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1、1PLCPLC 在电镀中的应用在电镀中的应用摘摘 要要电镀生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平已经比较高，而在我国尚处于发展阶段。本课题以行业现状为出发点，结合其他行业自动化控制技术、可编程控制器（PLC）等多项专门技术开发的自动生产系统。本文首先分析和制定了该生产的整体设计思想和方案，确保了该生产系统具备真正的自动化生产能力且结构简单。在该生产系统中，采用了高可靠性，高稳定行，编程简单，易于使用而且广泛应用于现代工业企业生产线过程中的控制器 PLC。分成次的从功能图，梯形图入手，最后在起-保-停程序输入模拟量，进行模拟现场，从而得到比较清晰的结果，具有非常强的实用性。 关键
2、词：关键词：电镀自动化；可编程控制器（PLC） ；吊钩；梯形图AbstractDegree of automation of electroplating production line in Germany, Italy, the United States and other countries have a relatively high level of development, while in China is still in development stage. The topics to the industry status quo as a starting point,
3、 in combination with other industry automation and control technology, programmable logic controller (PLC) and many other specialized technical development of automated production systems. In this paper, analysis and development of the overall design of the production of ideas and programs to ensure
4、 that the automation of production systems with a real productive and simple structure. In the production system, using a high-reliability, high stability line, programming simple and easy to use and are widely used in modern industrial production line process controller in the PLC. From the functio
5、n is divided into sub-diagrams, Ladder start, in the end from - Paul - stop program input analog, simulated on-site to obtain more clear result, with very strong practicability. KeyKey words:words: electroplating automation; Programmable Logic Controller (PLC); hook; Ladder2目录目录摘摘 要要.1 1第一章前言第一章前言.3
6、 31.1、PLC 的发展情况及前景 .31.2、可编程序控制的应用.41.3、可编程控制器的性能指标.51.4、 电镀生产线的系统简介.61.5、该系统设计主要内容.61.6、设计原理介绍.7第二章设计工艺要求第二章设计工艺要求.7 72.1、工艺制作背景要求.72.2、工艺流程图及控制流程.82.3、工作状态流程图及 I/O 点数统计.102.4、PLC 选型及 I/O 点的分配 .11第三章程序设计及运行第三章程序设计及运行.13133.1、梯形图程序.133.2、STL 梯形图及指令表 .173.3、起保停梯形图及指令表.203.4、故障输出程序.223.5、调试运行.24设计小结设计
7、小结.2525谢辞谢辞.2626参考文献参考文献.27273第一章前言第一章前言1.1、PLC 的发展情况及前景可编程控制器自问世以来，发展极为迅速。1971 年，日本开始生产可编程控制器。1973 年，欧洲开始生产可编程控制器。到现在世界各国的一些著名的电气工厂几乎都在生产可编程控制器装置。可编程控制器已成为一个独立的工业设备被列入生产中。成为当代电控的主导。早期的可编程控制器主要由分立元件和中小规模规模集成电路组成。它采用了一些计算机技术，但简化了计算机的内部电路，对工业现场坏境适应性较好，指令系统简单，一般只具有逻辑运算功能。伴随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展，可编程控制器也
