電鍍流水線畢業(yè)設(shè)計樣本

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　電鍍是指在金屬、合金或非金屬制品的表面上電沉積一薄層其他金屬或合金，賦予制品特殊的表面性能，…………………………………………</p><p>　　…………………………………………..大量的金屬和非金屬制品、飛機(jī)、汽車和輪船的配件都要經(jīng)過電鍍加工以提高其使用價值和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p

2、>　　我國電鍍工業(yè)的發(fā)展是在新中國成立以后。首先，為解決氰化物污染問題，從20世紀(jì)70年代開始無氰電鍍的研究工作，………………………………….</p><p>　　…………………………………………………………………………在新工藝與設(shè)備的研究方面，出現(xiàn)了雙極性電鍍、換向電鍍、脈沖電鍍等；高耐蝕性的雙層鎳、三層鎳、鎳鐵合金和減摩鍍層亦用于生產(chǎn)；刷鍍、真空鍍和離子鍍也取得了可喜的成果。改革開放之后，…………………

3、……………………………….</p><p>　　……………………………………………………………………..各種花色電鍍、多功能性電鍍及各種代氰、代鉻工藝的開發(fā)取得重大進(jìn)展。</p><p>　　隨著電鍍工藝的快速發(fā)展和工業(yè)水平日漸提升的需求，如何快速、方便、高效率 、低消耗的完成電鍍工藝就有著極為重要的意義?！?/p>

4、……………………………………………………………………………………，而且操作控制靈活，解決了普通電鍍線加工不靈活的缺陷。這種設(shè)計加工速度快，效率高，能耗低，并且便于集中管理，解決了一些在加工中引起的不必要的麻煩，能夠更有針對性地解決問題；此外，也改善了加工工藝性能，使加工更易于管理！</p><p>　　本文的中央控制全自動電…………………………………………………</p><p>　　………

5、……………………………………………………………………………………………………………….控制器的設(shè)計。</p><p>　　本設(shè)計采用的是直線式電鍍流水線，采用變頻調(diào)速器進(jìn)行無級調(diào)速，通過在渡槽上方的軌道上行使的行車來進(jìn)行電鍍工藝，………………………..加工件的取放，……………………………制器等來實(shí)現(xiàn)電鍍工藝的加工。</p><p><b>　?。▽憹M一頁）</b>&l

6、t;/p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第1章變頻器的選擇5</p><p>　　1.1變頻器基礎(chǔ)知識5</p><p>　　1.1.1 變頻器的分類5</p><p>　　1.1.2 變頻器的工作原理6</p><p>　　1.2根據(jù)

7、負(fù)載要求選擇參數(shù)合適的變頻器7</p><p>　　1.2.1 變頻器類型的選擇7</p><p>　　1.2.2 變頻器容量的選擇8</p><p>　　第2章電機(jī)的選擇12</p><p>　　2.1異步電機(jī)簡介13</p><p>　　2.2異步電動機(jī)形勢與容量的選擇13</p>

8、<p>　　2.2.1 形勢的選擇13</p><p>　　2.2.2 容量的選擇14</p><p>　　2.3負(fù)載功率的計算15</p><p>　　2.3.1 重力負(fù)載15</p><p>　　2.3.2 摩擦負(fù)載15</p><p>　　2.4低噪聲、低振動的實(shí)現(xiàn)16</p>

9、;<p>　　2.4.1 低噪聲、低振動要求16</p><p>　　2.4.2 提高轉(zhuǎn)矩特性18</p><p>　　2.5異步電機(jī)的變頻調(diào)速18</p><p>　　2.5.1 異步電機(jī)變頻調(diào)速的控制方式：保持U/f恒定控制18</p><p>　　2.5.2 基本性能分析19</p><p&

10、gt;　　第3章溫度傳感器及接近開關(guān)的選擇20</p><p>　　3.1傳感器及其基本特性20</p><p>　　3.1.1 定義及組成20</p><p>　　3.1.2 基本特性21</p><p>　　3.2在電鍍流水線中的選擇21</p><p>　　3.2.1 類型的選擇21</p

11、><p>　　3.3接近開關(guān)的選擇22</p><p>　　3.3.1 接近開關(guān)及其主要特性22</p><p>　　3.3.2 類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇22</p><p>　　第4章控制器的選擇23</p><p>　　4.1分析生產(chǎn)過程，明確控制要求24</p><p>　　4.1

12、.1 工作過程分析24</p><p>　　4.1.2 拖動控制系統(tǒng)設(shè)計28</p><p>　　4.2選擇PLC機(jī)型28</p><p>　　4.2.1 PLC選型及地址分配29</p><p>　　4.2.2 PLC控制電路設(shè)計30</p><p>　　第5章控制器的設(shè)計32</p>

13、<p>　　5.1運(yùn)行行車電機(jī)電路和鍍件升降鉤電機(jī)電路32</p><p>　　5.2電鍍電源電路32</p><p>　　5.3恒溫電路33</p><p>　　5.4速度跟蹤電路34</p><p>　　5.5故障保護(hù)、報警、復(fù)位35</p><p>　　5.5.1 行車電機(jī)故障：3

14、5</p><p>　　5.5.2 電鍍槽工藝障礙：35</p><p>　　第6章程序設(shè)計與調(diào)試36</p><p>　　6.1控制系統(tǒng)梯形圖編制36</p><p>　　6.2梯形圖工作原理分析37</p><p><b>　　總結(jié)41</b></p><p

15、>　　附圖1 行車及吊鉤電機(jī)控制電路42</p><p>　　附圖2 控制系統(tǒng)梯形圖43</p><p><b>　　謝 辭49</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)49</b></p><p>　　中央控制全自動電鍍流水線</p><p>

16、　　摘要：在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，電鍍是許多工業(yè)部門的重要組成部分，大量的金屬和非金屬制品都要經(jīng)過電鍍加工以提高其使用價值和經(jīng)濟(jì)效益。目前應(yīng)用最廣泛的就是全自動電鍍流水線，采用的電鍍工藝是高速表面處理工藝。中央控制全自動電鍍流水線分為線路控制部分，電鍍工藝處理部分，電源動力部分，電器電路控制部分等。線路控制部分主要有PLC線路控制，限位限時線路控制，鍍件提升轉(zhuǎn)運(yùn)線路控制，行車線路控制。電鍍工藝處理部分主要包括電鍍溫度控制部分，外圍電器設(shè)備布置

17、部分。電源動力部分是指控制鍍件提升、轉(zhuǎn)運(yùn)裝置的電源，電鍍?nèi)芤翰糠旨訜崤c冷卻的電源，電鍍電源等。電器電路控制部分主要指電器元件的安裝排列以及電路的電氣裝置控制等。</p><p>　　ABSTRACT：In practicing production and appliance, electroplating is a major component in many industry apartments. Mos

