基于PLC的電鍍行車控制系統的設計與實現

楊 晨

（曲阜師范大學 工學院,山東 日照 276826）

0 前言

由于不同的應用需求，使得很多生產中都需在金屬表面鍍上鍍層。而獲得鍍層的方法技術也經過了數百年的發展，電鍍、化學鍍等等一些技術都得到了廣泛的應用，到了如今離子鍍、熱噴鍍等一些技術也得到了研究發展。但是電鍍還是現代生產中應用最廣泛、覆蓋面最廣的一種技術，尤其是現代電子技術行業發展迅猛需要大量的的電鍍制品，更是讓電鍍生產變得不可或缺。

1 電鍍行車控制系統概述

電鍍生產是有一定的工藝流程以及工藝要求的，且是由一個龐大復雜的系統所構成的，一般來說電鍍生產中需要的設備硬件以及相關系統就有電鍍處理槽、電氣系統、空氣循環系統、過濾系統、空氣攪拌以及液位控制系統等等，所以電鍍工藝中就需要一個強大的控制系統來對這些分系統部分進行統一的管理控制，一般電鍍生產使用的是直線懸臂式行車，行車長也有可升降的吊鉤以及電機系統。而行車系統的主要功能就是把需要進行電鍍的工件裝入吊籃，然后下降放入電鍍處理槽中進行電鍍，時間到后把電鍍好的工件從電鍍處理槽中提出，完成一個循環。過去這樣一個流程都需要人工進行控制，行車操作員需要控制升降、時間等，其生產效率會受到一定的限制。

2 電鍍行車控制系統應用PLC的優勢

（1）自動化。電鍍行車系統應用PLC控制就能夠有效的提升生產的自動化，利用PLC系統控制來控制行車的升降，自動控制時間，人工僅僅需要發出信號，整個行車系統就自動運行，從工件放入到工件電鍍完成都不需要人工的再干預，減少人為導致的質量差異，減少人工參與的不確定性也增加了電鍍生產行車作業的安全性。并且系統控制也可分為自動與干預模式，靈活應對任何情況。

（2）數字化。引入PLC系統控制就實現了電鍍行車作業的數字化，通過系統控制的方式，準確掌握系統運行情況，將電鍍生產進行數字化的覆蓋，也能夠提升生產的現代化水平。也利于生產水平提升，在進行PLC設計應用過程中就能夠對老舊設備進行一定的改造利于技術進步。在生產過程中能夠引入設備的自動故障報警系統，引入自動的質量控制系統完善生產工藝。

（3）提高經濟效益。在電鍍行車生產過程中應用PLC技術就能夠在很大程度上提高生產效率，由于減少了人工干預的時間就能夠有效減少時間浪費，對于設備的維護檢修效率提升也有巨大幫助。效率提升的最終表現就是經濟效益的提升，通過自動化生產可控制來減少成本浪費，減少安全風險，必然能夠有效提升經濟效益。

3 系統的設計與實現

（1）硬件系統。本文介紹的行車架上裝有可升降的吊籃，工作時，除具有自動控制的大車前丫后移動與吊籃上/下運動外，還有調整吊籃位置的小車的左/右運動。行車的上下運動和左右運動分別由不同的發動機進行控制。而行車就根據設計好的工藝流程進行自動控制，人工緊緊是裝料后發出信號。

要確保自動控制系統的穩定性就必須要確保通訊系統的可靠性，而電鍍行車自動控制的系統核心采用的是三菱的FX2N-80MRPLC，依靠該PC為核心部分組成一個具有網絡化智能化的自動控制系統。但是三菱的FX2N-80MRPLC本身帶有的是一個RS232接口，通過實際驗證RS232的抗干擾能力差，在實際生產中容易受到車間以及各種點此設備的干擾穩定性達不到要求，同時傳輸的距離不足，速度緩慢；所以最終采用了RS485接口來滿足電鍍行車系統控制的遠距離控制需求，確保通訊的可靠性。

整個電鍍行車自控控制系統結構包含PLC、中間繼電器、接近開關、擋鐵、手動控制模塊、運行狀態指示模塊組成。簡單來說電鍍行車控制系統中主要的部分就是PLC。而在行車運行鋼軌所有的停車位置都需要焊接擋鐵，通過接近開關和擋鐵來實現電鍍行車的自動啟停，吊籃的交接處同樣也焊接擋鐵來實現吊籃上下時的自動感應控制；接近開關在實際應用過程中還能夠起到定位行車的功能并發出位置信號便于操作。也做了手動控制模塊的準備，因為在實際生產過程中不可能保證設備運行始終沒有故障，所以在故障出現時系統能夠自動報警提示，能夠隨時進行人工控制，在易損部件處設置感應器一旦設備出現故障自動報損，便于設備的檢修維護工作。 行車的左/右、前/后及上/下運動分別由三相交流電動機Ml, M2, M3拖動，電機的調速控制由交流可控硅完成。對于行車運動過程的準確停車采取了這樣的措施，首先在行車前進與上印下降運動停止時，進行能耗制動，設置相應的接觸控制器進行感應自動控制，其次在行車進退的軌道一側對應各鍍槽位設置行程開關，保證吊籃與鍍槽相對位置的準確性。在行車運行過程中不同時刻行車會對不同的電機進行控制，以確保運行的準確無誤。

（2）軟件系統簡述。首先是行車系統的自動控制時段設置了三個不同的工藝流程，“除油、酸洗和水洗”區分進行控制，當某一流程啟動時狀態為“1”反之為“0”。但由于電鍍生產線是典型的順序控制，通常可用移位寄存器來實現控制要求。而且不同的需求時行車的制動時間可以進行現場的調節和設定控制。

（3）應用概述。通過PLC的應用實現了電鍍行車的自動化成產；行車運動自動控制，信號的自動傳輸，生產的高效循環都能夠讓電鍍行車成產效率得到質的提升。所以未來PLC在電鍍生產工藝流程中的應用值得進行推廣。

4 結束語

PLC是現代化的自動控制技術，應用前景廣闊，不僅僅是在電鍍行車中可以應用PLC技術，在諸多的生產行業都有必要進一步實現自動化；自動化生產已經成為時代發展的必然。而后能夠通過PLC技術的進一步發展不斷完善生產工藝，也是提升生產工藝水平的另一重要途徑。

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