电镀生产线PLC控制系统设计.pdf

毕业设计（论文）设计（论文）题目：电镀生产线PLC控制系统设计_学生姓名：二级学院：班 级：提交日期：目录目录摘要.IIIAbstract.IV1绪论.12电镀生产线的总体介绍.22.1电镀生产线的概述.22.2本课题内容和工艺要求.22.2.1 内容.22.2.2设计要求.32.3控制器的选择.33可编程序控制器(PLC).53.1 PLC的基本概念.53.3 PLC的基本工作原理.74系统的硬件设计.94.1 PLC的选型.94.2主电路设计.104.3 PLC外部接线图.114.4 I/O地址分配表.135系统的软件设计.155.1三菱fx2n系列plc的软件构成.155.1.1 三菱 fx2n 系歹J plc 元件.155.1.2三菱PLC的编程语言.175.2三菱fx2n系列plc基本指令讲解.175.3控制流程.185.4控制系统的程序编制.215.4.1控制系统的一些基本操作要求.215.4.2程序的编制.21目录6系统的运行与调试.286.1编程软件与调试软件介绍.286.2程序的调试.297结论.38参考文献.39附录A梯形图.40附录B指令表.47致谢.52II摘要基于PLC的电镀生产线控制摘要这样的设计是为了使生产线能够自动生产和操作的能力，采用日本三菱 FX2N-32MR-001为控制器进行电镀生产线的自动控制。通过硬件和软件设计，画出了硬件 接线图、可编程控制器控制、输出端口分配表和总体方案流程图，通过控制电镀行车的上 行、下行、左行、右行四个运动，来实现自动化，从而提升生产效能，劳动强度会下降，可以提高工人的工作环境质量。关键词：plc;电镀生产线；行车illAbstractThe Design of Control System of Electroplating Automatic Production Line Based on Programmable Logic ControllerAbstractThis d esign is fo r the sake o f makin g the lin e o f pro d uctio n be capable o f o wn the ability o f auto matic pro d uctio n an d o peratio n,usin g Span s MITSUBISHI FX2N-32MR-001 as the co n tro ller to carry o ut auto matic co n tro l o f electro platin g pro d uctio n lin e.Hard ware an d so ftware d esign o f the sy stem o n this basis,gives the sy stem hard ware wirin g d iagram an d PLC co n tro l I/O po rt allo catio n table as well as the o verall pro gram flo w chart,the d esign an d co n tro l o bject is main ly the galvan izatio n d rivin g,by electro platin g ro ad o f upward,d o wn ward,left an d right co n tro l fo r fo ur mo vemen t to achieve auto matic electro platin g pro d uctio n lin e,so as to impro ve the pro d uctio n efficien cy,red uces the labo r in ten sity an d greatly impro ve the en viro n men tal quality o f the wo rk o f the staff.Key words：PLC；Electro platin g pro d uctio n lin e；Drivin g Electro platin gIV1绪论1绪论随着中国经济快速发展，工业化进程的日益深化，这就为自动化行业的发展 提供了空间。