18、t metal and nonmetal are electroplated for improving the usabilities and economic benefits.At present applies widely is automatic electroplating assembly line, the electroplating technology is high speed surface process

19、technology. Center control automatic electroplating assembly line divides into the line control part, the electroplating craft processing part, the power source se</p><p>　　關(guān)鍵詞：電鍍流水線 電鍍電源 變頻器 接近開關(guān) 傳感器 溫

20、度控制器 鍍銅 鍍鎳</p><p>　　Key words: electroplating lines, electroplating power, close to switches, sensors, temperature controller, copperization, nickel</p><p><b>　　變頻器的選擇</b></p>

21、;<p>　　中央控制全自動電鍍流水線，采用的是直線式電鍍自動線，把各工藝槽排成一條直線，…………………………………………………………..就要選擇合適的變頻器來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的變頻調(diào)速。</p><p>　　在電鍍流水線中，為了更高效率地完成變頻調(diào)速，應(yīng)該根據(jù)所要完成變頻調(diào)速的………………………………………………………………….的主要技術(shù)參數(shù)。這是設(shè)計選用變頻器的依據(jù)?？梢赃x用現(xiàn)有的變頻器系列產(chǎn)品。&l

22、t;/p><p><b>　　變頻器基礎(chǔ)知識</b></p><p><b>　　變頻器的分類</b></p><p>　　變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其……………………………………………….波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算

23、的變頻器來說，…………………………………………………………………頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。 </p><p>　　變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；…………………………………………….可以分為V/f控制變頻器、…………………………………………………………..按照用途分類，可以分為通用變頻器………………………………………………………….

24、變頻器和三相變頻器等。 </p><p><b>　　變頻器的工作原理</b></p><p>　　我們知道，交流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位： </p><p>　　n＝60 f(1－s)/p (1) </p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　n———異

25、步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 </p><p>　　f———異步電動機(jī)的頻率； </p><p>　　s———電動機(jī)轉(zhuǎn)差率； </p><p>　　p———電動機(jī)極對數(shù)。 </p><p>　　由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，……………………………………………………..電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過……

26、……………………………………………….度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 </p><p>　　變頻器的工作原理框圖：</p><p>　　根據(jù)負(fù)載要求選擇參數(shù)合適的變頻器</p><p>　　變頻器主要控制在渡槽上方軌道上行使的小行車以及安置在小行車上取放物件的掛鉤?！?.應(yīng)合理選擇變頻器的容量及其外圍設(shè)備。通用變頻器的………

27、……………………………………………..容量選擇兩個方面。</p><p><b>　　變頻器類型的選擇</b></p><p>　　通用變頻器通常分為三種類型：普通功能U/f控制變頻器，具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能性U/f控…………………………………………….。變頻器類型的選擇要根據(jù)負(fù)載的要求來進(jìn)行。</p><p><b>　　恒轉(zhuǎn)矩的

28、要求</b></p><p>　　所謂恒轉(zhuǎn)矩是指電機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)矩。人們希望在許多場合下能夠用可調(diào)…………………………………..，提高運(yùn)行的可靠性。如果實(shí)現(xiàn)交流調(diào)速，每……………………………………………..，能降低軸上的輸出功率，既提高了電機(jī)效率，又可獲得節(jié)能效果。</p><p>　　恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載，基本特征是在不同的轉(zhuǎn)速下，負(fù)載的轉(zhuǎn)矩是不變的。它有兩種情況：一

29、種是……………………………………用加大電動機(jī)和變頻器容量的辦法，以提高低速轉(zhuǎn)矩。另一種是采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型變頻器，以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載…………………………………性硬度大，不怕沖擊負(fù)載，具有挖土機(jī)特性。</p><p>　　小行車在運(yùn)動中要求開啟、停止平穩(wěn)，在流水線工作中保持恒轉(zhuǎn)矩；取放工件的掛鉤也要求上………………………………穩(wěn)性高，所以這里選擇普通功能U/f控制變頻器。</p><p

30、>　　這種變頻器采用近似恒磁通控制方式，是一種頻率開環(huán)控制系統(tǒng)。定子頻率和電壓之………………………………..即U/f模式）可在控制面板上進(jìn)行設(shè)定或選擇。U/f模式是………………………………….的性能，通常還設(shè)有順停再啟動功能、變……………………………………………………..設(shè)定與調(diào)整功能、連鎖信號的輸入和輸出功能………………………………………………..護(hù)功能、對故障信息的存儲和顯示功能等。</p><p>　

31、　這種方式雖屬普通功能型，但由于全數(shù)字控制方式軟件的靈活性，其表現(xiàn)出較優(yōu)異的功能和性能，………………………………………….號的通用異步電動機(jī)。</p><p><b>　　變頻器容量的選擇</b></p><p>　　大多數(shù)變頻器容量可從三個角度表述：額定電流、可用電動機(jī)功率和額定容量。其中后兩項，………………………………………..機(jī)給出，或隨變頻器輸出電壓而降低，都

32、很難確切表達(dá)變頻器的能力。需要著重指出的是，確定變頻器容量前應(yīng)仔細(xì)了解設(shè)備的………………………………………….潛水電泵、繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的額定電流……………………………………………….堵轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，且輥道傳動大多是多電動機(jī)傳動。</p><p><b>　　可用電動機(jī)功率</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性：</b></p&g

33、t;<p>　　無論負(fù)載速度變……………………………….是一個定值。此類負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其特性如下圖所示：</p><p>　　例如，吊車所吊起的重物，其重量在地球引力作用下產(chǎn)生的重力是永遠(yuǎn)不變的。所以，無論………………………………………………………………..的功率與轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速成正比。電動機(jī)的功率應(yīng)與最高轉(zhuǎn)速下的負(fù)載功率相適應(yīng)。變頻器的選擇一定要大于所……………………………………………………………

34、……的功率合便可以。</p><p><b>　　額定電流的確定</b></p><p>　　選擇變頻器時，只有變頻器的額定電流是一個反映半導(dǎo)體變頻裝置負(fù)載能力的關(guān)鍵量。在…………………………………….是選擇變頻器容量的基本原則。</p><p>　　當(dāng)變頻器的輸出電流等于或小于其定義的額定電流時，變頻器可連續(xù)工作。如果變頻器的輸出電流超過其定

