關(guān)于電鍍生產(chǎn)線PLC控制

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1、 第一章 引 言 1、設(shè)計(jì)目的和任務(wù)及內(nèi)容 1.1、設(shè)計(jì)目的 綜合運(yùn)用本課程及前期課程的相關(guān)知識(shí)和技能，相對(duì)獨(dú)立地設(shè)計(jì)和調(diào)試一個(gè)小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)，使學(xué)生獲得控制技術(shù)工程的基本訓(xùn)練，提高工程意識(shí)和實(shí)踐技能。同時(shí)提高學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料的檢索和信息處理的能力，以

2、及編寫(xiě)和整理設(shè)計(jì)文檔的能力。 1.2、設(shè)計(jì)任務(wù) 熟悉工藝流程及生產(chǎn)設(shè)備的工作原理；根據(jù)控制要求，畫(huà)出硬件電路圖、PLC接線圖及控制梯形圖；利用編程軟件編制程序，可先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真，然后在實(shí)驗(yàn)室完成調(diào)試；完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 1.3、設(shè)計(jì)內(nèi)容 電鍍生產(chǎn)線采用專用行車(chē)，行車(chē)架上裝有可升降的吊鉤。行車(chē)和吊鉤各由一個(gè)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)定位。假定該生產(chǎn)線有三個(gè)槽位。工藝要求：工件放入鍍槽中，電鍍280s后提起，停放28s，讓鍍液從工件上流回鍍槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接著放入清水槽中清洗30s。最后提起停15s后，行車(chē)返回原

3、位，電鍍一個(gè)工件的全過(guò)程結(jié)束。系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作模式。 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.1、系統(tǒng)硬件配置及組成原理 2.1.1、電氣控制線路的設(shè)計(jì) 本自動(dòng)線中的電動(dòng)機(jī)控制線路，采用交流380/220V電源供電，電源開(kāi)關(guān)采用刀開(kāi)關(guān)與自動(dòng)開(kāi)關(guān)串連的組合形式，其中刀開(kāi)關(guān)起隔離電源、安全檢修的作用，自動(dòng)開(kāi)關(guān)起短路保護(hù)作用。電動(dòng)機(jī)控制線路中各電機(jī)主電路接于380V電源，控制電路接于220V電源。各電機(jī)主電路采用接觸器控制，并采用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)，其中行車(chē)電機(jī)和吊鉤電機(jī)采用電磁抱閘制動(dòng)。因?qū)嶋H需要，吊鉤電機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。因此，電鍍行車(chē)電動(dòng)機(jī)的主電路、局部照明電路、向PLC負(fù)載供電的直流穩(wěn)

4、壓電源。 2.1.2、電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì) 本文采用三相異步電動(dòng)機(jī)控制作為行車(chē)和吊鉤的動(dòng)力單元。三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的為太和動(dòng)態(tài)特性的有點(diǎn)。 2.1.3、PLC的選型 PLC的選型在PLC的應(yīng)用設(shè)計(jì)當(dāng)中非常的重要，目前在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的PLC種類(lèi)很多，在選用PLC時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 首先規(guī)模要適當(dāng)。輸入、輸出點(diǎn)數(shù)以及軟件對(duì)PLC的功能及指令要求是選擇PLC機(jī)型規(guī)模大小的重要依據(jù)。首先要有足夠的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，并留有一定的裕量（百分之十的備用量）。如果只是為了實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化，或者機(jī)電一體化產(chǎn)品，可選用小型的PLC。如果控制系統(tǒng)較大，輸入、輸出點(diǎn)數(shù)較多，

5、被控設(shè)備較分散的，可選用中型或大型的PLC。 其次功能要相當(dāng)，結(jié)構(gòu)要合理。對(duì)于以開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)，一般的低檔機(jī)就能滿足要求；對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，應(yīng)選用帶A/D、D/A轉(zhuǎn)換，加減運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳送的低檔機(jī)；對(duì)于控制比較復(fù)雜，控制性能較高的系統(tǒng)，應(yīng)選用中檔或高檔機(jī)。 根據(jù)以上對(duì)PLC的選型要進(jìn)行的嚴(yán)格分析，再對(duì)照我們所設(shè)計(jì)的電鍍生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)的具體分析，我們所選用的控制系統(tǒng)是三菱公司的FX2N-32MR-001，CPU、電源、輸入輸出一體化機(jī)型，可以連接模擬量、定位、通訊、網(wǎng)絡(luò)等各種特殊擴(kuò)展設(shè)備。內(nèi)置8K容量的RAM存儲(chǔ)器，通過(guò)安裝存儲(chǔ)器卡盒，最大可擴(kuò)展到16K容量