电镀行业是我国非常重要的加工行业，但是大多数中小企业仍在使 用许多过时的技术和设备，大量的生产线均为半机械化和半自动化控制，更有一 些甚至为手工操作。工业化的电镀生产线具有工位多、生产复杂特点。同时在电镀中过程中，其 氧化、酸洗、碱洗、电镀等工艺具有严重的化学污染和腐蚀，对人的健康十分不 利，而且人工操作随机性大，对产品质量影响大。传统方法是运用顺序控制器,但是由于其电路复杂，接口比较多多，受外界的干扰大，工作可靠性比较差，维 护也十分困难。采用PLC有较好的诊断能力和自保护能力，可以大大增强系统的 抗干扰能力，提高系统的可靠性。一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂 外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时间则是决 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。用PLC加上变频器对电镀自动生产线的行车进行控制，具有编程方便、操作 灵活、性能可靠、使用安全、结构简单、抗干扰能力强和工作稳定的特点，是一 种非常有效的自动控制方式，也是电镀生产实现高质量、低成本、高效自动化生 产的发展方向。2电镀生产线的总体介绍2电镀生产线的总体介绍2.1电镀生产线的概述电镀生产线集中了工业电镀中基本的电镀生产设备，电镀生产需要按照一定的流程 实施。电镀生产线目前的核心控制部件是PLC,它产生的控制效果会更加精确，有效。电镀生产线技术在持续完备中，从最开始的手动电镀到半自动化电镀，再到现在的 全自动电镀。但是，随着技术的发展，这些生产技术并没有被淘汰，目前还起着作用。它们各自有优缺点以及其所适用的场合。表1T电镀生产线分类英盥&手磁毅甦产舞主舞可以栏演逢镇君鬻匕徽蹙豢魏鬻翕等,舜鼠占地麻明 不大*簸讦铸构案月”鲍同时彝有2虱!*午工芭僦玛 英海带四电餐工”事自翱粗锲甦产缝主震生于槽鎏电子鹤推量日产*产信鼠救避秣，舒军在辘 藏导翱的空产舞上湖u四比产扫的物品域量可氧一魏陵昭 产量高,*养且髭港耍照划夏具春粮高尬生产量产的窣也非常舒*，斯膜是震君攀敬就此的耨翳*叁自动偏电艘生产舞遹哈穗麻箱类第一但产量言廉高曲产晶*微爵唯a旗救 产量大小素制建相密电装生产糠fl情十赞耨合产品的赛魏程 魂魂相阴库圃的够作甘褰.在严格管理好频蝌骗制好敏建那 螂黯，就可厩梗黛不爵1的建行全自凌.空巴“它触撞制莪就健用 poca 按服工式法玲偌潟理之懿入电通即就瓣?当 自郴谣飙2.2本课题内容和工艺要求2.2.1内容电镀生产线上是有基本的槽位三个：清水槽、回收槽、电镀槽，用行车来带动工件,22电镀生产线的总体介绍通过电镀，镀液回收，清洗等几个工序。完成电镀的所有过程。位于电镀生产线边的人员，将代加工的加工件放入筐内，同时给出指示，专用行车就向上去和自动一段段运行。根据 设计的目的在须静止的槽位处静止运动，而且根据程序往下走，静止一段时间（每个槽停 留的时间根据事先工艺要求设定）后自动提升，这样完成电镀工艺要求的每一道工序，直 到生产线结束后，自动返回到原来的位置，放下已经做好的的零件，然后又一次放进材料,发出指示，用来启动下一个处理周期。2.2.2设计要求电镀生产线设有三个槽，工件可通过有升降吊钩的行车移动。镀后，镀液回收及清洗 工艺，工件按要求做好。加工指示是：把物料投到电镀槽里，电镀280秒后提出，停放28 秒后，把镀液从工件上流到渡槽，之后放到回收液槽里浸30s,向上提并静止15S,再放 到干净水槽里洗30S,接着抬起来静止15S,行车回到原来的地方，全部完成工作。电镀 生产线的流程图像1-1显示。SQ1SQ4，SQ3p SQ2 一图17电镀生产线的工作流程图2.3控制器的选择在现代化工业生产过程中，控制器处于十分重要的地位，是现代化工业实现自动化的 核心组成部件。以前是采用继电器电路作为控制方式，由于科学技术的快速发展出现了越 来越多的控制方法如：PLC、单片机和工控机等。可是继电器电路控制并没有彻底放弃，下面通过对照继电器电路控制与PLC控制来选择本设计的控制器。32电镀生产线的总体介绍图1-2继电器电路图如图1-2为继电器电路图；图中SB1为常开按钮，sb2位常闭按钮、km为继电器线圈。当按下sbl后km线圈将得电，其常开触点将闭合，电路将保持接通，所以如果松开sbl,K M线圈还是有电。一直等到按下sb2后，电路才会断开，不得电，它的常开触点km将断 开。