8、在发展。可编程控制器的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）速度跟快，体积更小。尽管可编程控制器的体积已经很小，但由于微电子技术的发展，电子电路的集成度越来越高，电路板的制作及元件焊、贴技术不断改进，因而可编程控制器的外形尺寸仍在不断缩小 ，以便装入任何机器的细小空间中。在体积缩小的同时，芯片的运算速度越来越高。可编程控制器以循环扫描的方式工作。衡量可编程控制器速度高低的一个重要指标是指令执行速度。目前大型可编程控制器基本逻辑指令的执行速度可达 34ns。速度提高就缩短了扫描周期，增强了控制的实时性，更能保证高精度要求的产品质量。（2）工业控制技术的集成。现代工业要求为其生产控制与生产管理提供
9、一种统一的解决方案，因而各大生产厂商均努力提高全面解决问题的能力。有的厂商提出了全集成自动化（Totally Integrated Automation)的概念，即把原先分离的工业制造（可编程控制器与工控机） 、人机界面、传感器/执行器、上位机监控、DSC/SCADA 等系统统一在同一个自动化环境中，以利于接驳，利于通信，使上行下达全无障碍。为此，为此，各大厂商必须以可编程控制器为核心，向下延伸大到远程 I/O、现场设备、步进/伺服系统等，向上扩展到人机界面、上位机、图形监控软件、通信等，而同级、向下、向上的联系则通过网络来解决。近年来这方面的发展极其迅。有实力的厂商自身配套能力极强，可以为客
10、户提供统一、完善的解决方案。（3）开放性及与主流计算机的结合。所谓开放性，体现在制度标准后个合作厂商按标准生产的设备经测试合格后均可直接挂上网，通信畅通无阻。例如，PROFIBUS/CC-Link 都是标准公开的现场总线。世界上有众多的厂商按标准生产控制设备，使得组态控制系统时有丰富的选择性。（4）仿真软件开发。为了缩短安装调试工期，各大厂商均推出自己的模拟/虚拟可编程控制器软件，即仿真的调试环境。在用户程序写完后即可将程序下载(Download）到虚拟/模拟的可编程控制器中。虚拟的可编程控制器可代替实际硬件运行，程序运行情况的监控方式与真实硬件可编程控制器的监控4方式完全相同。有了这种工具，
11、可实现无硬件设备调试，调试可在办公室或实验室完成，大大缩短了现场调试的工期。（5）实现远程服务。以 Intranet/Internet 为平台，可通过电话线或无线实现全球化的远程服务，少数高水平专家可为全球用户提供技术支援及服务。1.2、可编程序控制的应用随着 PLC 功能的不断完善和性能价格的不断提高，PLC 的应用面也越来越广泛。目前，PLC 国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电子、机械制造、汽车、船舶、装卸、造纸、纺织、环保、娱乐等行业。PLC 的应用范围通常可分为如下五种类型。（1）顺序控制应用这是当今 PLC 应用最广泛的领域。它取代传统的继电气顺序控制。PLC 可应用
12、于单片机控制、多机群控制、生产自动线控制。例如：注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、包装生产线、电镀流水线及电梯控制等等。（2）运动控制PLC 制造商目前提供了拖动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。在多数情况下，PLC 把描述目标位置的数据模块，模块移动一轴或数轴到达目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。运动的编程可用 PLC 的编程语言完成。操作员用手动方式把轴移动到某个目标位置，模块就得知了位置和运动参数，之后可用编辑程序来改变速度和加速度等参数，使运动平滑。相对来说，位置控制模块比 CNC 装置体积更小，价格更
13、低，速度更快，操作更方便。（3）过程控制PLC 能控制大量的物理参数，例如温度、压力、速度和流量。PID（Proportional Integral Derivative）模块的提供使 PLC 具有闭环控制功能，即一个具有 PID 控制能力的 PLC 可用于过程控制。当控制过程中某个变量出现偏差时，PID 控制算法会计算出正确的输出，把变量保持在设定值上。PID算法一旦适应了工艺，就不管工艺混乱与否而会保持设定值。（4）说据处理机械加工中，出现了把支持顺序控制的 PLC 和计算机数字控制（CNC）设备紧密结合的趋势。著名的日本 FANUC 公司推出的 System10、11、12 系列，已将