6、。CPU處理速度0..08us/基本指令，I/O點(diǎn)數(shù)各為16點(diǎn)，便可以滿足其控制要求，且有一定的裕量。 2.1.4、PLC的控制功能 PLC是一種一位處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。因此它的組成以一般的微型計(jì)算機(jī)基本相同，也是有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。 PLC的硬件系統(tǒng)由基本單元、I/O擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成，如下圖為PLC的硬件系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)框架圖1 PLC EPROM寫(xiě)入器 打印機(jī) 盒式磁帶機(jī) 編程器 驅(qū) 動(dòng) 受 控 元 件 接 受 現(xiàn) 場(chǎng) 信 號(hào) I/O擴(kuò) 展 單 元 基本單元 I/O擴(kuò) 展 接 口 輸

7、 入 部 件 外 部 I/O 接 口 存儲(chǔ)器 RAM （用戶程序） EPROM (系統(tǒng)程序) 控制器 運(yùn)算器 電源 微處理器(CPU) 輸 出 部 件 圖1 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 1、微處理器（CPU） 與通用計(jì)算機(jī)一樣，CPU是PLC的核心部件，在PLC控制系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)中的作用類(lèi)似于人體的神經(jīng)中樞，整個(gè)PLC工作過(guò)程都是在CPU的統(tǒng)一指揮 下進(jìn)行的。它的主要功能有以下幾點(diǎn)： （1）接受從編程器輸入的

8、用戶程序和數(shù)據(jù)，送入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)； （2）用掃描方式接受輸入設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)（輸入映像寄存器）； （3）監(jiān)測(cè)和診斷電源，PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和用戶程序編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤； （4）執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據(jù)的運(yùn)算、傳遞和存儲(chǔ)等功能； （5）根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，刷新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器表的內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。 2、存儲(chǔ)器 PLC配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶編織出來(lái)控制程序。 系統(tǒng)程序用來(lái)管理PLC系統(tǒng)，不能由用戶直接存取，所以，PLC產(chǎn)品樣本或說(shuō)明書(shū)中所列的存儲(chǔ)

9、器類(lèi)型及其容量，系指用戶程序存儲(chǔ)器而言。如FX2-24M的存儲(chǔ)器容量為4K步，即指用用戶程序存儲(chǔ)器的容量。 PLC所配的用戶存儲(chǔ)器的容量 大小差別很大，通常中小型PLC的用戶存儲(chǔ)容量在8K步以下，大型PLC的存儲(chǔ)了容量可達(dá)到或超過(guò)256K步。 3、輸入\輸出(I/O)部件 如上圖1所示中的輸入部件和輸出部件也成為輸入/輸出單元或輸入/輸出模塊。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的輸入信號(hào)多種多樣信號(hào)電平各不相同，而PLC所能處理的信號(hào)只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，因此必須通過(guò)輸入模塊將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能夠接受和處理的標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)。同樣外部執(zhí)行元件如電磁閥、接觸器、繼電器等所需要的控制信號(hào)電平也千差萬(wàn)別，亦必須

10、通過(guò)輸出模塊將CPU輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成這些執(zhí)行元件所能接收的控制的信號(hào)。所以，輸入/輸出模塊實(shí)際上是CPU與現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出設(shè)備之間的連接部件，起著PLC與被控制對(duì)象間傳遞輸入輸出信號(hào)的作用。 PLC輸入/輸出模塊的電路框圖2.1、圖2.2所示。 外 部 輸 入 信 號(hào) 隔離器 濾波器 輸入 狀 態(tài) 寄 存 器 濾波器 信 號(hào) 接 收 回 路 濾波器 隔離器 隔離器 圖2.1 輸入接口 隔離器 保存器 信 號(hào) 發(fā) 送 回 路 輸 出 狀 態(tài) 寄 存 器 功率放大器 外 部 設(shè) 備 隔離器 保存器 功率放大器

