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电镀生产线PLC控制

第一章引言

1、设计目的和任务与内容

1.1、设计目的

综合运用本课程与前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计

和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训

练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信

息处理的能力，以与编写和整理设计文档的能力。

1.2、设计任务

熟悉工艺流程与生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件

电路图、PLC接线图与控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在

计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。

1.3、设计内容

电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。行车

和吊钩各由一个电动机拖动。行车的进退和吊钩的升降均由相应的限

位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求：工件放入镀槽中，

电镀280s后提起，停放28s，让镀液从工件上流回镀槽，然后放入

回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。最

后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统

有自动和手动两种操作模式。

第二章系统硬件设计

2.1、系统硬件配置与组成原理

2.1.1、电气控制线路的设计

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本自动线中的电动机控制线路，采用交流380/220V电源供电，

电源开关采用刀开关与自动开关串连的组合形式，其中刀开关起隔离

电源、安全检修的作用，自动开关起短路保护作用。电动机控制线路

中各电机主电路接于380V电源，控制电路接于220V电源。各电机主

电路采用接触器控制，并采用热继电器作过载保护，其中行车电机和

吊钩电机采用电磁抱闸制动。因实际需要，吊钩电机采用转子串电阻

起动。因此，电镀行车电动机的主电路、局部照明电路、向PLC负载

供电的直流稳压电源。

2.1.2、电动机的设计

本文采用三相异步电动机控制作为行车和吊钩的动力单元。三相

异步电动机具有结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较

好的为太和动态特性的有点。

2.1.3、PLC的选型

PLC的选型在PLC的应用设计当中非常的重要，目前在国内外生

产的PLC种类很多，在选用PLC时应考虑以下几点：

首先规模要适当。输入、输出点数以与软件对PLC的功能与指令

要求是选择PLC机型规模大小的重要依据。首先要有足够的输入、输

出点数，并留有一定的裕量（百分之十的备用量）。如果只是为了实

现单机自动化，或者机电一体化产品，可选用小型的PLC。如果控制

系统较大，输入、输出点数较多，被控设备较分散的，可选用中型或

大型的PLC。

其次功能要相当，结构要合理。对于以开关量进行控制的系统，

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一般的低档机就能满足要求；对于以开关量控制为主，带少量模拟量

控制的系统，应选用带A/D、D/A转换，加减运算，数据传送的低档

机；对于控制比较复杂，控制性能较高的系统，应选用中档或高档机。

根据以上对PLC的选型要进行的严格分析，再对照我们所设计的

电镀生产线的控制系统的具体分析，我们所选用的控制系统是三菱公

司的FX2N-32MR-001，CPU、电源、输入输出一体化机型，可以连接

模拟量、定位、通讯、网络等各种特殊扩展设备。内置8K容量的RAM

存储器，通过安装存储器卡盒，最大可扩展到16K容量。CPU处理速

度0..08us/基本指令，I/O点数各为16点，便可以满足其控制要求，

且有一定的裕量。

2.1.4、PLC的控制功能

PLC是一种一位处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质

是一种工业控制用的专用计算机。因此它的组成以一般的微型计算机

基本相同，