电镀车间专用行车电气控制系统设计Word下载.docx
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Themainresearchofthissubjectistheapplicationoftheprogrammablelogiccontroller(PLC)infieldofindustrialproduction.Aimingatthedrawbacksoffrequenttroublesofthesmall-scalyelectroplatingwork-stationvehicleelectriccontrolsystem,itisasuccessfulcasetoimprovetheoldmachinewithPLCcontrolsysteminleadingpositionbothathomeandabroad.Itenabletheproductionlinecandothejobonmanualoperationfreelywhilerealizingcompleteautomation,anditcanrealizeintelligentwarningbythewarningdeviceastotroublesontheproductionline.Thissystemhastheadvantageofadvancedtechniques,simpleandsecurityoperatingandthehigheconomicbenefits.Itmakesproductionefficiencyandtheratiooftheeligibleproductenhancedmuchmorethantheoldones.
Keywords:
Programmablelogiccontroller,thespecialvehiclefortheelectroplating,automaticcontrol.
1绪论4
1.1课题背景4
1.2龙门刨床自运控制技术的发展历史及现状5
1.3本科题的研究内容及研制目标6
1.4本课题的研究意义6
2PLC控制系统硬件设计7
2.1输入/输出及逻辑元件定义7
2.2PLC控制硬件连接8
2.3工作台控制电路设计9
2.4横梁控制电路设计13
2.5刀架控制电路设计15
2.6变频器回路设计-3-
2.6.1主回路输入输出端子及描述-3-
2.6.2主回路配线图及功能-5-
3PLC系统软件设计-6-
3.1逻辑梯形图设计方法-6-
3.2工作台无冲击换向的设计-12-
3.3工作台切削过载自动返回的设计-14-
3.4多部件联动安全性与可靠性的设计-15-
4参考文献-19-
5小结-20-
6致谢-20-
7附录-20-
绪论
随着金属加工业的发展,电镀行业在我国迅速地发展了起来,目前全国拥有五千多家厂点、二十多万职工,其规模、产量及其产值都进入世界电镀大国行列。
电镀的科研成果不断涌现,工程技术不断更新。
为我国的重工业的发展带来了长途的进步,为社会主义祖国创造了大量财富。
然而,在电镀车间的生产中依然存在着很大的工艺问题。
传统的小型电镀车间生产线较长,设备分散,前后联锁,逻辑关系复杂。
采用传统的继电器控制,电气控制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,可靠性低,维护量大。
电镀生产现场环境比较恶劣,是一个高温、多尘埃、易着火的一级防火单位,触点因接触不良而产生的火花和高温都是产生火灾苗子的安全隐患。
所以对新设备的引入的需求是改良电镀车间的生产状况的必要之举。
近年来,随着大规模集成电路的发展,以微处理机为核心组成的可编程控制器(PLC)得到了迅速的发展,在电动机的运行控制、电磁阀的开闭、产品的计数、温度压力等的设定和控制等方面,可编程控制器正发挥着越来越大的作用。
由于可编程控制器运行可靠、易学易用、抗干扰性强,尤其在工业控制中的运用变得更加广泛。
可编程控制器(PLC)是一种数字型的电子系统,即为计算机产品,它为在工业环境下应用而设计,即为工业计算机。
这种工业计算机与传统用于工业控制的继电器相比具有独一无二的特性[1]。
(1)高可靠性:
PLC在软硬、件的设计上采用了一系列的抗干扰措施,使目前其他任何一种工业控制设备都无法达到这样的可靠性。
(2)编程方便,易于学用:
它采用与实际继电器控制电路非常接近的梯形图方式编程,广大电气技术人员非常熟悉,易于掌握,易于推广。
(3)通用性强:
PLC用程序代替了接线,改变接线只要改变程序,因而柔性大。
(4)体积小、重量轻,是“机电一体化”特有的产品。
本课题以电镀车间专用行车自动电气控制系统为背景,主要通过采用PLC控制设备的技术方案完成对电镀车间自动生产线的控制。
电镀车间的电镀生产属于中规模的工业生产,其特点是生产线的跨度较小,电镀液带有腐蚀性,且高温。
因而要求行车的定位精确,控制装置可以智能报警。
所以整个系统分成控制系统与动力系统两部分,控制系统(手动/自动控制)主要由PLC完成;
动力系统由电动机拖动电镀工作元件完成,控制系统对动力系统进行完全的控制。
此套电气控制系统以价格相对低廉的PLC为核心,与其他动力辅助设备一起构成电镀车专用行车的控制系统,预期这套系统能够达到的目标是:
定位精确;
具有程序预选功能;
具有“手动/自动”两种控制方式;
采用远距离操控,控制面板指示明了;
电气设备具有电气保护措施,具有极限位置保护;
能够对生产情况进行监控,智能报警。
1电镀生产线的现状及发展状态.