11、 隔離器 保存器 功率放大器 圖2.2 輸出接口 為提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出模塊都有光電隔離裝置。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用由發(fā)光二接管和光電三接管組成的光電耦合器，在模擬量I/O模塊中通常采用隔離放大器。 來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)經(jīng)輸入模塊進(jìn)入PLC。這些信號(hào)有的是數(shù)字量，有的是模擬量；有的是直流信號(hào)，有的是交流信號(hào)。使用時(shí)要根據(jù)輸入信號(hào)的類(lèi)型選擇何時(shí)得輸入模塊。 由PLC產(chǎn)生的輸出控制信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出模塊去驅(qū)動(dòng)負(fù)載，如電鍍上的升降電動(dòng)機(jī)的起停和正反轉(zhuǎn)、閥門(mén)的開(kāi)閉、設(shè)比的移動(dòng)、升降等。和輸入模塊相同，與輸出模塊相接的負(fù)載所需的控

12、制信號(hào)有的是屬質(zhì)量，有的模擬量；有的交流，有的是直流。因此，同樣需要根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇合適的輸出模塊。PLC具有多種模塊，常見(jiàn)的有屬質(zhì)量I/O模塊和模擬量I/O模塊，以及快速響應(yīng)模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模塊等多種。I/O模塊的類(lèi)型、品種與規(guī)格越多，PLC系統(tǒng)的靈活性越好；I/O模塊的I/O容量越大，PLC系統(tǒng)的適應(yīng)性越強(qiáng)。 2.2、系統(tǒng)硬件電路圖 2.2.1、主電路圖 KM4 FU1 M1 3~ M2 3~ FU2U FU3 KM1 KM2 KM3 專用行車(chē)的前后和升降運(yùn)動(dòng)由三相交流異步電動(dòng)機(jī)

13、拖動(dòng)，根據(jù)電鍍行車(chē)的起吊重量，選用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)。主電路拖動(dòng)控制 系統(tǒng)如圖所示，其中，行車(chē)的前進(jìn)和后退，吊鉤的上T升和下降控制分別通過(guò)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2的正、反轉(zhuǎn)來(lái)控制。 圖3 主電路圖 本圖沒(méi)有給三相異步電動(dòng)機(jī)加熱繼電保護(hù)器，是因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)工作時(shí)間是以秒計(jì)算的，工作時(shí)間較短；根本不會(huì)造成三相異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱而損壞。所以本圖可以不用熱繼電保護(hù)器 2.2.2、

14、I/O分配表 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 名稱 功能 編號(hào) 名稱 功能 編號(hào) SB1 啟動(dòng) X000 SQ4 行車(chē)限位（后退） X014 SB2 停止 X001 SQ5 吊鉤限位（提升） X015 SB3 吊鉤提升 X002 SQ6 吊鉤限位（下降） X016 SB4 吊鉤下降 X003 SB5 行車(chē)前進(jìn) X004 輸出信號(hào) SB6 行車(chē)后退 X005 名稱 功能 編號(hào) SA 選擇開(kāi)關(guān)（手動(dòng)） X006 HL 原位指示燈 Y000 SA 選擇開(kāi)關(guān)（自動(dòng)） X007 KM1 吊鉤

15、提升電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器 Y001 SQ1 行車(chē)限位（前進(jìn)） X011 KM2 吊鉤提升電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 Y002 SQ2 行車(chē)限位（后退） X012 KM3 行車(chē)電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器 Y003 SQ3 行車(chē)限位（后退） X013 KM4 行車(chē)電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 Y004 圖4 I/O分配表 2.2.3、I/O接線圖 24V X000 X001 X002 X003 X004 X005 X007 Y002 Y001 Y003 X006 X011 X012 X014 X015 X016 X013

16、Y004 COM COM SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SA SA SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 KM1 KM2 KM3 KM4 220V FX2N - 32MR-001 Y000 HL FU 圖5 PLC控制系統(tǒng)I/O接線圖 第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 3.1、系統(tǒng)功能分析 3.1.1、工藝流程圖及控制流程 電鍍生產(chǎn)線有三個(gè)槽（實(shí)際應(yīng)用還會(huì)多些），工件由裝有可升降吊鉤的行車(chē)帶動(dòng)，經(jīng)過(guò)電鍍、鍍液回收、清洗等工序，完成工件的電鍍?nèi)^(guò)程。工藝要求為：工件放入鍍槽中，電鍍280s后提起，停放28s,讓鍍液

