电镀生产线PLC控制系统 .pdfVIP

1引言

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。本文介绍

在一条电镀自动生产线上用PLC控制行车及挂钩的自动控制系统。

本文使用三菱公司的FX系列PLC进行系统控制，具有灵

活多变的特点。软件使用STL指令的编程方法，使程序简单

易懂，便于仿真及运行。

2.课题内容

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

和吊钩各有一台电动机拖动。行车的前进、后退和吊钩的上升、下

降均由相应的行程开关发出信号。

该电镀生产线只有三个基本的槽位，分别是：清水槽、回收槽

和电镀槽。编程时要求半自动和全自动控制。

电镀生产线的工艺流程如下图所示：

图2-1

工艺流程：工件放入电镀槽中，电镀5分钟后提起，停30秒，

再放入回收液槽中停放30秒，提起后停20秒，再放入清水槽中，

清洗20秒，行车返回到原位，镀件的加工过程全部结束。

3.电镀生产线PLC控制系统总体设计过程

1）行车、吊钩的行程控制:采用计数固定的脉冲数来控制各种转

速下工作台的行程；

2）电动机转速的测量和显示:通过编码器产生的高速脉冲，在利

用PLC高速计数器在单位时间内计数，

3）电动机正反转的实现:由PLC输出端Y0、Y1分别控制继电器

KM1、KM2去改变加给三相异步电动机的直流电源的极性，从而实现对

三相异步电机转向(行车前进后退、吊钩上升下降)的控制。

4.硬件设计部分

4.1各器件的选择

为使控制较为精确，对各种关键器件的类型应选择合适的软件。

4.1.1电动机

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。下图为电动机的主电路图，其中M1为控

制行车的电动机，M2为控制吊钩的电动机。

图4-1电动机主电路图

4.1.2PLC的选型

根据系统的设计要求，选用三菱公司生产的FX1N-24MT型PLC机。

FX1N-24MT虽然小巧,但其内综合有各种性能，包括同步脉冲控制、中

断输入、脉冲输出、数据处理、模拟量设定和时钟功能等，能广泛处

理机械控制应用问题。它完整的通信功能保证了与个人计算机、其它

FX系列PLC和FX可编程终端的通信。这些通信能力使电动生产线能

方便的融合到工业控制系统中。

为了节省成本，不另外选用PLC的专用运动控制模块，而是直接

利用P