目 录
摘 要 2 Abstract 3 绪 论 4
1 电镀生产线的现状及发展状态. 5 1.1 国内外电镀生产线的发展情况 5 1.2国内电镀行业存在的问题 5 1.3国内电镀生产线的发展状态 6 2 电镀生产线专用行车的技术要求 7 2.1电镀生产线的工艺要求 7 2.2 系统动力设备的要求 8 2.3系统设计要求 8 3 系统总体设计 9 3.1 总体的方案说明 9 3.2电气控制系统的设计 9 3.2.1主电路的设计 9 3.2.2交流控制电路设计 10
3.3系统设备元件的选用方案和参数的计算 11 3.3.1动力设备的设计和选择 11 3.3.2 主要参数计算及元器件选择 12 3.4 PLC控制电路设计 15 3.4.1 PLC硬件电路的设计 15 3.4.2 PLC系统程序的分析 17 3.4.3 PLC整体程序的设计 20 4 设计工艺图 27 5 设计小结 33 致 谢 34 参考文献 35 附 录 36
1.电镀生产线电器控制系统使用说明书 36 1.1系统功能简介 36 1.2主要技术参数 36 1.3工作原理 37 1.4使用说明 37
1.5使用与维护主意事项 37 2.程序指令表清单 38
摘 要
本课题主要研究的是可编程控制器（PLC）在工业生产领域的应用。针对小型电镀车间行车电气控制系统故障频繁的弊端，采用国内外处于领先地位的PLC控制系统加以改进，是采用PLC控制系统对老机改造的一个成功案例。它使得生产线在实现完全自动化的同时，可以灵活地进行手动操作，并能通过报警装置，对生产线出现的故障进行智能报警。这套系统技术先进、操作简单安全、经济效益高。该系统使得生产效率、产品合格率与老式设备相比大为提高。
关键词：可编程控制器，电镀专用行车，自动控制
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。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度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。
