电镀车间专用行车电气控制系统设计课程设计

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1、电镀车间专用行车电气控制系统设计电镀车间专用行车电气控制系统设计 一、设计说明书 1.1 设计目的 通过这次课程设计我巩固了书本上的理论知识， 也对大学里学的知识有了一 个很好的总结和概括，特别是在低压电气，自动控制方面的理论知识有了个很好 整理和应用。 同时要把这些大学学的理论应用今后的工作中去又是一个漫长的过 程，通过这次课程设计也希望能为今后的学习和工作打下良好的基础，另外也希 望自己的探索研究能力，查找和收集资料的能力得到相应的锻炼和提高。 1.2 设计任务 1.设计出继电接触控制或 PLC 电气原理图、 选择电器元件、 编制元件目录表。 2.在上述控制原理图的基础上， 设计出 PLC

2、 控制的梯形图和 PLC I/O 口接线 图，选择合适的 PLC 控制器。 3.绘制总接线图、电器元件板布置图与安装接线图、控制面板布置图与接线 图。 4.编制设计使用说明书、设计小结、列出设计参考资料目录。 1.3 设计内容与要求 1.3.1 系统设计要求系统设计要求 a) 电镀生产线的工艺要求 本课题研究的电镀生产线属于小型生产企业的电镀生产线。 电镀小型专业行 车，其运动形式主要有三种：即大车拖动的行车前后运动和提升机构的重物的升 降运动以及小车在镀槽方向上的左右运动。电镀专用行车设备是采用远距离控 制，起吊重量是 500kg 以下（含电镀装具和电镀件） ，生产效率高，劳动强度低 的专用

3、自动化起吊设备。电镀专用行车的结构示意图如图 1-1 所示。 图 1-1 电镀专用行车示意图 电镀专用行车在生产线上的工作顺序是： 操作人员在操作区域将待加工的零 件装入吊篮，并发出开车指令，专用行车的小车便自动提升吊篮至吊梁顶部，大 车同时自动前行。前行至电镀生产现场时大车停止运行，小车牵引吊篮以及生产 工件自动逐段前行，按工艺设定的要求在各镀槽前停车，吊篮自动下降至电镀槽 内， 停留一定的时间 （在各槽停留的时间预先按工艺要求设定） 后自动提升吊篮， 如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的终端，大车自动后行返回操 作区域，小车自动右行自动返回原位，卸下吊篮内处理好的零件，重新装料待

4、出 发指令后进入下一次加工循环。 在电镀生产工艺中，不同的零件对镀层的要求不同，而且还要满足批量生产 的需求。因此，电气控制系统针对不同的工艺流程（如镀锌、镀铬、镀镍等） ， 硬件应具有预选功能，控制程序应具有参数可修正功能。 电镀专用行车与通用的小型行车结构类似，跨度较小，但要求定位准确，以 便吊篮能准确进入电镀槽内， 所以设计中在工序的各个动作中的转化时利用传感 器的传感信号作为动作转化的开关。工作时大车的移动（前/后）与吊篮的上/下 运动、小车移动（左/右）,除了应该具有自动控制功能以外，还要能够执行人工 手动控制。 由于电镀生产线属于中型的工业生产系统，生产的设备的造价较高，生产的 时

5、候设备的功率较大，耗电量较大，故而其安全性必须得到考虑，以保证操作人 员以及生产设备的安全， 降低危险系数， 所以无论是自动运行时还是手动运行时， 系统都必须有相应的保护措施，各个动作之间要有联锁、自锁。故障出现时要能 够及时的报警，生产线无条件的停止运行，故障消除后，才可以继续恢复运行。 行车电气系统的框图如图 1-2 所示。 自动/手动 开车/停车功能预选 打车 小车 小车吊篮 前行 后行 左行 右行 上行 下行 运行显示 运行显示 运行显示 故障显示 故障报警 图 1-2 电镀专用行车电气系统控制框图 b) 拖动系统 专用行车的小车、大车及升降运动均采用三轴交流电动机（JY2-12-4

6、型号 0.8kw、1.99A、1410r/min、380V）分散拖动，并采用一级机械减速。 c) 系统设计要求 1.控制装置具有程序预选功能（由工艺编定需要停留工位）一旦程序选定， 除上、 下装卸零件， 整个电镀工艺应能自动进行。 可实现自动循环、 单周期运行、 前进操作、手动操作四种方式。 2.前/后运动，升/降运动要求准确停位，各运动之间应有必要的联锁作用。 3.采用远距离控制，整机电源及各动作要有相应指示。 4.行车运行采用行程开关控制，并要求有过极限位置保护。主电路应有短路 和过载保护 5.行车升降，进退采用能耗制动，升降电动机制动时间为 2S，进退运动电动 机制动时间为 1S，1#5#槽位的停留时间依次为 10S、12S、14S、16S、18S，原 位装卸时间为 10S。 1.3.2 系统总体设计方案系统总体设计方案 a) 主电路的设计 系统主电路设计见附录所示，控制系统采用 3 台三相交流异步电动机（型号 JYZ-12-4，P=0.8kw，I=2A,n=1410r/min，V=380V） ，M1 用于驱动行车的前进后 退， M2 用于控制上升下降， M3 用于点动调整行