PLC在镀锌生产线控制系统中的应用

2022-09-10

1、引言

由于现在科技发展迅速, 工业上对镀锌板的需求越来越大, 相应的应用领域越来越广, 用户对产品质量性能要求的越来越高, 促使镀锌生产的技术不断得向更新的方面开发和应用。为了保证电镀产品的质量和提高生产效率, 就必须让电镀设备的选型恰当, 对于工业电镀生产线的工位多、生产复杂等情况, 采用可编程序控制器 (PLC) 对生产线各工序实施程序控制可解决以上难题。它改写程序方方便便、、体体积积小小、、可可靠靠性性高高。。在在行行车车运运行行方方面面普普遍遍采采用用变变频频调调速速器器以以控控制制行行车车的的运运行行速速度度, , 用用接接近近开开关关控控制制行行车车的的准准确确定定位位, , 定定位位精精度度可达±3mm。因为采用了可编程控制器程序的设计方法, 可以根据工艺要求能迅速灵活的改变生产流程, 系统扩充较为方便。

2、整体设计方案

根据某工厂的镀锌生产线的控制要求设计其控制系统, 主要由上位机PC, 下位机PLC, 变频器和电动机组成。利用西门子1200系列PLC和上位机组态软件Win CC通信实现自动控制, 可以通过在上位机上控制系统执行手动还是自动操作, 从手动操作的镀锌生产线控制系统而对西门子PLC下达指令, 使西门子PLC按对应的程序执行, 并利用西门子PLC编程依次完成装料、化学脱脂、水洗、烘干干、、镀镀锌锌、、冷冷却却、、纯化、干燥、卸料过程, 并能通过通讯在上位机软软件件SSIIMMAATTIICC WWiin CC上体现各环节的运行状态。系统结构框图如图1所示。

3、硬件设计

根据工厂的镀锌生产线的控制要求设计其控制系统的电气原理图, 主电路中选用的电气设备有低压断路器、熔断器、交流接触器、中间继电器、变频器、热继电器等, 实现的功能是装料、化学脱脂、水洗、烘干、镀锌、冷却、纯化、干燥、卸料, 镀锌的过程中需要用到后运行电动机和升降电动机, 前后运行电动机用MM440变频器控制其向前运动向后运动以及运行的速度, 升降电动机用交流接触器控制其上升下降, 主电路图如图2所示。

镀锌生产线控制系统的电气原理图的控制电路部分主要采用的是西门子PLC, 控制电路部分需要16个的数字量输入端子, 16个数字量输出端子, 用到的输入电气设备有按钮、开关、行程开关, 输出部分主要控制中间继电器、接触器、指示灯。采用PLC的输出端子Q0.0和Q0.1控制变频器实现前后行电机的前进后退, 采用PLC的输出端子Q0.2、Q0.3和Q0.4控制接触器实现升降电机的上升下降, 其余11个输出端子接指示灯指示状态。其I/O接线图如图3所示。

4、软件设计

系统分为手动操作和自动控制两种模式, 当进行自动控制时, 初始位置在原始位置, 按下启动按钮SB1, 系统自动执行。手动方式是, 选择为手动模式, 通过本地手动按钮控制行车前行或者后退, 钩具上升或者下降。发生急停时, 所有输出停止。系统程序流程图如图4所示。

5、组态画面设计

建立Win CC组态监控画面, 在Win CC组态监控画面中设计自动运行指示灯和手动方式指示灯指示系统启动方式, 变频运行指示灯指示变频器运行状态, 变频频率设定输入框对变频器输出频率进行设置, 用于改变行车驱动变频器输出频率。组态动作指示灯, 包括装料指示灯, 化学脱脂指示灯, 水洗指示灯, 镀锌指示灯, 冷却指示灯, 钝化指示灯, 干燥指示灯, 卸料指示灯指示镀锌生产线的工艺流程及所处的状态进行指示。监控画面如图5所示。

6、小结

本文是基于PLC镀锌生产线控制系统的设计, 可以在上位机控制系统选择是自动运行, 还是手动操作, 当自动运行时, 手动操作的按钮不能用, 当选择手动操作时, 系统不可以自动运行, 选择自动运行后, 按下启动按钮, 这时PLC执行自动运行程序, 系统按设计好的工艺过程执行, 且循环执行, 直到给定一个停止信号或急停信号, 系统才停止工作, 当选择手动操作时, 系统可以手动执行行车的前行后退, 钩具的上升下降, 且每个手动动作都是互锁的, 不能同时按, 也可以手动停止, 系统是通过上位机Win CC组态画面和下位机PLC通信使用, 然后进行模拟仿真, Win CC画面监控运行, 能够控制系统自动运行还是手动操作, 并能在上位机显示各个状态。这个系统设计可以广泛的运用于交通运输、汽车制造和高层建筑等行业。

摘要：本文是针对某工厂的镀锌生产线进行的电气系统的设计, 利用PLC和上位机组态软件Wincc通信实现自动、手动镀锌生产线控制系统。可以通过在上位机上控制系统执行手动还是自动操作, 从而对西门子PLC下达指令, 使西门子PLC按对应的程序执行, 并利用西门子PLC编程依次完成装料, 化学脱脂、水洗、烘干、镀锌、冷却、钝化、干燥、卸料过程, 并能通过通信在上位机软件Simatic Wincc上体现各环节的运行状态。

关键词：镀锌生产线,PLC,上位机