35、義的額定電流，運(yùn)行一定時間后，變頻器將達(dá)到它的最大允許工作溫度，………………………………………允許再繼續(xù)運(yùn)行下去。因此變頻器的連續(xù)工作的額定電流必須大于或等于負(fù)載電流，應(yīng)保證在無故障狀態(tài)下負(fù)載總電流均不允許超過變頻器的額定電流。高性能變頻器為了降低電動機(jī)噪聲和改善輸出波形，一般都將變頻器的調(diào)制頻率設(shè)定得很高，但這樣就不可避免地造成了線路損耗過大和線間分布電容的產(chǎn)生，所以當(dāng)調(diào)制頻率設(shè)定值不同，針對不同容量的變頻器選型時，要適當(dāng)?shù)販p載。&l

36、t;/p><p><b>　　額定容量的確定</b></p><p>　　連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時所需的變頻器容量的計算 ：</p><p>　　由于變頻器傳給電動機(jī)的是脈沖電流，其脈動值比工頻供電時電流要大，因此須將變頻器的容量留有適當(dāng)?shù)挠嗔?。此時，變頻器應(yīng)同時滿足以下三個條件：</p><p>　　式中，PM為負(fù)載所要求的電動機(jī)的軸輸

37、出功率；η為電動機(jī)的效率（通常約為0.85）；cosφ為電動機(jī)的功率因數(shù)（通常約為0.75）；UM為電動機(jī)電壓；IM為電動機(jī)電流、工頻電源時的電流；K為電流波形的修正系數(shù)（PWM方式時取1.05-1.0）；PCN為變頻器的額定容量（KVA）;ICN為變頻器的額定電流（A）。式中IM如按電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流來選擇變頻器時，變頻器的容量可以適當(dāng)縮小。</p><p>　　綜合以上所述，全自動電鍍流水線中選用三菱

38、變頻器，其型號具體為：三菱FR-A540-0.4K-CH。其基本參數(shù)為：</p><p>　　適用電機(jī)容量：0.4kW</p><p>　　適用電源 ：380～480V</p><p>　　輸出額定容量 ：1.1kVA</p><p>　　輸出額定電流 ：1.5A</p><p>　　電源容量

39、 ：1.5 kVA</p><p>　　工作頻率 ：50Hz</p><p>　　冷卻方式 ：自冷</p><p>　　變頻器的基本接線圖如下：</p><p>　　變頻器的結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p><b>　　變頻器的額定數(shù)據(jù)：</b></p>

40、<p><b>　　輸入側(cè)的額定數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　輸入電壓UIN 即電源側(cè)的電壓。三相為380V和單相為220V。此外，變頻器還對輸入電壓的允許波動范圍作出規(guī)定，為5%-10%。</p><p><b>　　相數(shù) 三相。</b></p><p>　　頻率fIN 即電源頻率，常稱工頻，為5

41、0Hz。頻率的允許波動范圍通常規(guī)定為±5%。</p><p><b>　　輸出側(cè)的額定數(shù)據(jù)</b></p><p>　　額定電壓UN 因?yàn)樽冾l器的輸出電壓要隨頻率而變，所以，UN定義為輸出的最大電壓。通常，它總是和輸入電壓是相等的。</p><p>　　額定電流IN 變頻器允許長時間輸出的最大電流。</p><

42、p>　　額定容量SN 由額定線電壓UN和額定線電流IN的乘積決定：</p><p><b>　　SN=UNIN</b></p><p>　　配用電動機(jī)容量PN 在連續(xù)不變負(fù)載中，允許配用的最大電動機(jī)容量。必須注意：在生產(chǎn)機(jī)械中，電動機(jī)的容量主要是根據(jù)發(fā)熱狀況來決定的，在變動負(fù)載、斷續(xù)負(fù)載及短時負(fù)載中，只要溫升不超過允許值，電動機(jī)是允許短時間過載的，而變頻器

43、則不允許。所以，在選用變頻器時，應(yīng)充分考慮負(fù)載的工況。</p><p>　　過載能力 指變頻器的輸出電流允許超過額定值的倍數(shù)和時間。大多數(shù)變頻器的過載能力規(guī)定為150%，1min?？梢?，變頻器的允許過載時間與電動機(jī)的允許過載時間相比，是微不足道的。</p><p><b>　　輸出頻率指標(biāo)</b></p><p>　　頻率范圍 只變頻器能夠

44、輸出的最小頻率和最大頻率。這里為0～120Hz。</p><p>　　頻率精度 即輸出頻率的準(zhǔn)確度。有變頻器再問任何自動補(bǔ)償時的實(shí)際輸出頻率與給定頻率之間的最大誤差與最高頻率之比來表示。頻率精度與給定方式有關(guān)，數(shù)字量給定時的頻率精度約比模擬量給定時的頻率精度高一個數(shù)量級。</p><p>　　頻率分辨率 指輸出頻率的最小改變量。分辨率的大小和最高工作頻率有關(guān)。這里為±5%。&

45、lt;/p><p><b>　　電機(jī)的選擇</b></p><p>　　在全自動電鍍流水線中，電動機(jī)的選擇主要是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械選擇其容量；根據(jù)用途和使用環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式、通風(fēng)方式和防護(hù)等級等。按負(fù)載性質(zhì)及環(huán)境條件選擇電動機(jī)的類型，按負(fù)載轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速初選電動機(jī)的定額（功率、轉(zhuǎn)矩等）。要求功率適中，技術(shù)合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有寬廣的調(diào)速范圍；噪音低，成本低，可靠性能好，維護(hù)方便

46、，啟動速度快。</p><p><b>　　異步電機(jī)簡介</b></p><p>　　電動機(jī)是電力拖動系統(tǒng)中的原動機(jī)，它將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，去拓東各種類型生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝的要求。電力拖動系統(tǒng)的組成如下圖所示：</p><p>　　在本設(shè)計中，因?yàn)樯a(chǎn)制造技術(shù)較復(fù)雜，對生產(chǎn)工藝的要求也較高，要求設(shè)備能夠在工作速度、定位精

47、度、快速啟動和制動、反轉(zhuǎn)等方面達(dá)到一定的水平，作為系統(tǒng)原動機(jī)的異步電機(jī)是實(shí)現(xiàn)這些要求的主體，因此選擇型號和參數(shù)合適的異步電動機(jī)對整個電力拖動系統(tǒng)的性能具有十分重要的意義。</p><p>　　異步電動機(jī)形勢與容量的選擇</p><p><b>　　形勢的選擇</b></p><p>　　選擇電動機(jī)形式除了根據(jù)使用狀況和被驅(qū)動機(jī)械的要求、安裝方式

