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周口科技职业学院毕业论文
工业自动生产线PLC控制系统的设计
专 业 机电一体化技术 学生姓名
班 级 10机电（2）班 学 号 指导教师
完成日期 2012.11.22
工业自动生产线PLC控制系统的设计
【摘 要】 随着工业技术的发展，电镀生产对控制的要求也不断提高。本
文通过对三菱FX2N系列的PLC的介绍。实现了PLC对电镀生产中电机的正反转与制动的控制，并实现对电机的暂停控制和过限位的保护。通过对控
制要求的分析和查阅资料本文已经给出了具体的设计方法和步骤，设计出了完整的梯形图，并通过对程序的调试进一步简化了程序增强了程序的实用性。
【关键词】 三菱PL 异步电动机 电磁包闸制动 能耗制动
一．毕业设计任务书设计内容及要求
1.自动生产线示意图
牵引钢缆后退前进432上限位下限位吊篮原位槽槽槽槽槽电镀生产线一侧（原位）将待加工零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升前进，到规定槽位自动下降，并停留一段时间（各槽停留时间预先按工艺设定）后自动提升，行至下一个电镀槽，完成电镀工艺规定的每道工序后，自动返回原位，卸下电镀好的工件重新装料，进入下一个电镀循环。
电镀行车采用两台三相异步电动机分别控制行车的升降和进退，采用机械减速装置。电动机数据（J02-12-4, P=0.81Kw, I=2A, n=1410r/min,V=380v）
2.主要解决的问题和设计（研究）要求：
(1)单周期控制方式进行；
(2)前后运行和升降运行应能准确停位，前、后升降运行之间有互锁作用。 (3)该装置采用远距离操作台控制行车运动，要求有暂停控制功能。 (4)行车运行采用行程开关控制，并要求有过限位保护。主电路应有短路和
过载保护。
(5)行车升降电动机采用三相电磁包闸制动，升降电动机和三相电磁包闸并联接线，不需单独控制。进退采用能耗制动，进退电动机制动时间为1.5S。1#-5#槽位的停留时间依次为11S、12S、13S、14S、15S，原位装卸时间为10S。
二、器件选择及设计思路
（二） PLC简介 1.PLC的基本结构
可编程控制器作为控制器的自动控制系统，实质上就是一种用于工业控制的专用计算机，它既可进行开关量的控制，又可实现模拟量的控制。PLC采用了典型的计算机结构，主要由中央处理器、存储器、输入输出接口电路、电源等组成。如图2-1所示。
电源电源接口输入接口输出接口中央处理器存储器外部设备接口编程器其他 图2-1 PLC的基本结构
2.PLC的工作原理
PLC虽具有微机的许多特点，但它的工作方式与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式，而PLC则采用循环扫描工作方式。在PLC中用户程序按先后顺序存放。对每个程序，处理器从第一条指令开始执行，直至遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环，每一个循环成为一个扫描周期。扫描
周期的长短去决定于以下几个因素：一是处理器执行指令的速度；二是执行每条指令占用的时间；三是程序中指令条数的多少。一个扫描周期大致可分为输入/输出刷新和执行指令两个阶段。
3.PLC的特点
由于PLC采用循环扫描的工作方式，所以它的输出对输入的响应速度要受扫描周期的影响。PLC的这一特点，一方面使它的响应速度变慢，但另一方面也使它的抗干扰能力增强，对一些短时的瞬间干扰可能会因响应滞后而躲避开。这对一些慢速控制系统是有利的，但对一些快速相应系统则不利，在使用中应特别注意这一点。
随着社会的发展和科技的进步，对于生产速度的要求越来越快，进一步提高生产效率，是生产社会化的必然趋势。本设计对传统生产方式加以更新，运用高性价比的现代可编程控制器（PLC）控制技术，力求向人性化、智能化方向发展。PLC控制既克服了继电器—接触器控制电梯的工作可靠性差、故障率高、维修工作量大的缺点；又克服了单片机控制电梯的抗干扰能力差的缺点，所以用PLC进行生产的电气控制受到越来越多厂家的青睐，发展前景广阔。在现代电气控制系统中，用PLC代替以往的继电器，简化了系统布线。生产运行稳定、安全可靠、检修方便，大大提高了使用效率。
4.PLC的选型
PLC机型选择的基本原则是满足控制系统的功能要求及保证可靠，维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比，还要考虑控制系统的工艺改进后的系统升级的需要，更要兼顾控制系统的制作成本，选择是主要考虑以下几点：
(1)可编程控制器的结构选择
PLC的基本结构分整体式和模块式两种，整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，一般用于小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，在I/O点数输入点数与输出点数的比例，I/O模块的种类等方面选择余地大，且维护方便，一般用于复杂的控制系统。
(2)I/O点数的确定
一般来讲，可编程控制器控制系统的规模的大小是用输入，输出的点数来衡量的。在设计系统时，应准确统计I/O点数，并考虑今后调整和工艺改进的需要，