毕业论文---采用PLC对电镀专用行车自动控制

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1、 1 1 电镀的概述 1.1 电镀的定义 电镀 (Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。 1.2 电镀的作用 利用 电解 作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的 金属覆层 的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件 1.3 电镀的材料要求 镀层大多是单一金属或合金，如钛靶、锌、镉、金或黄铜、

2、青铜等；也有弥散层，如镍 -碳化硅、镍 -氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜 -镍 -铬层、钢上的银 -铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，如ABS 塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。 1.4 电镀的原理 在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂 、 PH 调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离

3、子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。 2 电镀生产线工艺简述 2.1 电镀生产线工艺要求 电镀 生产线有三个槽，工件由可升降吊钩的行车移动，经过电镀、镀液回收、清洗工序，实现对工件的电镀。工艺要求是：工件放入电镀槽中，电镀 280s 后提起，停放28s，让镀液从工件上流回电镀槽，然后放入回收液槽中浸 30s，提起后停 15s，再放人清水槽

4、中清洗 30s，最后提起停 15s 后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束 。 2.2 工艺流程 2 电镀 生产线除装卸工件外，要求整个生产过程能自动进行。同时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。 行车自动运行的控制过程是：行车在原位，吊钩下降在最下方时， 行车左限位开关 SQ4、吊钩下限开关 SQ6 被压下动作，操作人员将电镀工件放在挂具上，即准备开始进行电镀。电镀生产线的自动工作状态流程图如图所示。 (1)吊钩上升 (2)行车前进 (3)吊钩下降 (4)定时电镀 (5)吊钩上升 (6)定时滴液 (7)行车后退 2.3 设计方案确定 一件电镀产品的质量除了要

5、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 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。电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每 台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动控制，早期是采用继 电器 逻辑 电路 和顺序 控制器 ，发展至今其控制方式已采用可 编程 控

6、制器PLC 作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵活，自动化程度更高。本设计介绍在一条电镀自动生产线上用 PLC 控制两台行车的自动控制系统。 3 用 PLC 来实现电镀程序的自动控制可以做到： (1) 方便控制行车的运动程序，并可存储几套不同程序，便于更改周期和整个程序。 (2) 可以实现零件滴水延时，反复提升下落，副周期等。 (3) 可实现多种安全自锁。 (4) 行车与周边设备的紧密配合。 (5) 行车位置随时跟踪、监控、显示 。 3 PLC 概述 3.1 PLC 的定义及介绍 可编程序控制器是一类专门为在工业环境下应用而设计的数字式电子系统，它采用了可编程序的存储器，用来在其内

7、部进行存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、记数和算术运算等功能的面向用户的指令，并通过数 字式或模拟式的输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 可编程控制器（ PLC）是近十几年发展起来的一种新型工业控制器，由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业生产过程控制中的应用越来越广泛。 定义强调了 PLC 应直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力

8、和应用 范围。这也是区别与一般微机控制系统的一个重要特征。本设计的研究目的在于探索应用可编程控制技术进行电镀生产设计 ,实现电镀生产的自动控制。 3.2 PLC 的工作原理 采用循环扫描方式 ,对输入信号 (来自按钮等输入部件 )不断的进行采样 ,根据检测到的信号状态 ,通过根据控制系统的要求设计和存储的程序随即作出反应 ,并将这些反应以输出信号的形式 ,由输出部件输出 ,输出信号控制系统的外部负载 ,如电动机指示灯等 ,产生相应的动作 . 3.3 PLC 的基本结构 目前 PLC 种类繁多，功能和指令系统也都各不相同，但都是以微处理器为核心用做 工业控制的专用计算机，所以其结构大致相同，硬件结构与微机相似。主要包括中央处理单元 CPU、存储器 RAM 和 ROM、输入输出接口电路、电源、 I/O 扩展接口、外部设备接口等。其内部也是采用总线结构来进行数据和指令的传输。