48、以及與傳動機(jī)械的連接方式外，還應(yīng)根據(jù)溫升情況和使用環(huán)境，選擇合適的通風(fēng)方式和防護(hù)等級等。</p><p>　　電動機(jī)的防護(hù)等級有：防止人體接觸電機(jī)內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動部分和防止固體異物進(jìn)入電機(jī)內(nèi)的防護(hù)等級；防止水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)的防護(hù)等級。防護(hù)標(biāo)志有特征字母IP和2個表示防護(hù)等級的表征數(shù)字組成。在全自動電鍍線中，因?yàn)殡姍C(jī)是被遮蓋起來的，所以防護(hù)等級要求不是特別高，查詢異步電動機(jī)用戶手冊可選用的防護(hù)等級為 IP14。其中，IP為

49、特征字母，表示防護(hù)等級；1為第一位表征數(shù)字（防接觸和防異物等級）：具體含義是能防止大面積的人體（如手）偶然或意外地接觸及接近機(jī)內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動部分（但不能防故意接觸）；能防止直徑大于50mm的固體異物進(jìn)入機(jī)內(nèi)；4為第二位表征數(shù)字（防水等級）：表示任何方向的濺水應(yīng)無有害影響。因?yàn)樵O(shè)備是在正常環(huán)境條件下運(yùn)行，要求的防護(hù)類型為一般防護(hù)型，所以選用的電動機(jī)類型為變頻器專用型三相異步交流電動機(jī)。</p><p><b&g

50、t;　　容量的選擇</b></p><p>　　電動機(jī)容量選擇的方向及步驟如下圖所示：</p><p>　　在校核電動機(jī)的溫升、最小啟動轉(zhuǎn)矩、最大飛輪轉(zhuǎn)矩等時，應(yīng)從生產(chǎn)機(jī)械諸項負(fù)載中選擇最繁重的條件進(jìn)行計算，并卻明確電機(jī)運(yùn)行的工作制（連續(xù)工作制、短視工作制、周期性繼續(xù)工作制）。</p><p>　　選擇電動機(jī)的容量時，應(yīng)注意：所選擇的電動機(jī)容量應(yīng)大于負(fù)載

51、所需功率；電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩必須大于負(fù)載所需要的啟動轉(zhuǎn)矩；電源電壓下降10%時轉(zhuǎn)矩仍能滿足余量；從電動機(jī)溫升角度考慮，為不降低電動機(jī)的壽命，溫升必須在絕緣所限制的范圍以內(nèi)；與負(fù)載性質(zhì)相配合，對電動機(jī)應(yīng)選用合適的工制。</p><p><b>　　負(fù)載功率的計算</b></p><p><b>　　重力負(fù)載</b></p><p&

52、gt;　　起重機(jī)、提升機(jī)等負(fù)載作垂直移動的設(shè)備所需要的功率為：</p><p>　　式中，P為電動機(jī)功率（Kw）；W為額定載荷重力加吊鉤重力加鋼繩重力之和（N）；V為提升速度（m/s）；η為機(jī)械效率。</p><p>　　機(jī)械效率主要考慮各種傳動機(jī)構(gòu)之間的傳動效率，一般約為0.9，如果是用渦輪傳動則效率低（<0.8）。圖2-1所示為η=0.75條件下所需提升功率和不同的提升力、提升速

53、度之間的關(guān)系曲線。由該曲線可以查得，當(dāng)V=0.1m/s、W=9800N時，所需電動機(jī)的容量為1.5kW。</p><p><b>　　摩擦負(fù)載</b></p><p>　　起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)、軌道上移動的水平臺車等搬送機(jī)械，其負(fù)載與重力負(fù)載的不同之處在于負(fù)載的運(yùn)動方向不同，在功率計算中需要考慮摩擦系數(shù)μ，見圖2-2。</p><p>　　式中，P

54、為電動機(jī)功率（kW）；W為負(fù)載重力（N）；V為負(fù)載移動速度（m/s）；μ為摩擦系數(shù)；η為機(jī)械效率。</p><p>　　圖2-1 η=0.75條件下提升所需的功率</p><p>　　圖2-2 水平運(yùn)動</p><p>　　低噪聲、低振動的實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　低噪聲、低振動要求</b></

55、p><p>　　因?yàn)楸驹O(shè)備是在一般條件下運(yùn)行，運(yùn)行過程中因?yàn)橐嵘锛砘剡\(yùn)動，所以要求在實(shí)現(xiàn)功能的前提下盡量低噪聲、低振動。電機(jī)的調(diào)速多使用變頻器，變頻器專用電機(jī)與一般電機(jī)相比，大多解決了噪聲和振動問題。這種專用電機(jī)用變頻器傳動時，其噪聲、振動與標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的比較如圖2-3和2-4所示（全封閉式，3.7 kW，4極）。</p><p>　　圖2-3 標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)與變頻器專用電機(jī)的噪聲比較<

56、;/p><p>　　圖2-4 標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)與變頻器專用電機(jī)的振動比較</p><p>　　為降低振動與電磁噪聲，可考慮以下幾點(diǎn)：減小氣隙不平衡；使各部件的固有頻率與脈動的分量錯開；減少電磁脈動；采用五相集中繞組變頻器調(diào)速異步電動機(jī)。</p><p><b>　　提高轉(zhuǎn)矩特性</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)用變頻器傳

57、動時，即使頻率與工頻電源相同，電流也會增加約10%，溫升則要提高20%；在低速區(qū)，其冷卻效果和電機(jī)產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩均降低，因而必須減輕負(fù)載。但是有些場合要求低速有100%轉(zhuǎn)矩，或者為了縮短加速時間要求低速輸出大轉(zhuǎn)矩。這時就要用到100%轉(zhuǎn)矩可連續(xù)使用到低速區(qū)的變頻器專用電機(jī)，如下圖所示：6～60Hz可用額定轉(zhuǎn)矩連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　異步電機(jī)的變頻調(diào)速</b></p>

58、;<p>　　異步電機(jī)變頻調(diào)速的控制方式：保持U/f恒定控制</p><p>　　保持U/f恒定控制是異步電動機(jī)變頻調(diào)速的最基本控制方式，它在控制電動機(jī)的電源頻率變化的同時控制變頻器的輸出電壓，并使二者之比U/f為恒定，從而使電動機(jī)的磁通基本保持恒定。</p><p>　　電機(jī)定子的感應(yīng)電勢： E1=4.44KW1Фmf0W1

59、(2-1) </p><p>　　電動機(jī)端電壓和感應(yīng)電勢的關(guān)系式為：U1=E1+(r1jx1)I1 (2-2)</p><p>　　在電動機(jī)額定運(yùn)行情況下，電動機(jī)定子電阻和漏電抗的壓降較小，電機(jī)的端電壓和電機(jī)的感應(yīng)電勢近似相等。由2-1式可以看出，當(dāng)電機(jī)電源頻率變