17、從工件上流回鍍槽，然后放入回收液槽中浸30s,提起后停15s，接著放入清水槽中清洗30s，最后提起停15s后，行車(chē)返回原位，一個(gè)工件的電鍍過(guò)程結(jié)束。電鍍生產(chǎn)線的工藝流程如圖。 圖6 電鍍工藝流程圖 控制流程 電鍍生產(chǎn)線除裝卸工件外，要求整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能自動(dòng)進(jìn)行，這主要體現(xiàn)在行車(chē)的控制上，同時(shí)還要求行車(chē)和吊鉤的正反向運(yùn)行均能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制，以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和檢修。圖是電鍍生產(chǎn)線的自動(dòng)工作狀態(tài)流程圖。自動(dòng)控制過(guò)程如下： 行車(chē)在原位，吊鉤下降到最下方，限位開(kāi)關(guān)SQ4、SQ6被壓下，操作人員將要電鍍的工件放在掛具上，即可開(kāi)始電鍍工作。 （1）吊鉤上升 按下啟動(dòng)按鈕SB1，使輔助繼電器M1接

18、通，吊鉤提升電機(jī)正轉(zhuǎn)，吊鉤上升，當(dāng)碰撞到上限位開(kāi)關(guān)SQ5時(shí)，吊鉤上升停止。 （2）行車(chē)前進(jìn) 在吊鉤上升停止的同時(shí)，輔助繼電器M2接通，行車(chē)電機(jī)正轉(zhuǎn)前進(jìn)。 （3）吊鉤下降 行車(chē)前進(jìn)碰撞到右限開(kāi)關(guān)SQ1，行車(chē)停止前 進(jìn)，同時(shí)輔助繼電器M3接通，吊鉤電機(jī)反轉(zhuǎn)，吊鉤下降。 （4）定時(shí)電鍍 吊鉤下降碰撞到下限位開(kāi)關(guān)SQ6動(dòng)作時(shí)，同時(shí)輔助繼電器M4接通，使定時(shí)器T0定時(shí)280S，開(kāi)始電鍍。 （5）吊鉤上升 定時(shí)器T0定時(shí)時(shí)間一到，輔助繼電器M5接通，吊鉤電機(jī)正轉(zhuǎn)，吊鉤上升。 （6）定時(shí)滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開(kāi)關(guān)SQ5時(shí)，吊鉤停止上升，同時(shí)輔助繼電器M6接通，定炻器TI定時(shí)28S開(kāi)始，工件滴液

19、。 （7）行車(chē)后退 T1定時(shí)時(shí)間到，輔助繼電器M7接通，行車(chē)電機(jī)反轉(zhuǎn)，行車(chē)后退，轉(zhuǎn)入下道鍍液回收工序。 （8）吊鉤下降 行車(chē)后退，碰撞到第一個(gè)左限位開(kāi)關(guān)SQ2，行車(chē)后退停止，吊鉤電機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)輔助繼電器M8接通，吊鉤下降。 （9）浸收回液 吊鉤下降碰撞到下限位開(kāi)關(guān)SQ6時(shí)吊鉤停止下降，同時(shí)輔助繼電器M9接通，使定時(shí)器T2定時(shí)30S開(kāi)始，工件浸收回液。 （10）吊鉤上升 定時(shí)器T2定時(shí)時(shí)間到，輔助 繼電器M10接通，吊鉤電機(jī)正轉(zhuǎn)，吊鉤上升。 （11）工件滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開(kāi)關(guān)SQ5時(shí)，吊鉤停止上升，輔助繼電器M11接通，定時(shí)器T3定時(shí)15S開(kāi)始，工件滴液。 （12）行車(chē)后退

