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1 工作過程分析

    電鍍專用行車采用遠距離控制，起吊重量500kg以下，起重物品是有待進行電鍍或表面處理的各種產品零件。根據(jù)電鍍加工工藝的要求，電鍍專用行車的結構和動作流程如圖1所示，其中1 槽為電鍍槽，槽中裝有電鍍液，2槽為回收槽，3槽為清水槽，實際生產中電鍍槽的數(shù)量由電鍍工藝要求決定，電鍍的種類越多，槽的數(shù)量越多。

圖1   電鍍專用行車的結構和動作流程圖

電鍍專用行車的工作過程如下：

    （1） 在電鍍生產一側，工人將待加工的零件裝入吊籃，發(fā)出控制信號，行車自動上升，并逐段前進，根據(jù)工藝要求在需要停留的槽位停止。

    （2） 行車停留在某個槽位上面后，自動下降，停留一定的時間（各槽停留的時間根據(jù)工藝要求預先設定），再自動上升并繼續(xù)前行。

    （3） 如此完成電鍍工藝規(guī)定的各道工序，直至生產的末端。然后，自動返回原位，由工人卸下處理好的零件。
   
    至此，一次循環(huán)加工完成，可見，電鍍專用行車加工過程的控制是順序控制，由吊籃前進、下降、延時停留、上升、后退等工序組成。

2 拖動系統(tǒng)設計 

    專用行車的前后和升降運動由三相交流異步電動機拖動，根據(jù)電鍍行車的起吊重量，選用兩臺電動機進行拖動。

    主電路拖動控制系統(tǒng)如圖2所示，其中，行車的前進和后退，吊鉤的上升和下降控制分別通過兩臺電動機M1、M2的正、反轉來控制。

圖2   主電路拖動控制系統(tǒng)原理圖

圖2中，接觸器KM1，KM2控制電動機M1的正、反轉，實現(xiàn)行車的前進和后退，接觸器KM3，KM4控制電動機M2的正、反轉，實現(xiàn)吊鉤的上升和下降。

       3 PLC系統(tǒng)結構設計

       3.1 PLC選型及地址分配

        根據(jù)該專用行車的控制要求，其輸入/輸出及控制信號共有13 個，其輸入信號9個，輸出信號4個，實際使用時，系統(tǒng)的輸入都為開關控制量，加上10%－15%的余量就可以了，并無其他特殊控制模塊的需要，擬采用三菱公司FX2N-24MR型PLC，輸入/輸出信號地址分配見表1。

表1　輸入/輸出信號地址分配表

作用           名稱           地址 

  啟動按鈕          SB1       X001
  原位限位開關      SQ4       X002
  清水槽限位開關    SQ3       X003 
  回收波槽限位開關  SQ2       X004 
  鍍槽限位開關      SQ1       X005
  下限位開關    &n 
   bsp;   SQ6       X006
  上限位開關        SQ5       X007
  行車點動進        SB2       X010
  行車點動退        SB3       X011

作用         名稱       地址

 行車前進       KM1       Y001
 行車后退       KM2       Y002
 吊鉤上升       KM3       Y003
 吊鉤下降       KM4       Y004

3.2 PLC控制電路設計

圖3   PLC控制系統(tǒng)I/O端口接線圖

    圖3為電鍍專用行車的控制系統(tǒng)I/O端口接線圖，需注意的是，圖中對輸入的常閉觸點進行了處理，即常閉觸點改用了常開觸點。

4 PLC軟件設計

4.1 控制系統(tǒng)梯形圖編制

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    根據(jù)控制要求和I/O地址編制，繪出控制系統(tǒng)梯形圖如圖4。

圖4    PLC控制系統(tǒng)梯形圖

梯形圖工作原理分析：

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    電鍍生產線采用專用行車，行車架上裝有可升降的吊鉤，行車和吊鉤各由一臺電動機拖動，行車的進/退和吊鉤的升/降均由相應的限位開關SQ定位，流程如下：

    （1）按啟動按鈕SB1，X001閉合，狀態(tài)S0被置位，Y003得電，KM3工作，吊鉤提起工件，開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，S0復位，吊鉤停止上升，狀態(tài)S1被置位，M20得電，Y001工作，KM1工作，行車開始向下一道工序前行。

    （2）當行車前行至鍍槽限位開關SQ1時，X005動作，S1復位，行車停止前行，狀態(tài)S2被置位，Y004得電，KM4工作，吊鉤剛好在鍍槽的上方開始下降。

    （3）當?shù)蹉^下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止，工件浸入鍍液槽中，并開始定時。

    （4）定時280秒后，狀態(tài)S3被置位，Y003工作，KM3工作，電鍍結束，吊鉤提起工件，開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，吊鉤停止上升，并在鍍槽上方停留28秒，讓鍍波滴回槽中。

    （5）當行車在鍍槽上方停留28秒后，狀態(tài)S4被置位，M20得電，Y001工作，KM1工作，行車繼續(xù)向下一道工序前行，直到碰壓回收波槽限位開關SQ2時，X004動作，狀態(tài)S5被置位，Y004得電，KM4工作，行車停止前行，并且吊鉤剛好在回收波槽的上方開始下降。

    （6）當?shù)蹉^下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止，工件被放置回收波 
槽中，并開始定時。

    （7）定時30秒后，狀態(tài)S6被置位，Y003工作，KM3工作，吊鉤又開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，吊鉤停止上升，并定時停留15秒。

    （8）當15秒定時到后，狀態(tài)S7被置位，M20得電，Y001工作，KM1工作，行車繼續(xù)向下一道工序前行，直到碰壓清水槽限位開關SQ3時，X003動作，行車停止前行，并且在清水槽上方停留15秒。 

    （9）定時15秒后，狀態(tài)S8被置位，Y004工作，KM4工作，吊鉤開始下降，當?shù)蹉^下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止，工件置于清水槽中，并開始定時清洗30秒。

    （10）定時清洗30秒后，狀態(tài)S9被置位，Y003得電，KM3工作，吊鉤提起工件，開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，吊鉤停止上升，并定時停留15秒。

    （11）定時15秒后，狀態(tài)S10被置位，M21得電，Y002工作，KM2工作，行車開始后退，當后退至原位限位開關SQ4時，X002動作，狀態(tài)S11被置位，Y004工作，KM4工作，行車停止后退，吊鉤開始下降，當?shù)蹉^下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止， 鍍好的工件被取下來。

    （12）按下按鈕SB2或SB3，能實現(xiàn)行車的點動進/退控制。
       
    至此，整個電鍍生產完成一個工作循環(huán)，當再次按下起動按鈕SB1時，則開始第二個工作循環(huán)。

5 結束語

    文中采用PLC對電鍍專用行車進行自動控制，簡化了電氣控制系統(tǒng)的硬件和接線，減小了控制器的體積，提高了控制系統(tǒng)的靈活性，同時，PLC有較完善自診斷和自保護能力，可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的可靠性，應用表明，PLC在舊電動行車的自動化改造和新型電動行車的設計中，有廣泛的應用前景。

參考文獻：

    [1] 廖常初. PLC基礎及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

    [2] 高欽和.可編程控制器應用技術與設計實例[M].北京：人民郵電出版社，2004.

    [3] 三菱公司FX2系列可編程序控制器使用手冊[Z].2001.