60、化時，若電機(jī)電壓不隨著變化，那么電機(jī)的磁通將會出現(xiàn)飽和或欠勵磁。由于電機(jī)設(shè)計時電機(jī)的磁通常處于接近飽和值，磁通的進(jìn)一步增大將導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)飽和。磁通出現(xiàn)飽和后將會造成電機(jī)中流過很大的勵磁電流，增加電機(jī)的銅損耗和鐵損耗。而當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)欠勵磁時，將會影響電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，在改變電機(jī)頻率時應(yīng)對電機(jī)的電壓或電勢進(jìn)行控制，以維持電機(jī)的磁通恒定。顯然，若在電機(jī)變頻控制時，能保持U/f為恒定，可以維持磁通恒定。</p><p>

61、;　　下圖采用恒定U/f比控制的異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速的轉(zhuǎn)矩特性曲線，橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為轉(zhuǎn)矩。隨著頻率的變化，轉(zhuǎn)矩特性的直線段近似一組平行線，電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩相同，但產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的滑差不同，所對應(yīng)的滑差頻率不變。</p><p>　　由于電機(jī)的電勢檢測比較困難，考慮到在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時電機(jī)的電壓和電勢近似相等，常通過控制U/f比恒定以保持磁通為恒定。但是采用U/f比恒定控制，在頻率降低后，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩有所下降。這是

62、由于低速時的定子電阻壓降所占比重增大，電機(jī)的電壓和電勢近似相等的條件已不滿足。</p><p><b>　　基本性能分析</b></p><p>　　U/f比恒定控制的出發(fā)點(diǎn)是電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，即穩(wěn)態(tài)的等值電路、向量圖以及穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)矩方程式，它的控制效果只有在穩(wěn)態(tài)時才符合要求。在過渡過程中，電動機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩需要按照電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析計算。因此U/f比恒定的

63、電動機(jī)系統(tǒng)難以滿足動態(tài)性能的要求。在啟動或制動時，為了使系統(tǒng)能滿足穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的條件，頻率設(shè)定值的變化應(yīng)盡可能緩慢，以避免電動機(jī)出現(xiàn)失速現(xiàn)象，即電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相差很大?；钤龃?，造成電動機(jī)中流過很大的電流，電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩減小。</p><p>　　綜合以上所述，本設(shè)計中選擇的電機(jī)類型為：變頻器專用異步電機(jī)，其具體的參數(shù)為：</p><p><b>　　功率：0.0

64、6kw</b></p><p><b>　　頻率：50Hz</b></p><p>　　額定電壓：380/220V</p><p>　　額定電流：0.28/0.49A</p><p><b>　　功率因數(shù)：0.59</b></p><p>　　另外兩個吊鉤電機(jī)的具

65、體參數(shù)為：</p><p><b>　　功率：40w</b></p><p><b>　　頻率：50Hz</b></p><p><b>　　額定電壓：380V</b></p><p>　　額定電流：0.25A</p><p>　　溫度傳感器及接近開關(guān)的

66、選擇</p><p><b>　　傳感器及其基本特性</b></p><p><b>　　定義及組成</b></p><p>　　傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或

67、其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。</p><p>　　傳感器由敏感元件、傳感元件及測量轉(zhuǎn)換電路三部分組成，如下圖所示：</p><p>　　圖中的敏感元件是在傳感器中直接感受被測量的元件，即被測量通過傳感器的敏感元件轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系、更易于轉(zhuǎn)換的非電量。這一非電量通過傳感元件后就被轉(zhuǎn)換成電參量。測量

68、轉(zhuǎn)換電路的作用就是將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率量。但是不是所有的傳感器都有敏感、傳感元件之分，有些傳感器是將兩者合二為一的。</p><p><b>　　基本特性</b></p><p>　　傳感器的特性一般指輸入、輸出特性。下面說的是靜態(tài)特性的一些指標(biāo)。</p><p>　　靈敏度：指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入變

69、化值之比。對線性傳感器而言，靈敏度為一常數(shù)；對非線性傳感器而言，靈敏度隨輸入量的變化而變化。</p><p>　　分辨力：指傳感器能檢出被測信號的最小變化量，是有量綱的數(shù)。當(dāng)被測量的變化小于分辨力時，傳感器對輸入量的變化無任何反應(yīng)。</p><p>　　線性度：又稱非線性誤差，是指傳感器實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差與傳感器量程范圍內(nèi)的輸出之百分比。</p><p

70、>　　電磁兼容性：指電子設(shè)備在規(guī)定的電磁干擾環(huán)境中能按照原設(shè)計要求而正常工作的能力，而且也不向處于同一環(huán)境中的其他設(shè)備釋放超過允許范圍的電磁干擾。</p><p>　　可靠性：是反映檢測系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)是否耐用的一種綜合性的質(zhì)量指標(biāo)。</p><p>　　在電鍍流水線中的選擇</p><p><b>　　類型的選擇</b>

71、;</p><p>　　因?yàn)樵陔婂兞魉€中，有的工位需要加熱來完成所需要的功能，例如鍍銅以及去油工位等。所以，就需要用到溫度傳感器。</p><p>　　所謂溫度傳感器，是利用各種元件檢測對象物的溫度物理變化量，通過將該變化量換算為溫度，來測量被測對象的溫度的傳感器。</p><p>　　在電鍍流水線中，溫度傳感器主要用在去油工位槽、預(yù)鍍銅槽、鍍銅槽和鍍鎳槽，來檢測

72、液體的溫度變化，從而實(shí)現(xiàn)所需要完成的工藝。這里采用熱電阻式溫度傳感器。</p><p><b>　　接近開關(guān)的選擇</b></p><p>　　接近開關(guān)及其主要特性</p><p>　　接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速等，也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制

73、和加工程序的自動銜接等。特點(diǎn)有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。</p><p>　　性能特點(diǎn)：在各類開關(guān)中，有一種對接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器才有“感知”，開關(guān)才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。不同的接近開關(guān)檢出距離也

74、不同。有時被檢測驗(yàn)物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關(guān)，又一個一個地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān)，對檢測對象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。</p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　額定動作距離：在規(guī)定的條件下所測定道德接近開關(guān)的動作距離。</p><p>　　工作距離：接近開

75、關(guān)在實(shí)際使用中被設(shè)定的安裝距離。在此距離內(nèi)，接近開關(guān)不應(yīng)受溫度變化、電源波動等外界干擾而產(chǎn)生誤動作。</p><p>　　動作滯差：指動作距離與復(fù)位距離之差的絕對值。</p><p>　　重復(fù)定位精度：它表征多次測量動作距離。其數(shù)值的離散性的大小一般為動作距離的1%-5%。離散性越小，重復(fù)定位精度越高。</p><p>　　動作頻率：指每秒連續(xù)不斷地進(jìn)入接近開關(guān)的動