14、CNC 控制功能作为 PLC 的一部分。为了实现PLC 和 CNC 设备之间内部数据的自由传递，该公司采用了窗口软件。通过窗口软件，用户可以独自编程，然后由 PLC 送至 CNC 设备使用。同样，美国 GE 公司的 NC 设备新机种也使用了具有数据处理的5PLC。东芝公司的 TOSNUC600 也将 CNC 和 PLC 组合在一起，预计今后几年 CNC 系统将变成以 PLC 为主体的控制和管理系统。（5）通信和联网为了适应国外近几年兴起的工厂自动化（FA）系统、柔性制造系统（FMS）及集散系统等发展需要，首先必须发展 PLC 之间、PLC 和上级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅 P
15、LC 数据通信速度要求高，而且要考虑出现停机、故障时的对策等。日本三菱公司开发的 CC-Link 系列就是一例。PLC 之间、PLC 和上级计算机之间都采用光纤通信，多级传递。IO 模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络联接构成集中管理信息的分布式网络系统。1.3、可编程控制器的性能指标PLC 的基本性能（1）基本的控制功能。基本的控制功能包括顺序控制、定时、计数、逻辑运算和四则运算等。（2）存储器。多采用 CMOS RAM 存储器，有保护电源（多数用锂电池） 。也可采用可擦写的 EPROM存储器。（3）输入输出（IO） 。关于输入输出组件，一般提供有交流 115V、220V 的功
16、率输入输出组件；直流 24V、48V 和 115V 以及 TTL 电平输入输出组件；有的还提供继电器触点（常开或常闭）输出组件。（4）编程语言。最常用的是继电器梯形图编程方式，美国把它定为国家标准。国际电工委员会颁布的标准草案中规定，除用梯形图编程方式外，还可采用功能块、指令表或布尔代数等编程语言。（5）扫描时间。扫描时间是指执行一次解读用户逻辑程序所需的时间。一般 1000 条指令执行时间为 10ms 左右，小型或超小型的机器扫描时间可能大于 40ms。（6）诊断功能。一般提供通电检查或指示灯故障软件。（7）通信接口。一般都提供 RS232C 串行通信接口，以便连接打印机或其他类型的机器，如
17、管理计算机等。（8）电源。机器动力电源既可用 115V 交流电源，也可用 220V 交流电源，可通过跨接短路片进行选择。（9）工作环境。一般都能在下列环境条件下工作：温度为 0-60；湿度小于 95%(无结霜） 。（10）编程器。PLC 采用的编程器有三种类型。简易编程器、CRT 编程器、计算机编程器。PLC 的高级功能（1）数据传和矩阵处理功能。6（2）PID 调节功能。（3）ASCALL 代码操作功能。（4）远程 IO 功能。（5）智能 IO 组件。（6）图形显示功能。（7）联网功能。1.4、 电镀生产线的系统简介现有的电镀生产工艺，生产工艺数据输入十分繁琐，现场操作人员众多、劳动强度大，
18、极易造成生产工艺参数、生产数量、挂具匹配错误。为了达到提高电镀生产线的自动化生产水平，实现对电镀生产的实时监控，提高生产效率、生产的安全性，提高产品的性能，在电镀生产线中引入 RFID 技术，即无线射频技术对整个电镀生产流程进行监控. 目前对于制造业企业，特别是对零配件生产能够大大解决生产问题，市场需求量大。对于电镀自动生产线的方式有两种，包括龙门式和悬臂式，那我们这个章节就以应用比较广泛的龙门式为例来介绍 PLC 在其控制上面的应用。整条生产线主要由龙门式传送装置(简称行车)、电镀槽、阴极移动装置、温度控制单元、自动添加药剂单元、振动控制单元、脉冲式整流机设备、直流式整流机设备、过滤循环系统
19、、喷射式溶液搅拌系统、喷淋控制单元、自动加水控制单元、空气搅拌控制单元、干燥系统、上下料单元及抽风系统等设备组成。 根据电镀工艺和生产的要求，要求系统具有如下功能： (1) 行车的控制功能包括运动控制和定位控制：运动控制要求有自动手动功能；行车运动要求快速平稳，停位精确；(2) 实时控制电镀槽的温度、整流机、振动、自动药剂添加、阴极移动等功能；(3) 生产线设备预防性维护提醒与记录； (4) 生产过程自动化； (5) 监控生产过程，如电镀槽温度、液位、时间、电流、电压等参数及相关设备运行状态； (6)各种生产参数输入/设定及生产数据管理；(7)生产工艺过程编辑与管理；生产报表、药剂消耗报表以及
20、各类故障警报报表等。1.5、该系统设计主要内容电镀生产线的控制系统设计要求在多个方面都能满足要求，包括硬件和软件的设计以及调试等等。我主要的设计内容包括硬件设计方面的 I/O 点数的统计和 PLC 的选型，主要根据它的工作状态流程图列出它的输入、输出点，然后根据输入、输出的点数选择该系统的 PLC 型号。软件设计这一部分我主7要根据教科书本和平时老师的课堂指导总结了在设计当中编写梯形图的注意事项和编写方法，然后根据这些编程要求绘出梯形图。当然在设计之前也对 PLC 的一些基本概念有一定的描述。1.6、设计原理介绍 在这个设计中我采用的设计总方法顺序控制方法顺序控制功能图主要由步、有向连线、转换
