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PLC控制电镀生产线的方案设计

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-14  浏览次数:725

 王珏

(中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221000)

摘要:利用PLC实现对电镀生产线的系统控制,使系统具有很强的适应能力,可方便完成自动、手动控制和相互之间的切换。整个程序采用结构化的设计方法,提高了电镀生产线的自动化程度和生产效率,是电镀生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。

关键词:PLC,电镀行车,控制

中图分类号:TQ 150.5   文献标识码:A 文章编号:1000-4742(2011)05-0031-03

O前言

传统的电镀生产线自动设备少,集成度低,因此需要很多的劳动力来分担各种工作,不仅浪费了劳动力,更是无法保证产品的质量。另外,由于电解液之类的液体具有毒性,也会对人体造成伤害。随着时间的推移,社会的发展,传统的电镀方法已不能满足人们的需要,自动化的产生已经成为必须。全自动电镀生产线是按一定电镀工艺流程,通过机械和电气装置自动完成电镀工序要求的全部过程,且生产效率高,产品质量稳定,同时可以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是电镀生产线自动化控制的关键。

本设计采用PLC作为控制器[1]来控制电镀生产线,主要是考虑PLC的性能可靠性高,抗干扰能力强,控制系统易于实现,开发工作量少、周期短,维修方便,能耗低,性价比高。

1 系统介绍

1.1 电镀生产线控制系统的工作方式和工序分析

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、可编程控制器和电器控制箱组成。按照其工艺要求和规模,一般设计由行车的运动来控制。在该设计中,行车的运动分为手动控制和自动控制。不论手动控制还是自动控制都是根据已编制好的程序运行,手动控制是通过外部的开关、按钮、按键等来按部就班的控制行车的运动;自动控制可采用电感式接近开关来让行车自动运行,接近开关的主要作用是负责行车的上、下定位,镀槽定位等。电机的动作主要根据行车的运动来决定,前进采用行进电机,升降采用升降电机。

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。手动控制:用按钮手动控制行车的上升、下降、前进、后退及终端限位;

单周期自动控制:启动后,行车完成一次电镀工作回到原位停止;连续循环自动控制:启动后,行车完成一次电镀工作回到原位再连续循环工作。

本设计中电镀需要经过5个过程,即:要经过5个槽,分别是电解去油槽,水洗槽,酸洗槽,水洗槽,电镀槽。电镀生产线设计,如图1所示;电镀生产线控制系统运行流程,如图2所示。

1.2传感器的选择

本设计中选择电感式接近开关进行位置的检测[2]。电感式接近开关属于一种有开关量输出的位 置传感器,它由LC高频振荡器和放大处理电路组成。当金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,物体内部就会产生涡流;这个涡流反作用于接近开关,会使接近开关振荡能力衰减,从而使内部电路的参数发生变化,并由此识别出有、无金属物体接近,进而控制开关的通或断。将电感式传感器安装在离目标位置5 mm的位置。

1.3 PLC对电镀生产线控制系统的实现

依据CPU226模块的主要技术指标和对电镀生产线控制系统的分析,确定系统的输入和输出与PLC的数字量输入点和输出点的硬件连接,如图3,图4所示。

顺序功能图描述了控制系统的控制过程、功能和特性,如图5所示。

1.4组态软件与PLC的通信设置

组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的问题,降低了系统集成的难度,节约了大量的设计时间,提高了系统的可靠性,使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态,完成最终的自动化控制工程[3]。

本设计中利用组态软件来创建工程路径,组态画面,定义变量和数据,构造数据库,建立动画连接。利用组态王6.53使用Siemens的PPI协议,通过 PPI/PC电缆与PLC进行通信,然后进入到运行和调试阶段,实现组态软件对现场状态的监控。

2 总结

本研究利用PLC控制系统及组态软件联机实现电镀生产线的设计。首先实现通过组态王6.53组态联机,然后用PLC对控制过程进行编程,最后联机观察并调试。本设计将组态王界面作为上位机,PLC作为下位机,操作人员不需要深入生产现场,就可以获得实时数据,优化控制现场作业,提高生产效率。

参考文献:

[1]吴中俊,可编程控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]孟立凡,蓝金辉。传感器原理与应用[Ml.北京:电子工业出版社,2007.

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

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