76、作距離后又離開的被測物個數(shù)或次數(shù)。</p><p>　　類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：渦流式接近開關(guān)、電容式接近開關(guān)、霍爾接近開關(guān)、光電式接近開關(guān)、熱釋電式接近開關(guān)、聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。</p><p>　　在全自動電鍍

77、流水線中，因?yàn)橛?3個電鍍工藝槽來實(shí)現(xiàn)電鍍工藝，在槽的上方有支架，支架上方用于行走小行車，行車在每個工藝槽那里都要停車來完成一定的工藝，例如清洗、去油、鍍銅等等。為了實(shí)現(xiàn)小行車在每個工藝槽處的準(zhǔn)確限位，就要用到接近開關(guān)，通過接近開關(guān)的探頭對小行車進(jìn)行未接觸監(jiān)測，來實(shí)現(xiàn)對小行車的限位，從而完成相應(yīng)的工藝。在這里選用的是電容式接近開關(guān)，結(jié)構(gòu)形式為螺紋圓柱形，將接近開關(guān)定位在支架的的中間，從里面連線接到控制系統(tǒng)中，來完成限位的功能。</

78、p><p>　　上圖中，1為接近開關(guān)，一共用了19個接近開關(guān)；2為小行車，里面裝有電機(jī)和掛鉤點(diǎn)機(jī)，用于帶動工件在各工藝槽中來回運(yùn)動，已完成電鍍流水線所要的功能；3為工藝渡槽，用于完成清洗和電鍍鍍件等，一共有13個槽，里面盛有不同的液體用以完成不同的工藝。</p><p><b>　　控制器的選擇</b></p><p>　　可編程控制器是70年代以

79、來，計算機(jī)迅速發(fā)展在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)樞蚩刂朴兄卮笠饬x的一種新興技術(shù)，由于它編程直接，方便，抗干擾能力強(qiáng)，工業(yè)控制中幾乎所有的順序控制都可簡單地由它完成，因而其應(yīng)用愈來愈廣泛。電動行車是現(xiàn)代化生產(chǎn)中用于物料輸送的重要設(shè)備，傳統(tǒng)的控制方式下，大都采用人工操縱的半自動控制方式，在許多場合，為了提高工作效率，促進(jìn)生產(chǎn)自動化和減輕勞動強(qiáng)度，往往需要實(shí)現(xiàn)電動行車的自動化控制，實(shí)現(xiàn)自動化控制，可以使行車能夠按照預(yù)定順序和控制要求，自動完成一系列的工

80、作。本文介紹了工廠電鍍車間的電鍍專用行車，利用PLC構(gòu)成一套自動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電鍍專用行車的自動控制過程。</p><p>　　分析生產(chǎn)過程，明確控制要求</p><p><b>　　工作過程分析</b></p><p>　　電鍍專用行車采用遠(yuǎn)距離控制，起吊重量500kg以下，起重物品是有待進(jìn)行電鍍或表面處理的各種產(chǎn)品零件。根據(jù)電鍍加工工藝的

81、要求，電鍍專用行車的動作流程和結(jié)構(gòu)如圖4-1和4-2所示，圖4-1中1-11分別為去油槽、清洗槽、酸洗槽、清洗槽、預(yù)鍍銅槽、清洗槽、鍍銅槽、清洗槽、鍍鎳（鉻）槽、清洗槽、袁位槽。實(shí)際生產(chǎn)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。</p><p>　　設(shè)備基本原理：該流水線除上下料之外完全是自動的，是一臺循環(huán)工作的 鍍線。具有以下工位。</p><p>　　1、去油工

82、位——具有電熱升溫的堿性洗滌液，用于去除工件表面的油污。大約需要浸泡5分鐘。（安裝有可控溫度的加熱器）</p><p>　　2、清洗工位——是清水洗滌，清洗工件表面從上一個工位帶來的殘留液體。不需要浸泡，在此工位清洗一下即可。</p><p>　　3、酸洗工位——用稀硫酸調(diào)制而成，用來去除工件表面的銹跡。大約需要浸泡5分鐘。</p><p>　　4、清洗工位——是清

83、水洗滌，清洗工件表面從上一個工位帶來的殘留液體。不需要浸泡，在此工位清洗一下即可。</p><p>　　5、預(yù)鍍銅工位——盛有硫酸銅液體的工位鍍槽，在該工位要對工件進(jìn)行預(yù)鍍銅處理，大約需要浸泡5分鐘。</p><p>　　6、清洗工位——是清水洗滌，清洗工件表面從上一個工位帶來的殘留液體。不需要浸泡，在此工位清洗一下即可。</p><p>　　7、鍍銅（亮鍍銅）工位

84、——盛有硫酸銅液體的工位鍍槽，具有銅極板，由電鍍電源供電電壓電流連續(xù)可調(diào)，在該工位要對工件進(jìn)行亮鍍銅處理，大約需要浸泡15分鐘。并且具有可調(diào)溫度的加熱器。由于該工位時間較長（是其他工位的3倍）所以該工位平均分為三個相同的部分7—1，7—2，7—3，在一個鍍槽中的三個位置。這樣可以每5分鐘循環(huán)一個工位，確保每個工位能在鍍槽中停留15分鐘。</p><p>　　8、清洗工位——是清水洗滌，清洗工件表面從上一個工位帶來

85、的殘留液體。不需要浸泡，在此工位清洗一下即可。</p><p>　　9、鍍鎳（鉻）工位——用稀硫酸調(diào)制而成，具有鎳（鉻）極板，由電鍍電源供電電壓電流連續(xù)可調(diào)，并且具有可調(diào)溫度的加熱器。</p><p>　　10、清洗工位——是清水洗滌，清洗工件表面從上一個工位帶來的殘留液體。不需要浸泡，在此工位清洗一下即可。</p><p>　　11、原位——用于裝卸掛件。<

86、/p><p><b>　　1號鉤</b></p><p><b>　　進(jìn)</b></p><p><b>　　2號鉤</b></p><p><b>　　1號鉤</b></p><p><b>　　退</b><

87、;/p><p><b>　　2號鉤</b></p><p>　　圖4-1 電鍍專用行車的動作流程圖</p><p>　　圖4-2 電鍍專用行車的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　在圖4-2中，電鍍行車的電機(jī)與吊鉤電機(jī)是裝在一個密封的有機(jī)玻璃盒子內(nèi)，在盒子下方，有四個小輪來支撐行車的水平運(yùn)動。圖中只畫了1號鉤的運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖

88、，1號鉤在滑輪機(jī)構(gòu)下方，通過一系列傳動來拉動鋼絲繩從而實(shí)現(xiàn)升降控制，2號鉤的運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖與1號鉤的正好對稱，其運(yùn)動原理也是一樣的，圖中沒有詳細(xì)畫出。在行車箱一旁，安有兩個鐵片，用于在工位處接觸行程開關(guān)，使行車停止來完成此工位的工藝。</p><p>　　電鍍專用行車的工作過程如下：</p><p>　　1、整個過程要用變頻調(diào)速器來實(shí)現(xiàn)啟動時的平穩(wěn)加速。一臺行車沿導(dǎo)軌行走，帶動1號、2號兩個調(diào)

89、購來實(shí)現(xiàn)動作。既有三臺電動機(jī)——行車電機(jī)、1號鉤電機(jī)、2號鉤電機(jī)。</p><p>　　2、行車歸位——按下啟動按鈕，無論行車在任何位置都要進(jìn)行空鉤動作，將兩鉤放置最低位置，行車回到原位停止。</p><p>　　3、行車送件——2號鉤掛上掛件后，系統(tǒng)啟動，2號鉤上升到達(dá)上限位，行車快速向1工位前進(jìn)，中途不停止，當(dāng)1號鉤到達(dá)1工位行車停止，1號鉤上升，將1工位的工件取出，1號鉤到達(dá)上限位時

90、，停止上升，行車?yán)^續(xù)前進(jìn)。</p><p>　　4、2號購放料——當(dāng)2號鉤到達(dá)1工位行車停止，2號鉤下降，將工件放入1工位。當(dāng)2號鉤到達(dá)下降限位，行車反向行走——準(zhǔn)備單循環(huán)開始。</p><p>　　5、2工位清洗——當(dāng)1號鉤再次到達(dá)2工位行車停止，1號鉤下降（到達(dá)下限位）——上升（到達(dá)上限位），行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　6、3工位取件——當(dāng)2號鉤到達(dá)3工

91、位行車停止，2號鉤上升，將工件取出，當(dāng)2號鉤到達(dá)上升限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　7、3工位放件——當(dāng)1號鉤到達(dá)3工位行車停止，1號鉤下降，將工件放入3工位。當(dāng)1號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　8、4工位清洗——當(dāng)2號鉤到達(dá)4工位行車停止，2號鉤下降，將工件放入4工位。當(dāng)2號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　9、4

92、工位取件——當(dāng)1號鉤到達(dá)4工位行車停止，1號鉤上升，將工件取出，當(dāng)1號鉤到達(dá)上升限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　10、5工位取件——當(dāng)2號鉤到達(dá)5工位行車停止，2號鉤上升，將工件取出，當(dāng)2號鉤到達(dá)上升限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　11、5工位放件——當(dāng)1號鉤到達(dá)5工位行車停止，1號鉤下降，將工件放入5工位。當(dāng)1號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p>&

93、lt;p>　　12、6工位清洗——當(dāng)2號鉤到達(dá)6工位行車停止，2號鉤下降，將工件放入6工位。當(dāng)2號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　13、6工位取件——當(dāng)1號鉤到達(dá)6工位行車停止，1號鉤上升，將工件取出，當(dāng)1號鉤到達(dá)上升限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　14、7工位取件——當(dāng)2號鉤到達(dá)7—1工位行車停止，2號鉤上升，將工件取出，當(dāng)2號鉤到達(dá)上升限位，行車?yán)^續(xù)

94、后退。</p><p>　　（下一次循環(huán)要取出7—2，再下一次循環(huán)要取出7—3，再下一次循環(huán)要取出7—1）</p><p>　　15、7工位放件——當(dāng)1號鉤到達(dá)7—1工位行車停止，1號鉤下降，將工件放入7—1工位。當(dāng)1號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　?。ㄏ乱淮窝h(huán)要放回7—2，再下一次循環(huán)要放回7—3，再下一次循環(huán)要放回7—1）</p>

95、;<p>　　16、8工位清洗——當(dāng)2號鉤到達(dá)8工位行車停止，2號鉤下降，將工件放入8工位。當(dāng)2號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　17、8工位取件——當(dāng)1號鉤到達(dá)8工位行車停止，1號鉤上升，將工件取出，當(dāng)1號鉤到達(dá)上升限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　18、9工位取件——當(dāng)2號鉤到達(dá)9工位行車停止，2號鉤上升，將工件取出，當(dāng)2號鉤到達(dá)上升限位，行車

96、繼續(xù)后退。</p><p>　　19、9工位放件——當(dāng)1號鉤到達(dá)9工位行車停止，1號鉤下降，將工件放入9工位。當(dāng)1號鉤到達(dá)下降限位，行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　20、10工位清洗——當(dāng)2號鉤到達(dá)10工位行車停止，2號鉤下降（到達(dá)下限位）——上升（到達(dá)上限位），行車?yán)^續(xù)后退。</p><p>　　21、11工位原位裝卸掛件——當(dāng)2號鉤到達(dá)11工位行車停止，2號

97、鉤下降（到達(dá)下限位），卸下成品，裝上被鍍品。該動作時間是實(shí)際情況而定，一般為30秒，30秒后（或者重新啟動后）系統(tǒng)執(zhí)行該項目的第3個步驟——進(jìn)入循環(huán)。</p><p>　　22、停止——按下停止按鈕，系統(tǒng)完成一次小循環(huán)回到原位。等待下一個循環(huán)，具有記憶性，接上一步驟開始。</p><p><b>　　拖動控制系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　

98、　專用行車的前后運(yùn)動由三相交流異步電動機(jī)拖動，根據(jù)電鍍行車的起吊重量，選用一臺電動機(jī)進(jìn)行拖動，用變頻調(diào)速器來實(shí)現(xiàn)啟動時的平穩(wěn)加速。</p><p>　　主電路拖動控制系統(tǒng)如圖4-3所示，其中，行車的前進(jìn)和后退用與變頻器連接的電動機(jī)M1來控制，兩對吊鉤的上升和下降控制分別通過兩臺電動機(jī)M2、 M3的正、反轉(zhuǎn)來控制。</p><p>　　用變頻器直接控制電動機(jī)M1，來實(shí)現(xiàn)行車的平穩(wěn)前進(jìn)和后退，

99、以及平穩(wěn)的啟動和停止；接觸器KM1，KM2控制1號吊鉤電動機(jī)M2的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊鉤的上升與下降；接觸器KM3，KM4控制2號吊鉤電動機(jī)M3的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊鉤的上升和下降。</p><p><b>　　選擇PLC機(jī)型</b></p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則