像图3是PLC梯形图；图中X0是常开，XI是常闭，Y0表示输出，Y0的工作状态受 XO、XI的指示而工作。如果按下xO那么线圈yO得电，yO的常开将会闭合，此时就算松 开xO,电路还是接通的，yO也继续保持接通状态，如果想要断开电路只能按下xl,整个 电路才会十电。如上两种图看起来十分相似，但它们之间却也存在着不同之处。表1-2两者的一些不同点区知之.班BLC榔解明梅感呼怦 融或瀛量硬制继电翳 有疆无隈裁断屈就.理牺麒工信君置通过对比，继电器电路图和PLC梯形图非常类似，其产生原因是：PLC梯形图大致上 是参考继电器控制电路的一些元件符号，只有个别处有些不同，两者的区别主要有四种，因此根据表-2选择PLC作为控制器。44系统的硬件设计3可编程序控制器(PLC)3.1 PLC的基本概念在PLC出现以前，继电器控制系统已被非常普遍的用在各种工业生产领域，它的作用 无可取代。由于生产规模的持续扩张，继电器控制系统作用有限，已无法满足现代工业生 产的要求。继电保护控制系统一般是针对某一特定的动作顺序或特定的生产过程而设计 的，其控制效果受一些逻辑控制、定时和计数等限制，如果动作顺序或则生产的工艺发生 转变，那么需要从头开始设计、布线、装配还有调试，浪费宝贵的时间和金钱。继电器控 制系统存在像大的耗电量和体积、差的可靠性、较短的寿命和相对慢的运行。为了解决这 个问题，美国的某公司在六十年代后期，发明了新的控制设备用来取代前者。PLC是一种利用自身特点来控制机器设备的电子设备，控制效果非常好。PLC和相关 的设备都该根据便于和工控系统成为一个全体，方便扩大其功能的准则来设计。世界上第一个可编程控制器在20世纪60年代末得到了广泛的认可，由美国数字设备 公司(DEC)发展。1970年初生产了微处理器，人们把它引入了可编程控制器中推动了可 编程控制器的发展，也具备了现代工控装置的基本雏形。1970年中末期，像实用化发展，由于电脑使用其中，它的功能发生很大转变。1980年代，PLC在发达国家中已得到普遍应 用，这期间标志着PLC已步入成熟阶段。这个阶段产生大量PLC生产公司。九十年代末期,PLC朝着越来越符合现代工业控制需求的方向发展，估计在21世纪PLC仍将会获得较大的 发展。中国八十年代引进、应用、研制和生产PLC的。plc具有的不同之处：状态保持好、不会轻易改变、配套完善、功能齐全、适用性强、好学好用、设计快、好维修、改造难度小、体积不大、重量轻、能耗不高等，所以受到工 程技术人员的普遍欢迎。目前，PLC已广泛应用于各个生产行业。3.2 PLC系统的组成可编程控制器虽分为箱式和模块式两种，可是其构成是基本相同的，都是由cpu,存 储器，i/。接口，电源模块等几部分构成的。下面对几部分作分别的介绍像表2-1所示。54系统的硬件设计单元功能CPU它是整个PLC的核心，起最重要的运算处理作用。并根据可编程 控制器的系统程序提供的作用来接收并存储用户程序和数据，扫描通 过现场输入装置送来的状态或者数据，再寄存进划定的寄存器里。同 时，判断可编程序控制器的工作条件和可编程序控制器的内部电路和 编程中的语法错误。在运行后，在用户程序存储器中一条一条地读取 指令，分析后按照指令的规定产生对应的信号再去指导相应的控制电 路。存储器存储器是一种半导体电路，但具有存储功能，分为系统程序存储 器、用户存储器。系统程序存储器的作用是：1.存放系统程序；2.包含 管理程序；3.监控程序；4.对用户程序作编译处理的解释编译程序。由 只读存储器、ROM组成。厂商使用的，内容不可以改变，断电依旧能 保存。用户存储器可以分为：用户程序存储区和工作数据存储区，它 是由随机存取存储器（RAM）组成的。输入/输出接口电 路1.输入接口它的工作过程是：闭合开关一二极管发光一在光的照射下三极管 导通一再向内部电路输入信号。如果断开了开关，二极管就不会产生 光，三极管也不会导通。向内部电路输入信号。即使用输入接口电路 把不是内部的开关信号改成数字信号，方便PLC接受。2.输出接口它的工作流程是：如果内部电路输出的数字信号为1,有电流流过，那么继电器线圈得到电流，之后常开触点会闭合，供给用于导通的电 流和电压。如果内部电路提供的数字信号为0,则无电流通过，继电器 线圈不得电，之后常开触点断开，负载的电流或电压会断开。即使用 输出接口电路将内部的数字电路改变为一种信号，使负载动作或者不 动作。电源可编程序控制器供电装置，包括系统的电源和备用电池，电源装 置将外部电源转换为内部工作电压。