21、、转换条件和动作组成。（1）步顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分成若干顺序相连的阶段，这些阶段城为步并且用编程元件（S）代表各步。（2）初始步系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示，每一个顺序控制图应有一个初始步。（3）转换、转换条件在两部之间的垂直短线位转换，其线上的横线为编程元件触点，它表示从上一步转到下一步的条件，即横线表示某元件的动合触点或动断触点。（4）与步对应的动作或命令可以将一个控制系统划分为被控系统和施控系统。（5）活动步当系统正处于某一步所在的阶段时，叫做该步处于活动状态。以三菱 FX2N 系
22、列的 PLC 元器件指令符号，来顺序控制原理的，并使用了 GX-Simulator 和 GX-Developer 来模拟程序的结果。第二章设计工艺要求第二章设计工艺要求2.1、工艺制作背景要求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。8在工艺子程序
23、每一周期运行完毕返回主程序时，都要询问是单周期运行还是循环运行，如果是单周期，则程序运行完一个周期返回主程序初始化后的程序入口等待，当按压运行按钮时，程序又运行一个周期在同样的位置等待。设置单周期运行的功能主要是为了调试修改电镀工艺和程序。单周期运行在电镀自动生产线上是一个非常实用的功能。2.2 工艺流程图及控制流程电镀生产线有三个槽（实际应用还会多些） ，工件由装有可升降吊钩的行车带动，经过电镀、镀液回收、清洗等工序，完成工件的电镀全过程。工艺要求为：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
24、洗30s，最后提起停 15s 后，行车返回原位，一个工件的电镀过程结束。电镀生产线的工艺流程如图。图一、电镀工艺流程图控制流程电镀生产线除装卸工件外，要求整个生产过程能自动进行，这主要体现在行车的控制上，同时还要求行车和吊钩的正反向运行均能实现点动控制，以便对设备进行调整和检修。图是电镀生产线的自动工作状态流程图。自动控制过程如下：行车在原位，吊钩下降到最下方，限位开关 SQ4、SQ6 被压下，操作人员将要电镀的工件放在挂具上，即可开始电镀工作。9（1）吊钩上升 按下启动按钮 SB1，使辅助继电器 M1 接通，吊钩提升电机正转，吊钩上升，当碰撞到上限位开关 SQ5 时，吊钩上升停止。（2）行车
25、前进 在吊钩上升停止的同时，辅助继电器 M2 接通，行车电机正转前进。（3）吊钩下降 行车前进碰撞到右限开关 SQ1，行车停止前 进，同时辅助继电器 M3 接通，吊钩电机反转，吊钩下降。（4）定时电镀 吊钩下降碰撞到下限位开关 SQ6 动作时，同时辅助继电器 M4 接通，使定时器 T0定时 280S，开始电镀。（5）吊钩上升 定时器 T0 定时时间一到，辅助继电器 M5 接通，吊钩电机正转，吊钩上升。（6）定时滴液 吊钩上升碰撞到上限位开关 SQ5 时，吊钩停止上升，同时辅助继电器 M6 接通，定炻器 TI 定时 28S 开始，工件滴液。（7）行车后退 T1 定时时间到，辅助继电器 M7 接通
26、，行车电机反转，行车后退，转入下道镀液回收工序。（8）吊钩下降 行车后退，碰撞到第一个左限位开关 SQ2，行车后退停止，吊钩电机反转，同时辅助继电器 M8 接通，吊钩下降。（9）浸收回液 吊钩下降碰撞到下限位开关 SQ6 时吊钩停止下降，同时辅助继电器 M9 接通，使定时器 T2 定时 30S 开始，工件浸收回液。（10）吊钩上升 定时器 T2 定时时间到，辅助 继电器 M10 接通，吊钩电机正转，吊钩上升。（11）工件滴液 吊钩上升碰撞到上限位开关 SQ5 时，吊钩停止上升，辅助继电器 M11 接通，定时器 T3 定时 15S 开始，工件滴液。（12）行车后退 定时器 T3 定时时间到，辅助
27、继电器 M12 接通，行车后退，转入下道工序清水槽清洗。（13）吊钩下降 行车后退碰撞到第二个左限位开关 SQ3，行车停止后退，辅助继电器 M13 接通，吊钩电机反转，吊钩下降。（14）清水槽清洗 吊钩下降碰撞到下限位开关 SQ6，吊钩停止下降，辅助继电器 M14 接通，定时器 T2 开始定时 30S，工件于清水槽中清洗开始。（15）吊钩上升 T2 定时时间到，辅助继电器 M15 接通，吊钩电机正转，吊钩上升。（16）工件滴液 吊钩上升碰撞到上限位开关 SQ5，吊钩停止上升，辅助继电器 M16 接通，定时器T3 定时 15S 开始，工件滴液。（17）行车后退 定时器 T3 定时时间到，辅助继电