1.1国内外电镀生产线的发展情况
电镀生产线从手工操作,逐步向机械和自动化方向发展。
我国在这方面的发展是比较快的。
在60年代,我国大多数的电镀生产,仍以手工操作为主。
而现在的不少企业甚至是乡镇企业,已有了比较好的电镀自动线。
在借助国外先进技术的基础上,现在已经开发了各种类型的微型电脑控制电镀自动线,上海近500家电镀厂、点,已经有370多条电镀自动线,并有25条从外国引进的自动线,可见我国的电镀生产,正在向自动化方向发展。
其中比较好的自动线的行车起步、制动、运行平稳,电机采用无极变速或配备变频调速后,定位准确,用聚氨酯作行车运行轮,运行时惯性小,噪声低,制动性好。
车辆的运行,溶液的温度、PH及添加剂的自动补充,已有用微电脑自动控制,但我国的电镀生产设备与国外的先进国家相比,还有比较大的差距,相对而言,手工操作还是比较多的,有些厂的机械设备还比较陈旧,自动化程度不高。
美国,日本等国的电镀自动线比我国先进,如日本大友电舍株式会社的电镀车间,各种镀液中的主要成分都是由电脑自动检测和自动控制及补充,操作的各种参数温度、PH值、电流等都由电脑自动测定和自动调节,行车的运行完全无人操作。
能到达车间无尘,底面无水,所有槽口上面均无液滴。
操作人员以及外来人员进入车间,不允许穿自己的鞋子,必须换上干净的拖鞋,再经过净化设备,用高压净化的空气,吹掉身上的灰尘后才能进入车间。
生产时连续不断的用净化空气将车间内的空气压向室外,这样的电镀车间和电镀自动线,在国际上也是比较先进的。
我国的电镀生产也要向这样的先进方向发展,但现阶段我们不能提出这样的要求,因为我国现阶段的基础条件和配套设备等许多方面还不适应这样先进的要求。
其实,有些国家的电镀生产线也没有这样的先进,如澳大利亚墨尔本一个比较大的电镀厂的电镀生产线,行车是由人工操作的,控制行车的操作人员跟着行车走,设备比我国有些企业还差。
1.2国内电镀行业存在的问题
电镀自动线是大规模生产和增加品种的必然产物,它对改进我国电镀工业的落后的面貌起着举足轻重的作用。
然而在现阶段我国的电镀生产线上,在电镀车间的生产中依然存在着很大的工艺问题。
电镀生产现场环境比较恶.劣,是一个高温、多尘埃、易着火的一级防火单位,触点因接触不良而产生的火花和高温度都是产生火灾苗子的安全隐患。
现阶段我国的电镀生产线,主要应该考虑行车运行平稳,定位准确,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,还能镀锌压铸件;
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,行车在这些不用的槽子上面走来走去,既降低生产效率,又影响产品质量。
有些电镀线中安排了许多清洗槽和辅助槽;
有些辅助槽过宽,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,我国的电镀生产线要向国际上最先进的方向发展,但现阶段应在讲究实用、实效的基础上求先进,循序渐进,逐步提高我国电镀生产的先进水平。
1.3国内电镀生产线的发展状态
由于可编程控制器运行可靠、易学易用、抗干扰性强,尤其再在工业控制中的运用变得更加广泛。
PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的,它既不同于普通的计算机,又不同于一般的计算机控制系统,作为一种特殊形式的计算机控制装置,它在系统结构,硬件组成,软件结构以及I/O通道,用户界面诸多方面都有其特殊性。
因此在工业生产的成本战与效益战中,占领了绝对优势。
PLC的推广应用,使得长期以来令人头痛的程控问题得到迎刃而解。
它不仅稳定可靠,不易产生误动作,而且可方便的实现一机多程序控制,在“显示、打印”、“大电流冲击”、“温控”、“PH值监测”等各个领域一显示了它的威力。
在速度控制方面,由于采用了变频器,一台变频器可同时控制数台电机,不仅可以无极调节运行速度,使其达到最佳状态,且可方便的满足每个动作的开始及终点有一定距离的缓速,呈缓变形式,达到工件运行平稳,准确定位。
其他如单钓行车取代传统的双钓行车,降低行车总重量,降低成本,使行车运行稳定;
行车轮用尼龙轮缘外套聚氨酯橡胶的结构,增加了行车轮的摩擦力,减少噪音,提高行车的到位准确率等。
这些新技术、新设备的应用大大提高了电镀行业的机械化、自动化程度,为适应多品种、大批量生产,保证产品质量,挖掘企业潜力,满足日益增长的国名经济发展的需要提供了可靠的保证。
2电镀生产线专用行车的技术要求
2.1电镀生产线的工艺要求
本课题研究的电镀生产线属于小型生产企业的电镀生产线。
电镀小型专业行车,其运动形式主要有三种:
即大车拖动的行车前后运动和提升机构的重物的升降运动以及小车在镀槽方向上的左右运动。
电镀专用行车设备是采用远距离控制,起吊重量是500kg以下(含电镀装具和电镀件),生产效率高
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