100、： </p><p>　　1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求 </p><p>　　充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同

101、解決設(shè)計中的重點(diǎn)問題和疑難問題。</p><p>　　2. 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠 </p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。 </

102、p><p>　　3. 力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便</p><p>　　一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低

103、，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。 </p><p><b>　　4.適應(yīng)發(fā)展的需要</b></p><p>　　由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。</p><p>　　P

104、LC選型及地址分配</p><p>　　在本設(shè)計中，要求PLC控制系統(tǒng)可靠性好，安全性高，可控性好，性價比高，可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，機(jī)型的選擇主要是考慮在功能上滿足系統(tǒng)的要求。</p><p>　　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28個，其輸入信號21個，輸出信號7個，實(shí)際使用時，系統(tǒng)的輸入都為開關(guān)控制量，加上10%－15%的余量就可以了，要求輸入輸出點(diǎn)為40～48點(diǎn)；因?yàn)?/p>

105、所要實(shí)現(xiàn)的功能多，程序的步驟也會有所增加，這就要求系統(tǒng)有較短的響應(yīng)速度，并無其他特殊控制模塊的需要，擬采用三菱公司FX0N-40MR型PLC。</p><p><b>　　PLC控制電路設(shè)計</b></p><p>　　圖4-3 主電路拖動控制系統(tǒng)</p><p>　　輸入設(shè)備：2個控制開關(guān) 19個接近開關(guān)</p><

106、p>　　輸出設(shè)備：4個交流接觸器</p><p>　　PLC的I/O接線圖如圖4-4所示：</p><p>　　因?yàn)橄到y(tǒng)現(xiàn)場與主機(jī)之間距離近，所以輸入模塊選用DC5V輸入形式。電源回路 PLC供電電源一般為 AC85—240V（也有DC24V），適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）。 PLC上DC24V電源的使用各公司 PLC產(chǎn)品上一

107、般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時要注意容量，同時作好防短路措施（因?yàn)樵撾娫吹倪^載或短路都將影響PLC的運(yùn)行）。</p><p>　　輸出模塊選用的是繼電器輸出型。它的優(yōu)點(diǎn)是不同公共點(diǎn)之間可帶不同的交、直流負(fù)載，且電壓也可不同，帶負(fù)載電流可達(dá)2A/點(diǎn)；但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負(fù)載，這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至幾百萬次之間

108、，有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬次以上，響應(yīng)時間為10ms。</p><p>　　圖4-4 控制系統(tǒng)I/O端口接線圖</p><p><b>　　控制器的設(shè)計</b></p><p>　　運(yùn)行行車電機(jī)電路和鍍件升降鉤電機(jī)電路</p><p>　　這兩個電路已經(jīng)在第四章中介紹過，圖4-2是運(yùn)行行車的結(jié)構(gòu)圖，里面有行車電機(jī)

109、和兩個鍍件升降鉤的電機(jī)；圖4-3為運(yùn)行行車電機(jī)電路和兩個鍍件升降鉤電機(jī)電路，其中運(yùn)行行車電機(jī)通過變頻器連接到電源上，實(shí)現(xiàn)對行車的變頻調(diào)速；另外兩個鍍件升降鉤電機(jī)通過熔斷器直接連接到電源上，它們的正反轉(zhuǎn)通過連在變頻器輸出端的四個交流接觸器來控制，在主電路中，常開觸點(diǎn)KM1和KM2并聯(lián)分別實(shí)現(xiàn)1號鉤電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，常開觸點(diǎn)KM3和KM4并聯(lián)實(shí)現(xiàn)2號鉤電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。具體與變頻器的接線詳見附圖1。</p><p><

110、b>　　電鍍電源電路</b></p><p>　　電鍍是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，在此過程中，金屬離子獲得電子而還原成金屬原子，金屬原子按一定規(guī)則排列形成具有一定晶粒取向的平滑鍍層。直流電鍍電源正是提供電子的源泉和使金屬原子結(jié)晶的動力。因此，電鍍電源設(shè)備是電鍍生產(chǎn)的主要設(shè)備，它與鍍槽和電鍍?nèi)芤号浜弦黄?，即可完成電鍍過程。</p><p>　　電鍍電源是將工頻交流電變換為不

111、同電壓、頻率和波形的直流電設(shè)備。在晶閘管整流器中主要應(yīng)用“整流”技術(shù)，在高頻開關(guān)電源中既應(yīng)用“整流”技術(shù)又應(yīng)用“逆變”技術(shù)。電鍍電源主要由主電路和控制電路組成。</p><p>　　主電路主要包括主變壓器、功率整流器件和一些檢測、保護(hù)裝置等。電鍍電源中的主變壓器是將交流電源電壓降低為電鍍工藝所需要的電壓值。晶閘管整流器中使用的是工頻(50Hz)變壓器，高頻開關(guān)電源中使用的是高頻(10～50kHz)變壓器。檢測裝置

112、包括電壓表、電流互感器等。保護(hù)裝置主要是用于功率整流器件的過流保護(hù)。</p><p>　　控制電路主要包括晶閘管或IGBT等的觸發(fā)控制電路，電源的軟啟動電路，過流、過壓保護(hù)電路，電源缺相保護(hù)電路等。</p><p>　　其電鍍電源電路圖如圖5-1所示： </p><p>　　電路輸入電壓為220V，經(jīng)過變壓器后接著進(jìn)行全波整流，再經(jīng)過電壓輸出穩(wěn)定器電路將輸入的交流

113、電壓改變成直流輸出可調(diào)電壓。固定輸出情況下V0為15V，若想改變輸出電壓，通過調(diào)節(jié)可變電阻R2來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓。其中穩(wěn)壓器選用的是7815系列，固定輸出電壓為15V，為了實(shí)現(xiàn)這個輸出，在經(jīng)過變壓器和整流后，此時的輸入電壓為23V,所以要求經(jīng)變壓器后的電壓為23/0.9=25.6V，所以變壓器的原、副匝數(shù)比為N1/N2=220/25.6=9，通過這個電路來組成電鍍電源。圖5-1 電鍍電源電路圖</p><p>

114、<b>　　恒溫電路</b></p><p>　　在全自動電鍍流水線中，電鍍與去油工位都需要在特定的溫度下來實(shí)現(xiàn)工位所要完成的工藝，這就需要一個恒溫電路來控制這些工位能完成特定工藝所需要的條件。需要加熱的的工位主要有三個工位：去油工位，需要加熱到60℃；鍍銅和鍍鎳（鉻）工位，需要加熱到80℃。去油工位：具有電熱升溫的堿性洗滌液，用于去除工件表面的油污。鍍銅工位：盛有硫酸銅液體的工位鍍槽，具有