28、器 M17 接通，行 车后退。（18）吊钩下降 当行车后退碰撞到左限位开关 SQ4 时，行车停止后退，辅助继电器 M18 接通，吊钩电机反转，吊钩下降。10（19）复位 吊钩下降碰撞到下限位开关 SQ6，吊钩停止下降，辅助器 M19 接通，行车复位，按下SB2，行车停止，工作人员此时可以取下工件，整个电镀过程结束。若再次按下 SB1，则开始下一个工作循环工作过程。2.3、工作状态流程图及 I/O 点数统计图二、自动工作状态流程图I/O 点数统计根据自动工作流分析我们可以了解到，该设计的 PLC 控制系统的输入信号有 14 个，均为开关量。其中各种单操作按钮开关 6 个，行程开关 6 个，自动点
29、动选择 2 个（占两个输入接点） 。该设计的 PLC控制系统的输出信号有 5 个，其中 2 个用于驱动吊钩电机正反转接触器 KM1，KM2，2 个用于驱动行车电机的正反转接触器 KM3，KM4，1 个用于原位指示。也就是说，在电镀生产线的控制系统设计当中统11计该系统的 I/O 点数为输入点数 14 个，输出点数 5 个。2.4、PLC 选型及 I/O 点的分配 PLC 的选型要求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、输出点数以及软件对 PLC 的功能及指令要求是选择 PLC 机型规模大小
30、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，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
31、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。将输入信号 14 个，输出信号五个按各自的功能分类， ，安排输入/输出地址。列出各部分输入/输出信号与 PLC 输入/输出端地址编号对照表及外部接线图。12PLCCOMSB1SB2SB3SB4SB5SB6SA1SA2SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6Y0Y1HLFRKM1KM2KM
32、2KM1KM3KM2KM4KM1KM4KM2KM3KM1HL1HL3HL2FRY2Y3Y4Y5Y6Y7COM图三、外部接线图13输入信号输出信号名称功能编号名称功能编号SB1启动X000SQ4行车限位（后退）X014SB2停止X001SQ5吊钩限位（提升）X015SB3吊钩提升X002SQ6吊钩限位（下降）X016SB4吊钩下降X003SB5行车前进X004输出信号SB6行车后退X005名称功能编号SA选择开关（手动）X006HL原位指示灯Y000SA选择开关（自动）X007KM1吊钩提升电机正转接触器Y001SQ1行车限位（前进）X011KM2吊钩提升电机反转接触器Y002SQ2行车限位（后
33、退）X012KM3行车电机正转接触器Y003SQ3行车限位（后退）X013KM4行车电机反转接触器Y004图四、I/O 分配表第三章程序设计及运行第三章程序设计及运行3.1、梯形图程序一、梯形图的介绍14一个梯形图有左边的一条垂直向下的线及若干条与之相交并向右延伸的分支线组成。一个梯形图，左边的称为母线，相当于电气控制线路中的电源线。分支线称为回路，在回路上有常开或常闭触点的串联或并联。如果触点 ON，从母线来的“能流”就可以通过该触点；若触点 OFF，则“能留”不能通过。若“能留”通过一系列串联或并联的触点到达了继电器线圈，则其通电，否则，线圈不能通电。线圈通电习惯上也称为线圈得电，线圈不能
34、通电习惯上也称线圈失电。从计算机程序设计的角度来看， 分支线回路也称为指令行，常开、常闭触点可认为是沿指令行设置的条件，这些条件的逻辑组合，可以决定右边指令的执行结果。 指令可以分支，可以会合，指令行上垂直的一对线称为条件（即触点） 无斜线穿过的条件称为常开条件（NO，常开触点） ，有斜线穿过的条件称为常闭条件（NC，常闭触点）每个条件上或下标注的数字表示指令的操作数位。梯形图右边是指令，该指令的状态由左侧的条件来决定。二、梯形图编程1软继电器PLC 梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器
35、） ，每一软继电器与 PLC 存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电” ，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。 2能流如下图所示触点 1、2 接通时，有一个假想的“概念电流”或“能流”(Powerflow)从左向右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯
36、形图。 153母线梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar)。在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。 4梯形图的逻辑解算根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。 三、梯形图编程规则梯形图作为一种编程语言，绘制时有一定的