可编程控制器单元的中央处理器 和电源的输入输出装置由自身的电源供电。64系统的硬件设计3.3 PLC的基本工作原理PLC在运行的不同阶段完成不同的工作，如果出现新的情况，则新的情况就无法读取。只能在下一次扫描程序下进行，新的状态就可以读入实现。程序运行后，映像寄存器的东西将不改变。扫描周期的长度主要取决于以下三个决定：（1）指令执行速度，（2）,指令本身所花费的功夫，（3）,指令数。由于PLC的工作原理,所以肯定会出现进去/出来延迟的问题，就是所谓之反应延缓。在可编程控制器的工作中，将根据用户在程序中预先准备好的指令，按照指令序列号（或地址号）进行连续的周期扫描，当不发生跳转命令，那么按照指示从最开始的指令起 一个接一个的执行，保持到程序执行完。然后返回到第一个命令，下一轮的新扫描。每次 扫描时，输入信号采样，输出状态的刷新和其他工作一起完成。扫描一次需经过3个阶段，具体像表2-2显示的那样。表2-2-1S5所有枚啕射铮酷籁春辘，良施备输良 建霰障商群或输其徵摄馥合适救器式急感 fflWA，之原直即爱切全年输展踹口卅邀 入下分.整堀命令的郸辘港*热燃嘉腐痂有四等等翳旦黑同时它囱腐果会髻着蜜座而变辔 不同加措鹤鹭盍盛时划一粤信号番赞艘蜗 暮舞里一铮怖第一嗖鑫穗输出,遴而遂一泰 穗旨屐置氯图2-1对以上过程进行了描述。图上“口”是指指令存储的位置，“一”是指指令的 去向和办法。这一图不仅体现了可编程控制器控制的两个基本点，也反映了可编程控制器 信息之间的空间关系。74系统的硬件设计献蟒务髓 防肿撕 骷幅豌螂图27 PLC工作过程图2-2流程图与上面所表达的意思相同。代表了互相之间的时间关系。图2-2 PLC工作流程图图2-2a是PLC的一个精简的流程，实际还要繁琐。不仅要完成刷新和执行程序，还 要做好大家都需要做的任务。图2-2b放映的是PLC实际的流程，按照图中的顺序持续运行，一遍接着一遍。这种持续地反复运行程序的方法实现控制，此扫描方式是基本运行方法。在可编程控制器上，该系统需要做好电气测试和内存的初始化工作，并充分准备了可 编程控制器的正常运行。另外，为了应对突发任务，PLC还预设了中断处理。在此状态下时，须处理的任务会 先申请中断，然后转向处理中断的任务，还可以返回到原程序的原始点的操作。PLC的中断方式是分等级的。如果出现多个中断事件时，会按优先级的先后解决。PLC对许多控制基本采用顺序扫描的工作方式，但是对于某些急需处理任务，会采用 中断方式。如此，既能做到全部的控制被照顾到，并且某些紧急的任务也可以得到及时处 理。84系统的硬件设计4系统的硬件设计4.1 PLC的选型虽然科技迅速发展，但PLC凭借其强大的功能、广泛的适用性和非常人性化的操作方 式等优势使其得到了飞速的发展。可编程控制器向着更加智能化、完美化的方向发展，可 编程控制器的优势是由继电器所无法比拟的。PLC实际上是一台工控机，虽然有价格比继 电器昂贵许多的缺点，但是它的结构却比继电器简单很多，而且方便操作，当工艺发生变 化时只要重新编制程序即可，调试时间比继电器所需要的少很多，而且PLC还具有自我诊 断运行故障和排除故障的优点。目前全世界PLC的生产厂主要有西门子、欧姆龙、法拉克、三菱等。以下主要对三菱 FX-2N系列的的PLC作简单的介绍。三菱FX2N系列PLC介绍：三菱系列可编程控制器具有性能高、速度快、形状小的优点，还能够符合多个基本组 件之间的连接和定位控制、模拟控制等特殊用途，可以符合广泛的需求。其特点主要有以 下几个方面：1、编程比较简单；2、品种十分丰富；3、令人放心的高性能；4、系统的配置即固定又灵活；5、高速运算；6、外部机器通讯简单化；7、共同的外部设备；8、可以使用于多种特殊用途。另外，FX系列可编程控制器还具备一些特征：如功能逻辑选件非常高级、速度非常快 和定位控制等；图37三菱FX2N系列PLC外观根据本课题需求（须15个输入点、8个输出点）和综合成本等因素，最终采用三菱的94系统的硬件设计FX2N-32MR-001 的 PLC。FX2N-32MR-001的I/O点数每个是十六，是继电器输出。4.2主电路设计在该设计中，按照电镀生产线的工艺要求，仅需两台电机各自控制吊钩的上升、下降 和行车的左行、右行。主电路如图3-2。图3-2上，接触器K M1、K M2和K M3、K M4分别控制电机Ml和M2的正转和反转，Ml控 制吊钩的上升和下降，M2控制行车的向前和向后。