāi)關(guān)SQ11動(dòng)作,使KM6失電,M3失電,三相電磁鐵YA釋放,抱閘剎車(chē),根據(jù)工藝要求不同,吊籃在每個(gè)電鍍槽停留的時(shí)間不同,由用戶根據(jù)工藝要求進(jìn)行設(shè)定。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程,本設(shè)計(jì)暫定吊籃在第 1槽電鍍后停留的時(shí)間為10秒,在第2槽電鍍后停留的時(shí)間為12秒,在第3槽電鍍后停留的時(shí)間為14秒,在第 4槽電鍍后停留的時(shí)間為16秒,在第5槽電鍍后停留的時(shí)間為18秒。吊籃在電鍍后停留的時(shí)間結(jié)束,馬上接通KM3,行車(chē)再次前進(jìn),如此循環(huán),直至按工藝要求完成零件的電鍍過(guò)程,行車(chē)到達(dá)終點(diǎn),壓下SQ8前進(jìn)限位開(kāi)關(guān),接通前進(jìn)制動(dòng)回路后,接通KM4 ,使行車(chē)自動(dòng)回到原位。若工藝

42、要求2槽無(wú)需要電鍍加工,可扳動(dòng)SA2,則行車(chē)會(huì)繼續(xù)前進(jìn),直接到3槽加工。在生產(chǎn)過(guò)程中由指示燈HL1 HL5 和HL12顯示行車(chē)的停留位置,由HL6 HL11顯示行車(chē)的運(yùn)行狀態(tài),并由HL13顯示電源。b) 梯形圖工作原理分析電鍍生產(chǎn)線采用專(zhuān)用行車(chē)，行車(chē)架上裝有可升降的吊鉤，行車(chē)和吊鉤各由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，行車(chē)的進(jìn)/ 退和吊鉤的升/降均由相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)SQ 定位，流程如下：1. 按啟動(dòng)按鈕SB1，X001 閉合，狀態(tài)S0 被置位，Y003得電，KM3 工作，吊鉤提起工件，開(kāi)始上升，當(dāng)碰到上限位開(kāi)關(guān)SQ5 時(shí)停止，X007 接通，S0 復(fù)位，吊鉤停止上升，狀態(tài)S1被置位，M20 得電，Y001 工作，

43、KM1 工作，行車(chē)開(kāi)始向下一道工序前行。2. 當(dāng)行車(chē)前行至鍍槽限位開(kāi)關(guān)SQ1 時(shí)，X005 動(dòng)作，S1 復(fù)位，行車(chē)停止前行，狀態(tài)S2 被置位，Y004 得電，KM4 工作，吊鉤剛好在鍍槽的上方開(kāi)始下降。3. 當(dāng)?shù)蹉^下降至下限位開(kāi)關(guān)SQ6 時(shí)，X006 動(dòng)作，吊鉤下降停止，工件浸入鍍液槽中，并開(kāi)始定時(shí)。4. 定時(shí)280 秒后，狀態(tài)S3 被置位，Y003 工作，KM3 工作，電鍍結(jié)束，吊鉤提起工件，開(kāi)始上升，當(dāng)碰到上限位開(kāi)關(guān)SQ5 時(shí)停止，X007 接通，吊鉤停止上升，并在鍍槽上方停留28秒，讓鍍波滴回槽中。5. 當(dāng)行車(chē)在鍍槽上方停留28 秒后，狀態(tài)S4 被置位，M20得電，Y001 工作，KM1

44、 工作，行車(chē)?yán)^續(xù)向下一道工序前行，直到碰壓回收波槽限位開(kāi)關(guān)SQ2 時(shí)，X004 動(dòng)作，狀態(tài)S5 被置位，Y004 得電，KM4工作，行車(chē)停止前行，并且吊鉤剛好在回收波槽的上方開(kāi)始下降。6. 當(dāng)?shù)蹉^下降至下限位開(kāi)關(guān)SQ6 時(shí)，X006動(dòng)作，吊鉤下降停止，工件被放置回收波槽中，并開(kāi)始定時(shí)。7. 定時(shí)30 秒后，狀態(tài)S6 被置位，Y003工作，KM3 工作，吊鉤又開(kāi)始上升，當(dāng)碰到上限位開(kāi)關(guān)SQ5 時(shí)停止，X007 接通，吊鉤停止上升，并定時(shí)停留15 秒。8. 當(dāng)15 秒定時(shí)到后，狀態(tài)S7 被置位，M20得電，Y001 工作，KM1 工作，行車(chē)?yán)^續(xù)向下一道工序前行，直到碰壓清水槽限位開(kāi)關(guān)SQ3 時(shí)，X

45、003 動(dòng)作，行車(chē)停止前行，并且在清水槽上方停留15 秒。9. 定時(shí)15 秒后，狀態(tài)S8 被置位，Y004工作，KM4 工作，吊鉤開(kāi)始下降，當(dāng)?shù)蹉^下降至下限位開(kāi)關(guān)SQ6 時(shí)，X006 動(dòng)作，吊鉤下降停止，工件置于清水槽中，并開(kāi)始定時(shí)清洗30 秒。10. 定時(shí)清洗30 秒后，狀態(tài)S9 被置位，Y003 得電，KM3 工作，吊鉤提起工件，開(kāi)始上升，當(dāng)碰到上限位開(kāi)關(guān)SQ5 時(shí)停止，X007 接通，吊鉤停止上升，并定時(shí)停留15 秒。11. 定時(shí)15 秒后，狀態(tài)S10 被置位，M21得電，Y002 工作，KM2 工作，行車(chē)開(kāi)始后退，當(dāng)后退至原位限位開(kāi)關(guān)SQ4 時(shí)，X002 動(dòng)作，狀態(tài)S11 被置位，Y004 工作，KM4 工作，行車(chē)停止后退，吊鉤開(kāi)始下降，當(dāng)?shù)蹉^下降至下限位開(kāi)關(guān)SQ6 時(shí)，X006 動(dòng)作，吊鉤下降停止， 鍍好的工件被取