电镀控制设计说明书

设计概况电镀生产应用范围广泛，生产线较长，设备分散，前后联锁关系复杂，控制较难。电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两至四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行。本设计中以三台行车、五个槽位为例，对电镀生产线的流程以及控制方法进行了介绍。对于行车的自动控制，早期是采用继电-接触器控制电路，但是其电路复杂，接口多，工作可靠性差，维护困难。发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。本设计中，分别用继电-接触器这种传统方法以及采用欧姆龙CPM1A-40CDR-A小型PLC对电镀生产线的电气控制系统进行了设计。用PLC进行自动控制，具有编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强的特点，是一种很有效的自动控制方式，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：电镀生产线；行车控制；继电－接触器控制；欧姆龙PLC控制AbstractElectroplatingwiderangeofapplications,theproductionlineislonger,equipmentscatteredaroundthecomplexinterlockingrelationships,controlismoredifficult.Electroplatingproductionlineinaccordancewithitsgeneraldesignprocessrequirementsandscaleroadworkhastwotofourunits,eachlanewerepreparedaccordingtotheproceduresruntheirowngood.Inthisdesign,threelane,fiveslots,forexample,electroplatingproductionlineprocessesandcontrolmethodswereintroduced.Forautomaticcontroloftraffic,istheuseofearlyrelay-contactorcontrolcircuit,butthecircuitcomplexity,interfacesandmoreoperationalreliabilitypoormaintenance.DevelopmenthasitscontrolmethodhasbeenadoptedPLCprogrammablecontrollerasthecorecontrolunit,whichcontrolsmoresecure,reliable,convenient,flexible,higherdegreeofautomation.Inthisdesign,respectively,withrelay-contactorthistraditionalapproachandtheuseofOmronCPM1A-40CDR-AsmallelectroplatingproductionlinePLCelectricalcontrolsystemdesign.WithPLCautomaticcontrol,withprogrammingconvenience,flexibleoperation,safe,stable,reliableperformanceandanti-jammingfeatures,isaveryeffectiveautomaticcontrolmode,electroplatingproductiontoachievehighefficiency,lowcost,highqualityautomatedproductiondevelopment.Keywords：Electroplatingproductionline；Trafficcontrol；Relay-contactorcontrol；OmronPLCcontrol目录1引言.............................................................11.1电镀生产线简介...............................................12电镀车间专用行车控制系统.........................................12.1专用设备基本情况介绍.........................................12.2拖动情况介绍.................................................32.3设计要求.....................................................33继电-接触器控制系统设计..........................................43.1电镀生产线运行流程...........................................43.2总体方案的选择...............................................53.3电气控制原理图设计...........................................63.3.1主电路设计...............................................63.3.2控制电路设计.............................................73.3.3辅助电路设计............................................133.3.4选择电器元件............................................143.4工艺图设计..................................................173.4.1电器板元件布置图........................................173.4.2控制面板元件布置图......................................194PLC控制系统设计.................................................194.1主电路的设计................................................204.2控制电路的设计..............................................204.2.1PLC的选型..............................................204.2.2PLC输入/输出继电器地址分配............................214.2.3外围接线图..............................................224.3工艺图纸的设计..............................................234.4梯形图程序..................................................245.设计总结.......................................................27参考文献.....................................................28附录内蒙古农业大学机电工程学院毕业设计说明书11引言1.1电镀生产线简介电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。电镀工艺流程中，保证产品的电镀时间是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和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则是电镀生产线自动化控制的关键。电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两至四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。2电镀车间专用行车控制系统2.1专用设备基本情况介绍电镀车间专用行车是某厂电镀车间为提高功效、促进生产自动化和减轻劳动强度，提出制造的一台专用半自动起吊设备。它采用远距离控制，起吊重量在300kg以下。起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。根据工艺要求，专用行车的结构与动作流程示意图如图2-1所示。电镀生产线电气控制系统设计2图2-1专用行车的结构与动作流程示意图电镀车间有多个电镀（清洗）槽位，分别标记为1槽、2槽等等。实际生产线上镀槽的数量是根据用户综合各种电镀工艺的需要所提出的要求而定。电镀种类越多，槽数也越多。为简化设计过程，本设计暂定5个电镀槽位。在电镀生产线一侧，工人将待电镀零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升，到一定高度后自动逐段前进。按工艺要求在需要停留的槽位停止，然后自动下降，停留一段时间（各槽停留的时间预先按工艺调定）后再自动上升，停留一段时间再前进。如此完成电镀工艺的每一道工序，直至生产线的末端，自动返回原位。工人卸下处理好的零件，重新装料发出信号，进入下一个电镀作业循环。对于不同零件，其镀层要求和工艺过程是不同的。为了节省场地，适应批量生产和柔性生产的需要，提高设备利用率和发挥最大经济效益，该设备还要求电气控制系统能针对不同电镀工艺流程，有程序预选和修改能力。例如镀锌使用1、3、4、5槽位，不需要使用2槽位；镀铬使用1、2、4、5槽位，不需要使用3槽位等。各槽位停留的时间由用户根据工艺要求进行整定。设备的机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，但要求准确停稳，以便吊篮能准确进入电镀槽内。工作时除具有自动控制的大车移动（前进/后退）与吊篮提升/下降运动外，还有调整吊篮位置的小车运动（左移/右移）。内蒙古农业大学机电工程学院毕业设计说明书32.2拖动情况介绍专用行车的小车、打车及升降运动三相交流异步电动机（Y802-4型0.75kW、2.1A、1390r/min）分散拖动。2.3设计要求本课题要求设计一电镀生产线控制，电镀生产线上采用专用的行车和可升降的吊钩，假定生产线有五个槽位（除油槽，酸洗槽，电镀槽，回收液槽，清水槽），电镀时将工件依次放入槽中电镀，行车返回后，电镀一个工件结束。控制要求如下：1、电镀生产线上采用专用的行车和可升降的吊钩，行车前退、左右移动和吊钩升降各由一台电机拖动，并有相应的限位开关SQ定位。2、工件在三个槽位均需停留一段时间，并在槽位上方停留一段时间，让镀液从工件上流回镀槽。(1)将工件放入除油槽内，除油30s后提起，停放10s；(2)接着将工件放入酸洗槽内，酸洗40s后提起，停放20s；(3)然后将工件放入镀槽中，电镀240s后提起，停放30s；(4)然后再将工件放入回收液槽浸40s，提取后停20s；(5)最后放入清水槽中清洗30s，最后提起停10s后。之后行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。（原位是指行车在挂件架上方，吊钩下降到最下方，在原位，操作人员把将要电镀的工件放在挂具上，即可开始电镀工作）3、整个电镀生产线完成一个工作循环后，可以自动进行下一个工作循环，也可以按下停止按钮，结束工作。当再按下启动按钮，则开始第二个工作循环。4、控制装置具有程序预选功能（按电镀工艺确定需要停留工位），一旦程序预选，除装卸零件外，整个电镀工艺应能自动进行。5