图3-2电镀生产线主电路图104系统的硬件设计4.3 PLC外部接线图定义的I/O端子接线图如图3-3所示的。由图表可以看到,PLC控制系统有输入信号 15个，皆为开关量。PLC控制系统的输出信号有八个，其中有两个是用来驱动电机正反开 关接触器K M1、K M2,两个是用来驱动电机正反转的接触器K M3和K M4,和四个指示灯。114系统的硬件设计FX2N-32MR-001SB2SB 1启动:sai-!一SA2ISB3上升丁SB4下降工SB5左行SB6右行丁 _ I _SA3SQ1镀槽右限位SQ2回收液槽定位SQ3清水槽定位SQ4左限位SQ5上并定SQ6蹄定五DC24VX000X001X002X003X004X005X006X007X010X011X012X013X014X015X016Y000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007KMIKM2KM3KM43ZD1ZD2Z1DZD4吊钩提升吊钩下降左行右行原点指示运行指示停止指示位置指示COMCOMAC220V-o O图3-3 PLC外部接线图124系统的硬件设计4.4 I/O地址分配表在此设计中，将15个输入信号根据各自的功能类型分好，选定与之功能相对的元器 件，之后再与PLC的I/O点逐一对应。在整个系统的设计中，选择XOOOX007和X010X017 作为输入信号。具体分配见表3-1所示。把8个输出信号根据各自的功能类型分好，之后选择与之功能相对应的元器件，最后再与PLC的I/O点逐一对应。在整个系统的设计中，选择Y000-Y007作为输入信 号。具体见表3-2o表37输入信号I/O分配输入信号序号名称功能I/O编号1SB1启动X0002SB2停止X0013SB3吊钩上升X0044SB4吊钩下降X0055SB5行车左行X0066SB6行车右行X0077SA1自动X0028SA2手动X0039SA3工件检测X01010SQ1行车至右限位（电镀槽定位）X0U11SQ2行车回收液槽定位X01212SQ3行车清水槽定位X01313SQ4行车至左限位X01414SQ5吊钩上升限位X01515SQ6吊钩下降限位X016表3-2输出信号I/O分配翰西帝号序号W璘aI用一号1Ml脑鳏井2W3.他乘下馨KK W毋勤避嘲%草蝌MOI行率蓊遛 康踊示WB ww版舅ID痣7然EB停止；瓯wwgzm海置:皤示知物134系统的硬件设计在这一章中，我们主要介绍了系统的硬件设计，以及三菱FX2N-32MR-001作为本设计 的PLC模型，既能够尽可能地发挥FX2N-32MR-001系列PLC的性能特点，又能够满足本系 统的设计要求。在硬件设计方面，确定了 2台电机的主传动机构的基本思想，完成了系统的输入/输 出端口的分配和外部端子的连接。145系统的软件设计5系统的软件设计5.1三菱fx2n系列p l c的软件构成5.1.1三菱fx2n系列pl c元件内部按照软组件的功能的差异，可以有很多方面，像I/O继电器，定时器，计数器,辅助继电器区，以下是在下表4T描述。表47 PLC内部软元件155系统的软件设计国城碱能定时器定酎器大僻制额嚼四自磷禳翻由基本需 要使用定酎番t素橙制时网”鼠稍饿月定忖舞 家编制一中端融的送期询解亮 是蠹露酎 间蟾量的阿娜般蠡.无懈越触彘”先植定酎W氤，如果定时器敝输典察辨簌祠 题，衽启趣时间后藏等待定时器曲当前值达 到熏废量定时雌点裳生傕月感控鬃惭信曲噩酎酎胤用:赛接曼娜舞色开维信号.当娜邹故斯爱信 卷哪合漏”辙氯怨电蠹敢翳圈藕辑.:鹤厚中 峋膏睁点断合彩篱闹趣麻跳开.辙史麴电器用于接受娜郁性汗波储号.，当辨簿隙薪辅 与解备后.：A触电蠹微螃圈藕标，超知中 BWiteW#,菖曲鲍麻解开。,辅命健电器魏瞒舞击舞辘麝舞彪磊可印为尊取锚 春椅颗箍苍辕鬣 音W醐籁相防缆圈 可映攀可编椽歌悬里蹲烈美献嘛防酷感%除”其管开与篱闹顿点在巷辞中谶翳捺镰 徽可不熊_方娜辘救痴wmw 山熬翻i港行夔动可输禺序程剌繇朝的端 剧ft轻露可给为三大案 普漉3停疆藤赞魏 四途滩防II电器秘它融城t是搬瞰十逃 邕遴泞编号,，蛭户熊解按臆揍制 1雷鬟*迤择 三爱魏命H卷曝中藏癣的编号本设计可以使用的辅助继电器有普通用途和特殊用途。(1)普通辅助继电器：在可编程控制器内的普通用途辅助继电器编号是m0-m49 9,165系统的软件设计共500。可编程控制器运行时断电，程序的普通用途的辅助继电器都会成为。