37、规则。在编辑梯形图时，要注意以下几条：(1)梯形图的各种符号，要以左母线为起点，右母线为终点从左向右分行绘出。每一行的触点群构成该行梯形图的“执行条件” ，与右母线连接的是输出线圈，功能指令，不能是触点。一行写完，自上而下依次再写下一行。注意触点不能接在线圈的右边。(2)触 点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。(3)不包含触点的分支应放在垂直方向，不可水平方向设置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。(4)如果有几个电路块并联时，应将触点最多的支路块放在最上面。若有几个支路块串联时，应将并联支路多的尽量靠近左母线。(5)遇到不可编程的梯形图时，可根据信号流对原梯形图重新编排，以便于
38、正确进行编程。四、语句表程序的编程规则在许多场合需要将绘好的梯形图列写出指令语句表程序，根据梯形图上的符号及符号间的互相关系正确的选取指令及注意正确的表达顺序是很重要的(1)利用 PLC 基本指令对梯形图编程时，必须要按信号单方向从左到右、自上而下的流向原则进行编写。(2)在处理较复杂的触点结构时，如触点块的串联并联或堆栈指令，指令表的表达顺序为：先写参与因素的内容，再写参与因素 间的关系。五电镀生产线梯形图设计顺序流程图顺序控制功能图又称为状态转移图或功能表图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计可编程控制器的顺序控制程序的有力工具。顺序控制功能图并不涉及所描述的控16
39、制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言，可以供进一步设计和不同专业的人员之间进行交流之用。该课题所采用的是无分支的顺序控制方法。S0S21S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31S32S33S34S35S36S37S38S39M8002手动控制X0 启动 SB1Y1 吊钩升Y3 行车进Y2 吊钩降T0 电镀时间Y1 吊钩升T1 滴液Y4 行车退Y2 吊钩降T2 浸回收液X15X11X15T0 K2800X12X16T2 K300X16T1 K280X15T3 K150X13X16T2 K300X15T3 K150X14X16X16X14T3 滴液Y4 行车退Y2 吊钩降T
40、2 洗清水Y1 吊钩升T3 滴液Y4 行车退Y2 吊钩降图六、顺序流程图STL 梯形图程序（图六）步进梯形指令是 FX 系列的，功能最好表达形式，还有一个指令 RET 利用这两个指令很方便地编制顺序控制功能图和程序。Y1 吊钩升173.2、STL 梯形图及指令表SET S0M8002S21X015X005X011X006Y004X014X014手动控制Y003Y004Y003X002X015Y002Y001X002X015Y001Y000Y002X007X000SET S21启动程序SET S22S22Y003X011SET S23S23Y002X016SET S24S24T0 K2800T0
41、SET S25S26Y001X015SET S26T1SET S27S25T1 K280图七、STL 梯形图18Y004X012SET S28S27Y002X016SET S29S28T2 K300T2SET S30S29Y001X015SET S31S30T3 K150T3SET S32Y004X013SET S33S32Y002X016SET S34S33T4 K300T4SET S35S34S31Y001X015SET S36T5 K150T5SET S37S36Y004X014SET S38S37S35图八、STL 梯形图19X011SET S0Y002COMENDX016S38图九、
42、STL 梯形图203.3、起保停梯形图及指令表M509X016M501X014M500Y000M8002M500M500X000M501Y001M501M502M501X015M502Y003M502M503M503X016M504T0M504M505M502X011M503Y002M503M504M504T0M505Y001M505M506M505X015M506T1M506M507M506T1M507YO04M507M50821图十、起保停梯形图M507X012M508YO02M508M509M508X016M509T2M509M510M509T2M510YO01M510M511M510X
