电镀生产线课程设计(2)

一个加工循环。为了适应批量生产需要，电镀车间专用行车的电气控制系统要针对不同的工艺流程(例如镀金、镀银、镀锌)有程序预选和修改能力。设备机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，要求准确停位，以便吊篮能准确进入电镀槽内。工作是除具有自动控制的大车前后移动与吊物上下移动外，还有调整吊篮位置的小车左右移动。生产线上镀槽的数量，由用户综合各种电镀工艺的需要提出要求，电镀种类越多，则槽数也越多。

图2-2电镀行车实物图

2.2.2硬件

主控电路是用电机的正反转来实现机械手、行车的上下左右移动。 三相电机正反转：通过改变按入电机电源相序来改变电机的转向来实现，通常只耍将其中任意两相对换就可以了，通常使用接触器来实现。

2.2.3 电气元件的明细表

名称 S7-200CPU 226 CN 符号 作用 控制器 数量 1 6

三相异步电机 M 大的控制行车，小的控制机械手 2大4小 交流接触电器 行程开关 按钮 KM 控制电机正反转 12 SQ SB 行程控制 启动、停止和手动控制 18 7 导线、熔断器、热继电器、空气开关 FU、FR 连结各部件和保护电器 若干 表2-1

3系统的硬件设计

3.1 PLC机型选择 3.1.1 确定I/O

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％

~15％的裕量来确定。

I：20+20*15%=23 O：14+14*15%=16

3.1.2 PLC容量选择

存储容量的选择 ：

用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。 存储容量（字节）＝开关量I／O点数×10 ＋ 模拟量I／O通道数×100 另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。

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3.1.3 确定PLC

综合3.1.1和3.1.2我选用西门子S7-200CPU 226 CN IO最大点X≤256 数 尺寸(W×H196×80×62 mm ×D) 功耗 DC/DC/DC时：11W，AC/DC/继电器时：17W 容量 6KB

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24VDC)；AC/DC/继电器时：80/40mA(仅CPU，120/240VAC)，320/160mA(最大负载，120/240VAC) DC/DC/DC时：12A（28.8VDC时）；AC/DC/继电器时：20A冲击电流 （264VAC时） 保险(不可DC/DC/DC时：3A，250V时慢速熔断；AC/DC/继电器时：2A，替换) 250V时慢速熔断 电流限定 1.5A峰值，终端限定非破坏性 输入隔离光电隔离：是；隔离组：500VAC，1分钟 (现场与逻辑) 输入电缆屏蔽：500米(标准输入)；非屏蔽：50米(高速计数器输入)，长度最大 300米(标准输入) DC/DC/DC时：固态-MOSFET(源型)，AC/DC/继电器时：干触输出类型 点 输出额定DC/DC/DC时：24VDC；AC/DC/继电器时：24VDC或250VAC 电压 输出电压DC/DC/DC时：20.4～28.8VDC；AC/DC/继电器时：5～30VDC范围 或5～250VAC 输出浪涌DC/DC/DC时：8A，100ms；AC/DC/继电器时：5A，4s(10%电流(最大) 工作率时) 每点额定输出电流(最DC/DC/DC时：0.75A；AC/DC/继电器时：2.0A 大) 每个公共端的额定输出DC/DC/DC时：6A；AC/DC/继电器时：10A 电流(最大) 输出漏电DC/DC/DC时：10μA；AC/DC/继电器时：-- 流(最大) 输出灯负DC/DC/DC时：5W；AC/DC/继电器时：30W DC，200W AC 载(最大) 接通电阻DC/DC/DC时：0.3Ω典型值(0.6Ω最大值)；AC/DC/继电器(接点) 时：0.2Ω(新的时候最大值) 输出电阻DC/DC/DC时：--，AC/DC/继电器时：100MΩ (逻辑到接点) 机械寿命DC/DC/DC时：--；AC/DC/继电器时：10,000,000(无负载) 周期 触点寿命 DC/DC/DC时：--；AC/DC/继电器时：100,000(额定负载) 同时接通55℃时，所有的输出(水平安装)，45℃时，所有的输出(垂的输出 直安装) 输出电缆屏蔽：500米；非屏蔽：150米 长度(最大) 9

表3-1 S7-200CPU 226 CN参数表

3.2主电路的设计

电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用。

电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路图。在本设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。主电路如图2-1。

图2-1中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制电动机M2的正、反转，实现行车的前进和后退。

图3-1 主电路图

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