ff状态，恢 复了电源，除了外部输入信号使其no外，其余的仍然保持原先的状态。（2）PLC内的特殊用途辅助继电器元件编号为m8 000-018255,总计256个。根据不 同类型的使用可以分为2类：一类触点实用型特殊的辅助继电器，一类线圈驱动的特殊驱 动型辅助继电器。此设计里用到特殊辅助继电器是m8 002,它的功能是：可编程控制器在 RUN后的操作为0N的初始脉冲。以上几个是在该系统设计中大概需用到的PLC软元件，此外PLC还有许多其它的软元 件。5.1.2三菱PLC的编程语言三菱系列PLC编程语言很丰富，有梯形图，语句表，功能块图和顺序流程图（SFC）。下面详细介绍梯形图和顺序流程图的基本概念。梯形图在梯形图左边的一个垂直的直线上称为总线，右边的虚线称为右总线。总线条是连接 线圈和线圈输出之间的逻辑连接。PLC梯形图具有以下一些特点。1.梯形图是“从上到下线的线图，两边的垂直杆类似的电气控制图的电力线，通常 被称为总线（母线），大多数的梯形图只保留左母线。2.梯形图中的输入接点、输出线圈是输入、输出存储器中输入、输出点的状态，不 是接线时现场开关的实际状态；输出线圈只对应输出映像区的相应位，该位的状态必须通 要过I/O模块上对应的输出单元才能驱动现场执行机构，从而完成相应动作。3.梯形图的继电器触点能常开或则常闭，其数目理论上是没穷尽的（受存储容量限 制），可以保持不变，所以，梯形图设计中，能不用考虑触点数量，这带给设计者很大便 利。对于外部输入信号，在线路上接入一个信号。顺序功能图（SFC图）顺序功能图是一种图形化的编程语言，是参考工艺流程图。它具有直观、易于理解、易于查找故障、易于维护等优点，近年来在可编程控制器编程中得到了广泛的推广和推广。5.2三菱fx2n系列p I c基本指令讲解FX-2N系列plc包括基本（顺控）指令二十七类，步进指令两类和应用指令一百二十 八类种总计二十九个。FX2N系列plc的编程语言有梯形图及指令表等。下面仅仅介绍本设 计中需要用到的指令如表4-2。表4-2基本指令175系统的软件设计序W卷号名榭然熊WWW#1LBa邂耨场算那命舲常新熊威魏队龈Ss K CI2IM：嬴心瞅；&T、G13W镰驰皴蜀耀迦揩令九跖客：、笠、a警、Ms 1 TsS鼠粉蛛逡兽中4与萧蝌遁逢*翱,嬴七魏，；*T、G1S嗨萧珊触或遗簿舞联会鑫整、帆：碧、,几G1S圣舞侬邂辘咿逸耀寓联制17黜豚自墨:蘸与对 侬灌快用洪蟀裕隈1SSEI-置窿裁瞬通保播指令箪.般涉机蜒：J.税#B：2T v战黑-靠 值机总糠除3糜.复窿鳞圈搦消糜播全总霓、鼠区般CsUK 暗、1ISEMO程浮金索运行瑜舄椅曲跳着*莽远回到程序镰步无.111SIL魏邈舞跚蹒王111rarar摘小微露窿械匿探到最后一生绐熊返回无15.3控制流程电镀生产线不仅要装卸工件，还需能自动进行全部的生产过程。并且行车和吊钩的正 反运行都要可以实现点动控制，易于调整和维修设备。185系统的软件设计行车自动运行的控制过程是：行车至原位后吊钩下降到最下方，随即行车左限位开关 SQ4、吊钩下限开关SQ6被压下动作，操作人员把电镀工件放在挂具上后准备开始进行电镀。（1）吊钩上升 按下启动按钮SB1,吊钩保持上升，当上升后碰到上限位开关SQ5时，吊钩将停止上升。（2）行车右行当吊钩上升后碰到上限位开关SQ5的同时，行车将向右行。（3）吊钩下降当行车右行碰到右限位开关SQ1时，行车会立即停止右行,并且吊钩将下降。（4）电镀定时 当吊钩下降碰到了下限开关SQ6时，定时器TO会定时280秒电镀。（5）（6）吊钩上升 滴液定时一旦定时器T0定时时间到了，吊钩将会上升。吊钩上升到上限位开关SQ5时将停止上升，定时器T1定时28秒，工件滴液。（7）行车左行当定时器T1定时时间到了，行车将会向左行。（8）吊钩下降 当行车向左行碰到右限位开关SQ2后，行车左行将会停止,并且吊钩会下降。（9）回收电镀液定时 当吊钩向下碰着下限开关SQ6后，定时器T2会定时 30秒用来回收电镀液。（10）吊钩上升 当定时器T2限定时间到后，吊钩将会上升。（11）滴液定时 当吊钩上升碰上了上限位开关SQ5后将不会再向上走，同 时定时器T3将定时15秒，工件滴液。（12）行车左行（13）吊钩下降 并且吊钩会下降。当定时器T3定时时间到后，行车将会左行。当行车左行碰到了右限位开关SQ3后，行车左行会停止,(14)30秒清洗。