20、定時(shí)器T3定時(shí)時(shí)間到，輔助繼電器M12接通，行車(chē)后退，轉(zhuǎn)入下道工序清水槽清洗。 （13）吊鉤下降 行車(chē)后退碰撞到第二個(gè)左限位開(kāi)關(guān)SQ3，行車(chē)停止后退，輔助繼電器M13接通，吊鉤電機(jī)反轉(zhuǎn)，吊鉤下降。 （14）清水槽清洗 吊鉤下降碰撞到下限位開(kāi)關(guān)SQ6，吊鉤停止下降，輔助繼電器M14接通，定時(shí)器T2開(kāi)始定時(shí)30S，工件于清水槽中清洗開(kāi)始。 （15）吊鉤上升 T2定時(shí)時(shí)間到，輔助繼電器M15接通，吊鉤電機(jī)正轉(zhuǎn)，吊鉤上升。 （16）工件滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開(kāi)關(guān)SQ5，吊鉤停止上升，輔助繼電器M16接通，定時(shí)器T3定時(shí)15S開(kāi)始，工件滴液。 （17）行車(chē)后退 定時(shí)器T3定時(shí)時(shí)間到，輔助繼

21、電器M17接通，行 車(chē)后退。 （18）吊鉤下降 當(dāng)行車(chē)后退碰撞到左限位開(kāi)關(guān)SQ4時(shí)，行車(chē)停止后退，輔助繼電器M18接通，吊鉤電機(jī)反轉(zhuǎn)，吊鉤下降。 （19）復(fù)位 吊鉤下降碰撞到下限位開(kāi)關(guān)SQ6，吊鉤停止下降，輔助器M19接通，行車(chē)復(fù)位，按下SB2，行車(chē)停止，工作人員此時(shí)可以取下工件，整個(gè)電鍍過(guò)程結(jié)束。 若再次按下SB1，則開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)工作過(guò)程。 3.1.2、工作狀態(tài)流程圖 圖7 工作狀態(tài)流程圖 3.2、控制程序設(shè)計(jì)思路 3.2.1、梯形圖的介紹 一個(gè)梯形圖有左邊的一條垂直向下的線及若干條與之相交并向右延伸的分支線組成。一個(gè)梯形

22、圖，左邊的稱為母線，相當(dāng)于電氣控制線路中的電源線。分支線稱為回路，在回路上有常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)。 如果觸點(diǎn)ON，從母線來(lái)的“能流”就可以通過(guò)該觸點(diǎn)；若觸點(diǎn)OFF，則“能留”不能通過(guò)。若“能留”通過(guò)一系列串聯(lián)或并聯(lián)的觸點(diǎn)到達(dá)了繼電器線圈，則其通電，否則，線圈不能通電。線圈通電習(xí)慣上也稱為線圈得電，線圈不能通電習(xí)慣上也稱線圈失電。 從計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的角度來(lái)看， 分支線回路也稱為指令行，常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)可認(rèn)為是沿指令行設(shè)置的條件，這些條件的邏輯組合，可以決定右邊指令的執(zhí)行結(jié)果。 指令可以分支，可以會(huì)合，指令行上垂直的一對(duì)線稱為條件（即觸點(diǎn)） 無(wú)斜線穿過(guò)的條件稱為常開(kāi)條件（NO，常開(kāi)

23、觸點(diǎn)），有斜線穿過(guò)的條件稱為常閉條件（NC，常閉觸點(diǎn)）每個(gè)條件上或下標(biāo)注的數(shù)字表示指令的操作數(shù)位。梯形圖右邊是指令，該指令的狀態(tài)由左側(cè)的條件來(lái)決定。 3.2.2、梯形圖編程 1．軟繼電器 PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈

24、和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。 2．能流 如下圖所示觸點(diǎn)1、2接通時(shí)，有一個(gè)假想的“概念電流”或“能流”從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。能流只能從左向右流動(dòng)。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。 圖8 能流圖 3．母線 梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Bus bar)。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫(huà)出。

25、4．梯形圖的邏輯解算 根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。 3.2.3、梯形圖編程規(guī)則 梯形圖作為一種編程語(yǔ)言，繪制時(shí)有一定的規(guī)則。在編輯梯形圖時(shí)，要注意以下幾條： (1)梯形圖的各種符號(hào)，要以左母線為起點(diǎn)，右母線為終點(diǎn)從左向右分行繪出。每一行的觸點(diǎn)群構(gòu)成該行梯形圖的“執(zhí)行條件”，與右母線連接的是輸出線圈，功能指令，不能是觸點(diǎn)。一行寫(xiě)完，自上而下依次