43、015M511T3M511M512M511T3M512YO04M512M513M512X013M513YO02M513M514M513X013M514T2M514M515M514T2M515YO01M515M51622图十一、起保停梯形图M515X015M516T3M516M517M516T3M517YO04M517M518M517X014M518YO02M515M519M518X016M519M519M500END图十二、起保停梯形图3.4、故障输出程序一台电气控制控制设备在运行中可能出现各种各样的故障，一旦这些故障发生就应停止运行或发出报警信号，因此，除了用 PLC 编制正常的工作程序外，
44、还需编制故障诊断程序。故障诊断点的设置应根据具体情况而定，可以是一部分电器电路的组合，也可以是一个电器的元件。我们可以用Y005、Y006、Y007 三个输出分别表示提升不能正常，行车不能正常，电镀槽、滴液、回收液不正常。设有七个故障点，用 M1 监视吊钩是否上升，M2 监视是否前行，M3 监视是否下降，M4 监视 T0 时间是否够用，M5 监视滴液是否正常，M6 监视它是否后退，M7 监视 T2 时间是否足够、是否进入槽中。为了节约 PLC 的输出端子，这里将全部故障点进行逻辑组合，把每个故障点用一个二进制数表示，这样用N 个端子可表示 2N-1 个故障点，在本程序中用辅助继电器 M1M7
45、表示 7 个故障点，每个故障点用23输出继电器 Y005Y007 组成的 3 位二进制数表示。下表为故障点的二进制表示输出继电器辅助继电器（M）Y005Y006Y007M1100M2010M3110M4001M5101M6011M7111图十三、故障点的二进制Y005 Y006Y007M1M3M5M7M2M3M6M7M4M5M6M7图十四、故障出点程序24本程序中，当 M1、M3、M5、M7 继电器任一接通时 Y005 亮，表示吊钩上升过程中出现故障。当M2、M3、M6、M7 继电器任一接通时 Y006 亮，表示行车前行过程中出现故障.Y005 与 Y006 灯同时亮表示吊车下降过程中出现故障
46、。Y007 灯亮表示电镀过程中出现故障，可能是电镀时间不够，也可能是电镀槽工作出现故障。Y005 与 Y007 灯同时亮表示滴液过程中出现故障，可能是滴液时间不符合要求，也可能滴液过程中吊钩下降。Y006 与 Y007 灯同时亮表示行车后退过程出现故障。当 M1M7 七个继电器都接通时 Y005、Y006、Y007 三个灯同时亮，表示回收液槽中回收液体出现故障。所以我们可以根据不同的灯亮得知具体时哪一点出现故障，然后在采取具体措施解决故障。3.5、调试运行GX-Simulator 是与 GX-Developer 编程软件配合使用的三菱 PLC 仿真软件，它能够实现三菱全系列 PLC 的离线调试
47、。通过 GX-Simulator 仿真软件就能在不需要连接实际 PLC 设备的基础上，只要一台电脑就能仿真，监视软元件，且进行软元件状态及数值的保存和读取。在下面的图中我们就能看到在T0 定时到各输入输出的波形图图十五、仿真图（一）25图十六、仿真图（二）图十七、仿真图（三）图十八、仿真图（四）设计小结设计小结随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的设计终于完成了。在我看来毕26业设计设计不仅是对前面所学知识的一种检验，也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低
48、。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。谢辞谢辞在最后的一段时间里是最考验我们的时候.毕业设计是我们在大学里的最后一课,任务非常艰巨,要求也很严格.通过本次毕业设计，使对以前所
49、学知识进行的一次系统而全面的巩固和复习。在此次的毕业设计中,我遇到了许多的困难。在学校及老师同学的帮助下我完成了毕业设计，因此我真诚的向那些给我帮助和指导的老师和个人致意我的谢意。首先要感谢学院和电子信息系,为我们能较好进行设计提供了很多的帮助，为我们能顺利进行毕业设计提供了前提。还应该感谢学校图书馆,给我们提供了大量的资料,对我解决设计中碰到的问题提供了很大的帮助。其次,要感谢我们的设计指导老师：张晓娟老师。本次毕业设计是在她的悉心指导下展开的。从设计题目的提出到论文的完成，张老师都在关注我们的进度，张老师一丝不苟的治学态度和高度的责任感，在做毕业设计的过程中时刻影响和教育着我，使我难忘和感
50、动。在我问问题的时候，张老师耐心的指导我制图，在此论文完成之际，谨向张老师以最衷心的感谢。27参考文献参考文献（1）PLC 原理及应用技术 . 汤自春 高等教育出版社 2006（2）现代电器控制及 PLC 的应用技术. 张万忠 中国电力出版社 2005（3）三菱公司网站电子资料. 2009（4）百度百科 . 2009（5）可编程控制器应用技术. 胡学林 高等教育出版社 2007（6）电工技术 高福华 常通义 机械工业出版社 2006(7)现代通信原理 曹志刚 钱亚生 清华大学出版社 2004(8)电路分析基础 李建明 人民邮电出版社 2001(9)PLC 编程理论、算法及技巧 宋伯生 机械工业