(15)清洗定时当吊钩往下碰到了下限开关SQ6后，定时器T4将会定时(16)吊钩上升 定时滴液当定时器T4定时时间到后，吊钩将会上升。当吊钩上升碰上上限位开关SQ5时就会不向上，定时器T5将会定时15秒，工件滴液。（17）行车后退（18）吊钩下降 同时吊钩将会下降。（19）返回原位当定时器T5定时时间到后，行车将会左行。当行车左行碰到右限位开关SQ4后，行车将会停止左行,当吊钩下降碰到下限开关SQ6后，电机会停止，到达原位。一次电镀完成后，卸下工件装夹新待镀工件进行下一次电镀。电镀生产线的工作状态流程图如图4-1所不。195系统的软件设计电镀生产线流程图像图47显示205系统的软件设计5.4控制系统的程序编制5.4.1控制系统的一些基本操作要求1、行车在原位时原位指示灯点亮，并且只有位于原位时才装卸工件；2、系统必须在工件检测传感器发出信号且在原位时才能启动；3、系统不运行时指示灯被要求灭掉，停止时指示灯需点亮；4、系统运行时运行指示灯被要求点亮，停止时指示灯需熄灭；5、系统自动运行中停止时，工件会保持在运行时工件的位置，若要继续加工工件则 按启动按钮继续加工，若此工件废除则要切换到手动状态下进行装卸工件；6、手动运行时只能在电镀槽、回收液槽、清水槽、左极限四个位置进行上下行走，在这四个位置时位置指示灯会点亮提醒操作者。5.4.2程序的编制由于本控制系统每一步操作都是按照时间的先后顺序来进行加工控制的，这就满足了 SFC图的编制基本的条件。所以选择SFC图进行编程，然后再转化为梯形图与指令表。一、SFC图的编制状态法被称为功能标图法，是一种重要的编程方法和手段。近几年，许多可编程控制 器的生产商结合这一方法制定了相关的指令。状态转移图是状态编程的不可或缺的工具，包括了状态编程的所有元素。首先，画出状态转换图，然后将其改变为状态梯形图（STL）或指令表。根据4.3节的系统控制流程图编制的SFC图如下：215系统的软件设计M8 002X3手动开关IfY4 i原位指不原位Y4工件传感器X10S21X16下降I鲍-SETY6RSTMORSTY5X0启动停止噌示灯运行噌示灯S22I卜XI停止dlRSTY6SETY5SETMOS30运行挂示灯X4上行Y1 MlX5 下行 Y0M1,、X6 左行 Y3/-、上行下行M0X15n右限位（镀槽）X11-f电镀槽定时TORST Y5 运行指RSTMO_SETY6fr-(Y0 JX15上升限位11X3手动开关SOX0启动S23 I 卜XI停止HI-MOXlfrLl h4f-X16下降限位HI-X3手动开关SO停止指 上行右行示灯示灯X7右行Y2_|_Lt_-II MXllXY7）爵麻灯（二右行左行RST Y6|亭止指丰灯SET Y5 运行指元灯SET MORSTRSTY5 运行指示灯M0SET Y6下行2800电镀定时停止指示灯225系统的软件设计电镀槽滴液定时nS24X0启动lXI停止1111M0X15T伸上升限位 HI-RST Y6 停止指示灯运行指示灯SETY5SETMORSTY5 运行指SETRSTMO示灯Y6 停止指上行K28 0电镀槽滴液定时示灯X3手动开关S,0。启动XI停止HI回收液槽定时T2M0X12回收液限位HFpkF-1X12X16 TW-.衿。下降限位_ _ X3手动开关RST Y6一停止指1三灯SET Y5 运行指示灯SETMOY5 运行指六灯RSTRSTMOSETY6 停止指示灯yT)左行 行K3OO回收液槽定时S26y SO,X0启动XI停止M0X15-,MS5上升限位HI-亭止指晨灯RSTY6SETY5SETMORSTY5RSTMOSETY6运行指示灯运行指六灯停止指示灯上行tT)K 150回收液槽滴液定时回收液槽滴液定时TX3手动开关SO235系统的软件设计X0启动S27清水槽定时T4 S28清水槽滴液定时T5X14左限位X16下降限位S29XI停止HIM0X13清水槽限位-X16“X16下降限位/li、X3手动开关/SO 1-T4 J K3OO清水槽定XO启动XI停止TISETRSTY6SETY5MORSTRSTMOSETY6停止指示灯示灯Y5_运行指示灯SETRS1Y6SETY5MO停止指示灯 运行指示灯SETM0X15Y5RSTRSTMOY6示灯时运行指示灯停止指示灯L|Fptf-03）上行寸I上升限位 K150清水槽滴,1./X3手动开关SOX0启动-nilrXI停止M0X14Ih-tf-丫2.14右行限位夜定时停止指示灯RST Y6SETY5SETMORSTY5RSTMOSETY6运行指示灯停止指不灯示灯下行X3手动开关-X2自动开关/SO24RETEND5系统的软件设计二、梯形图的转换梯形图的转换是为了方便编程与调试，根据上面编制的SFC图将其转化为梯形图。