26、再寫(xiě)下一行。注意觸點(diǎn)不能接在線圈的右邊。 (2)觸點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在水平線上，不能畫(huà)在垂直分支線上。 (3)不包含觸點(diǎn)的分支應(yīng)放在垂直方向，不可水平方向設(shè)置，以便于識(shí)別觸點(diǎn)的組合和對(duì)輸出線圈的控制路徑。 (4)如果有幾個(gè)電路塊并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的支路塊放在最上面。若有幾個(gè)支路塊串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將并聯(lián)支路多的盡量靠近左母線。 (5)遇到不可編程的梯形圖時(shí)，可根據(jù)信號(hào)流對(duì)原梯形圖重新編排，以便于正確進(jìn)行編程。 3.2.4、語(yǔ)句表程序的編程規(guī)則 在許多場(chǎng)合需要將繪好的梯形圖列寫(xiě)出指令語(yǔ)句表程序，根據(jù)梯形圖上的符號(hào)及符號(hào)間的互相關(guān)系正確的選取指令及注意正確的表達(dá)順序是很重要的 (1)利用PLC基本指令

27、對(duì)梯形圖編程時(shí)，必須要按信號(hào)單方向從左到右、自上而下的流向原則進(jìn)行編寫(xiě)。 (2)在處理較復(fù)雜的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，如觸點(diǎn)塊的串聯(lián)并聯(lián)或堆棧指令，指令表的表達(dá)順序?yàn)椋合葘?xiě)參與因素的內(nèi)容，再寫(xiě)參與因素 間的關(guān)系。 3.2.5、電鍍生產(chǎn)線梯形圖設(shè)計(jì) 順序流程圖 順序控制功能圖又稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)可編程控制器的順序控制程序的有力工具。順序控制功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，它是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言，可以供進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行交流之用。該課題所采用的是無(wú)分支的順序控制方法。 Y1吊鉤升 S0 S21 S22

28、 S23 S24 S25 S26 S27 S28 S29 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37 S38 S39 M8002 手動(dòng)控制 X0啟動(dòng)SB1 Y1吊鉤升 Y3行車(chē)進(jìn) Y2吊鉤降 T0電鍍時(shí)間 Y1吊鉤升 T1滴液 Y4行車(chē)退 Y2吊鉤降 T2浸回收液 X15 X11 X15 T0 K2800 X12 X16 T2 K300 X16 T1 K280 X15 T3 K150 X13 X16 T2 K300 X15 T3 K150 X14 X16 X16 X14 T3滴

29、液 Y4行車(chē)退 Y2吊鉤降 T2洗清水 Y1吊鉤升 T3滴液 Y4行車(chē)退 Y2吊鉤降 圖9 順序流程圖 STL梯形圖程序（圖6）步進(jìn)梯形指令是FX系列的，功能最好表達(dá)形式，還有一個(gè)指令RET利用這兩個(gè)指令很方便地編制順序控制功能圖和程序。 3.3、電鍍生產(chǎn)線PLC控制梯形圖 圖10 電鍍生產(chǎn)線PLC控制梯形圖 第4章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 4.1、系統(tǒng)調(diào)試 該梯形圖的程序的每一步均進(jìn)行了模擬仿真，發(fā)現(xiàn)各步都能正常工作，梯形圖正確。

30、 圖11 上圖是在對(duì)程序的初始化脈沖M8002強(qiáng)制為ON的狀態(tài)下觀察對(duì)應(yīng)的后續(xù)布是否動(dòng)作，陰影部分使動(dòng)作的元件，可以看出此步梯形圖使正確的。 圖12 上圖是檢查定時(shí)器在滿足條件時(shí)時(shí)是否開(kāi)始計(jì)時(shí)。 圖13

31、 上圖是檢查定時(shí)器在定時(shí)時(shí)間到時(shí)是否使相應(yīng)的后續(xù)步工作。 4.2、結(jié)果分析 通過(guò)三菱PLC編程軟件對(duì)電鍍生產(chǎn)線PLC控制進(jìn)行了模擬，讓我明白了電鍍的工作流程，對(duì)電鍍有了深刻的了解。 近幾年來(lái)，雖然我國(guó)的電鍍工業(yè)有不錯(cuò)的發(fā)展，但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是存在很大的差異，必須奮起直追，才能趕上世界先進(jìn)水平，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，我國(guó)的電鍍工業(yè)正在不斷發(fā)展，并且朝著節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。對(duì)電鍍質(zhì)量的要求也朝著高耐腐蝕性和

