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基于PLC的电镀生产线控制系统的设计

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-09  浏览次数:658

余剑

(南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院,江苏泰州225300)

摘要:介绍了利用西门子S7-200PLC对某条电镀生产线行车的运动控制,本控制系统还采用了组态王监控软件。利用组态王与PLC相结合的控制方式,实现了对这条生产线的控制简单化,大大提高了生产效率。

关键词:电镀生产线;行车控制;PLC;组态王

1·概述

电镀工艺隶属电化学生产工艺,传统的工艺含有自动设备少,集成度低,在电镀手工生产过程中,工人不可避免地要接触一些硝酸、重金属盐、氰化物等一些有毒有害物质,对他们的安全健康有很大的影响。现在,在电镀生产线控制中采用了PLC技术后,实现了对其自动化控制,减轻了工人劳动强度,提高了生产效率和生产质量。

2·电镀生产线控制系统的设计与实现

2.1 电镀生产线工序的介绍

电镀生产线主要由行车,电机和盛放液体的槽组成。它的控制系统由工业级控制计算机、PLC和电器控制箱组成。按照其工艺要求和规模一般设计由行车的运动来控制。本文所涉及的课题将电镀的流程大致分成三大部分,镀前处理、电镀和镀后处理。其电镀生产线的设计图如图1所示。

 

 

 

2.2 控制方式和要求

本条电镀生产线的控制方式分为手动控制、单周期自动控制和连续循环自动控制。

2.2.1 手动控制。要求手动按钮实现控制电镀生产线中电机的上升、下降、前进和后退动作。

2.2.2 单周期自动控制。要求启动后,完成一次电镀工作回到原位停止。

2.2.3 连续循环自动控制。要求启动后,完成一次电镀工作回到原位再连续循环工作。

2.2.4 单步操作。要求每按一次启动按钮执行一个动作步。

2.3 相关硬件的选取

2.3.1 传感器的选择。接近开关可用于检验距离、尺寸控制、检测物体存在有否、检测生产包装线上有无产品包装箱等。目前应用较为广泛的接近开关可分为:电感型、电容型、光电型、超声波型和电磁感应型。本生产线中选择的是电感型。

2.3.2 PLC的选择。本控制系统选用PLC是西门子S7-200。该系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要。由于具有紧凑的设计,良好的扩展性,低廉的价格以及强大的指令,使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。

2.4 程序设计

依据本电镀生产线工序和控制要求,对PL-CI/O口进行分配,分配表如表1、表2所示。

 

 

 

根据表1和表2,依据控制要求,设计了PLC程序,实现了本条生产线的高效运行。

2.5 人机界面的设计

本人机界面控制系统使用组态王6.53软件来完成。现场运行界面以动画和图像的方式显示了现场实际的各种动作。通过组态王6.53中丰富的动画功能,依据I/O变量采集来的现场数据,可编写模拟现场各动作的程序,实现了对电镀生产线系统现场运行状况的监视。

结束语

本文先介绍了某条电镀生产线的生产工序,后对其控制系统的设计进行了阐述。本控制系统采用了PLC和组态王相结合的方式,该方式可有效实现整个生产过程的综合监控,提升了自动化控制水平,提高了生产效率。在目前的各种工业生产过程中,该方式已成为主流的控制方式,有极高的应用价值。

参考文献

[1]西门子公司编.SIMATICS7-200系统手册[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2]严盈富.监控组态软件与PLC入门[M].北京:人民邮电出版社,2007.

作者简介:余剑(1978~),男,湖北武汉人,硕士学位,助教,主讲《交流变频调速技术》,《集散控制系统》,《工厂供电》,从事变频调速、现场总线等方面的研究。

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