具 体梯形图见附录A。下面仅列一些程序中梯形图的重要部分:1、手动与自动的转换X002自动开关SET S1X003手动开关SET S10 手动与自动属于选择性分支，当转换到自动状态是将激活自动执行，当转换到手动模 式时将激活手动模式进行人工手动操作。2、原位状态X014X016森板下pJ靠 浪开关 极限开关Y004 原位指示灯SETY006 僖止指示 灯RSTM0启动中间 继电器fRSTY005 运行指示111处于初始时初始指示灯必须通电，停止指示灯通电，运行指示灯熄灭，启动中间继电器处于失电状态。3、启动的条件SETS2255系统的软件设计必须处于原位且(原位指示灯点亮)且工件检测传感器检测到工件才能运行系统，进行工件加工。4、启动与停止(1)启动XOOO 启动I品RSTY006 停止指示 灯SETYOO5运行指示 灯SETMO眉云力中同 维电器按动启动按钮后，停止指示灯将会熄灭，运行指示随即灯点亮，并启动中间继电器上 电，系统运行。(2)停止XUU 11亨止以担-nRST YOO5 1 运行指示 火了-RST MO 1 启云力申同 维电器-rSET YOO6 1 信止指示灯按下了停止按钮后，停止指示灯会点亮，运行指示灯将熄灭，并启动中间继电器失电,系统停止。5、系统运行时工件废除手动装卸11S0)6、手动操作265系统的软件设计X004 Y001 Ml手云力Y升下降手云力!喜3 按田 中间维电器-(Y000 上升X005 YOOO Ml手动丫阵上升手动上3 按留 中间继电器YOO1 下降X006 Y003手动工行右行*按钮X007 Y002手云力 fsa手动操作分别操作上行、下行、左行、右行，上行与下行互锁、左行与右行互锁。7、手动操作时位置指示X01 1_1 1_渡槽段限 开关（右 浪位）手动运行 中间维电器X012 _|_（Y007 位责指示 灯*)回收窕液 腭极限开JX013浪开关X014 或J极 浪开关手动运行时只能在电镀槽、回收液槽、清水槽、左极限四个位置进行上下行走,四个位置时位置指示灯会点亮提醒操作者。在这8、梯形图的返回与结束RETEMD程序执行完毕返回初始状态进行下一次加工准备。三、指令表指令表的书写必须遵循其书写的规则，尤其是要注意程序步的增加，正确地把程序 步写出是决定指令表正确与否的关键。具体指令表见附录B。276系统的运行与调试6系统的运行与调试6.1编程软件与调试软件介绍三菱fx2n系列plc的编程软件包含G x work与G x Developer这两种软件，G x work 既可以编写梯形图、SFC图又可以虚拟调试，而G x Developer不仅能够编写梯形图与SFC 图，而且可以转化为指令表，不足的是不能虚拟调试，所以需要安装虚拟调试软件。因此 选择G X Developer作编程软件和安装调试软件。图5T是G X Developer的软件界面。.MELSOFT系列 GXDevetope工程(F)显示(V)在线(0)诊断(D)IM(T)Ktm-Hi 3 岖IjJailWI_I I I I I I II.I I L I I 口而向口|陟旧|正I 间3就心出|眉冷|；!m用电HI）上虺迪型刎M 41R 如1呈l fl|HR 31-3 UFS f _阳窗*IM_!名最Lj事耳El dZl 上 7gzi盟1 111 _LJ gRET243_fKQ 3Mi图 5-2 GX Simul ator 的启动6.2程序的调试根据图5-2启动G x SIMULATOR打开调试软件会依次出现图5-3、图5-4、图5-5、图5-6完成与PLC的连接、程序写入与PLC虚拟运行与监视。图5-3准备与PLC进行虚拟连接LADDER LOGIC TEST TOOL K国软元件内存1图5-3 PLC写入界面图5-4程序写入PLC完成296系统的运行与调试图5-4 PLC写入完成界面图5-5 PLC进入RUN进行工作图5-5 PLC进入RUN运行界面图5-6 PLC进入监视状态100ms RUH RAM图5-6 PLC进入监视界面1、因为set指令无法与母线直接接触，因此选用1118002,m8 002的功能是plc上电后能够 自动接通，因此plc上电后激活状态s0。2、当切换到自动