32、高裝飾性的方向發(fā)展。 本課題我們主要研究的是PLC在電鍍行業(yè)的應(yīng)用，我們可以去研究減少企業(yè)成本、提高企業(yè)生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)，根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則，對(duì)鍍鋅工藝和控制要求進(jìn)行了分析，并對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)為了對(duì)電鍍控制時(shí)間優(yōu)化，提高產(chǎn)量，對(duì)行車(chē)運(yùn)行的速度控制進(jìn)行理論研究，建立傳遞函數(shù)，然后進(jìn)行對(duì)比，優(yōu)化，違為新的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)提供了背景。 我們還可以對(duì)行車(chē)運(yùn)行的路徑進(jìn)行研究，因?yàn)楣潭ㄖ芷诹鞒毯图磿r(shí)姓行車(chē)運(yùn)行各自仍有很大的缺陷，若能建立，一兼顧固定行車(chē)運(yùn)形規(guī)則的生產(chǎn)效率及即時(shí)的生產(chǎn)效率及即時(shí)控制的彈性的行車(chē)運(yùn)行方式，將有助于增進(jìn)電鍍產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。 還有我們?cè)?/p>

33、良好的速度控制時(shí)，如何能減低行車(chē)之間出現(xiàn)碰撞的現(xiàn)象和堆飛巴的現(xiàn)象。 第5章 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)學(xué)習(xí)、實(shí)踐，逐步進(jìn)入一般工程應(yīng)用的組織、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)試和運(yùn)行等領(lǐng)域。利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)控制，使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，可方便完成自動(dòng)，手動(dòng)控制和相互之間的切換；整個(gè)程序采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法，提高了電鍍生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展方向。簡(jiǎn)要的陳述，完成了本設(shè)計(jì)的組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳送現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 本設(shè)計(jì)通過(guò)軟硬件之間的配合與調(diào)試，達(dá)到工業(yè)設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)傳送生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制。主要介紹

34、了PLC的基本構(gòu)成、內(nèi)部元器件、基本指令及應(yīng)用舉例、功能指令及應(yīng)用舉例、軟件應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)通信、梯形圖的編程方法及應(yīng)用舉例、實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等。 該系統(tǒng)利用可編程控制器和組態(tài)軟件強(qiáng)大的功能，可實(shí)現(xiàn)傳送生產(chǎn)線的全自動(dòng)化，并可兼容手動(dòng)操作。它不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)，還可以進(jìn)行復(fù)雜的過(guò)程控制和構(gòu)成分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，使電氣控制技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,在生產(chǎn)過(guò)程、科學(xué)研究和其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣控制技術(shù)的應(yīng)用都是十分廣泛的。 因此在簡(jiǎn)明扼要的介紹基本理論和基礎(chǔ)技能的同時(shí)，重點(diǎn)突出了實(shí)踐性環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在大量增加了應(yīng)用性實(shí)例的編程，從工程實(shí)際出發(fā)，由易到難，循序漸進(jìn)，在簡(jiǎn)單的實(shí)際應(yīng)用中

35、領(lǐng)悟PLC編程的技巧和方法，感悟?qū)嵺`滲透理論帶來(lái)認(rèn)知的快捷與方便。 參考文獻(xiàn) （1）電氣控制與PLC . 熊幸明 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 （2）現(xiàn)代電器控制及PLC的應(yīng)用技術(shù). 張萬(wàn)忠 中國(guó)電力出版社 2005 （3）三菱公司網(wǎng)站電子資料. 2009 （4）可編程控制器應(yīng)用技術(shù). 胡學(xué)林 高等教育出版社 2007 （5）電工技術(shù) 高福華 常通義 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 (6)現(xiàn)代通信原理 曹志剛 錢(qián)亞生 清華大學(xué)出版社 2004 (7)電路分析基礎(chǔ) 李建明 人民郵電出版社 2001 (8)PLC編程理論、算法及技巧 宋伯生 機(jī)械工業(yè)出版社 2009 (9)工廠電氣控制技術(shù) 方承遠(yuǎn) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 (10)機(jī)床電氣與PLC 陶維利 西安電子科技大學(xué)出版社2005 23