1 概述1.1目的本课程设计的教学目标是使学生掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC 控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC改造方法。

1.2 基本要求1、掌握机电传动控制系统中PLC控制的基本原理、顺序控制设计方法2、具备一定的设计能力和调试能力。

2 设计步骤和方法2.1 任务分析及方案确定根据控制要求进行如下工作：1）任务分析，然后确定主电路，注意考虑设备的保护；2）确定控制规则；3）选择PLC，包括PLC点数、类型及扩展模块的类型，注意操作方式及控制电路的保护；4）PLC输入输出点的确定及分配等。

2.2 电路图的确定1）画出主电路原理图；2）画出PLC原理或接线图。

3）画出顺序功能图。

2.3 控制软件的设计及调试根据控制规则进行如下工作：1）画出顺序功能图；2）设计PLC控制梯形图；3）程序调试说明。

3 设计说明书内容要求及时间安排3.1设计说明书内容及书写格式要求1）设计题目；2）控制要求；3）任务分析、方案确定。

包括PLC输入和输出点的确定。

PLC的选择，控制规则，操作方式及设计思想等；4）画出主电路原理图（可选）；5）画出PLC端子分配图；6）画出顺序功能图（可选）；7）设计PLC控制梯形图并模拟调试；3.2时间安排1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天2）PLC梯形图设计与调试4天3）说明书撰写1天4）答辩1天前言1. 国内外PLC的最新发展趋势长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设制应用。

其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。

另一方面，PLC还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击，尤其是工业PC所带来的冲击。

PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。

PLC技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。

大多数人认为，PLC将会继续失去市场份额；更有甚者认为，在工业PC面前，PLC将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额。

在全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。

随着软PLC(SoftPLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC组态软件和基于工业PC控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统PLC供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统PLC的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。

对于控制软件来讲，这是PLC控制器的核心，PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。

此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业。

PLC制造商已经开始注视基于工业PC控制技术所带来的强大冲击。

有专家甚至认为，新商务活动所带来的新技术和开放技术规范将会埋葬传统PLC。

PLC制造商认为，虽然在工业现场安装有大量的PLC控制设备，但他们仍然需要联合工控软件公司，以便开发他们自己的基于工业PC的过程控制软件。

2. 基于PLC的电镀行车的控制系统的概述PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它具有可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低等特点。

一件电镀产品的质量除了要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人的劳动强度，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。

因此用PLC来设计整个控制系统是不错的选择。

3. 课题的选题背景及意义电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性和表面美观。

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。

随着社会的发展，人们的审美观也有了一定的改变。

各种各样的装饰用品也大量出现在人们的生活和工作中，其中也有不少的金属制品，为了使这些金属装品既美观又耐用电镀就很有必要了。

目录0.前言 (1)1.课程设计的任务和要求 (3)1.1 课程设计的任务 (3)1.2 课程设计的基本要求 (3)2.总体设计 (4)2.1 PLC选型 (4)2.2 PLC的I/O端子分配 (4)2.3电气原理图 (6)3.PLC程序设计 (7)3.1 设计思想 (7)3.2 顺序功能图 (8)3.3 PLC自动梯形图 (9)3.4PLC手动梯形图 (14)3.5PLC主程序结构 (15)3.6PLC公用程序结构 (15)4.程序模拟调试说明 (16)5.结束语 (17)6.参考文献 (18)1.课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务电镀自动生产线控制设计1.2课程设计的基本要求如图所示，在电镀生产线原位，将待加工零件装入吊篮，装好后吊篮上升到上限位，左行，按照预先设定的槽位顺序，依次实现下降--电镀延时--上升的操作，当最后一个槽位电镀完成，右行到原位停止，吊篮下降到下限位，卸下工件，进入下一个循环。

采用拨码开关进行槽位的设定，开关闭合，表示此槽位需要停下进行电镀；开关断开，则不必停下。

要求：1）对于不同的电镀件，具有槽位选择的功能。

可以按照工艺要求，设定槽位拨码开关的状态，并按照槽位拨码开关的状态完成上述过程；2）图中的SQ6、SQ7为两端的超行程保护；3）行走电机采用能耗制动，制动时间为2S，升降电机采用电磁抱闸自动；4）用信号灯显示吊篮所在槽位及其上下限位置；5）原位装卸时间为10S；6）可以实现手动、自动。

电镀自动生产线示意图2.总体设计2.1 PLC选型选择PLC的机型，选择时主要包括机型、容量、I/O模块和电源的选择。

这个车道人行道十字路口交通灯控制系统设计有19个输入，9个输出，因此选CPU226比较好。

PLC主机：选择S7-200系列PLC作为电镀自动生产线控制设计的主机，型号为CPU226。

1）19个输入/9个输出共28个数字量I/O点。

2）13KB的程序和数据存储区空间。

3)236个100ms定时器，完全满足本设计需要。

2.2 PLC的I/O端子分配如图图2-1 2.3电气原理图图2-2电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。

电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。

电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用。

图2-2中，接触器KM1，KM2控制电动机M1-3的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器KM3，KM4控制抱闸制动电动机M1-2的正、反转，实现行车的前进和后退。

3.PLC程序设计3.1设计思想在电镀生产线一侧，工人将待加工零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升并按工艺要求在需要停留的槽位停止，自动下降，停留一定时间(各槽停留时间预先按工艺要求设定)后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新装料发出信号进入下一个加工循环。

为了适应批量生产需要，电镀车间专用行车的电气控制系统要针对不同的工艺流程(例如镀金、镀银、镀锌)有程序预选和修改能力。

设备机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，要求准确停位，以便吊篮能准确进入电镀槽内。

工作是除具有自动控制的大车前后移动与吊物上下移动外，还有调整吊篮位置的小车左右移动。

生产线上镀槽的数量，由用户综合各种电镀工艺的需要提出要求，电镀种类越多，则槽数也越多。

图2-3 电镀行车实物图3.2顺序功能图3.3 PLC自动梯形图3.4PLC手动梯形图3.5PLC主程序结构3.6PLC公用程序结构4.程序模拟调试说明双击桌面V4.0 STEP7 MicroWIN SP3图标进入编程界面，编写程序。

编写程序好了以后，对程序进行初步编译，提示没有错误和警告后将程序导出。

使用S7_200汉化仿真 V2.0对导出程序进行仿真模拟。

将启动按钮I0.0闭合后断开，吊篮上升至上限位，然后上限位触点闭合，吊篮左行，行至第一个吊篮处，一槽的限位开关闭合，电动机抱闸制动，吊篮开始下降；下降至下限位，下限位触点闭合，开始电镀，同时下限位指示灯亮，电镀完成后，吊篮上行至上限位，吊篮左行，同时上限位指示灯亮，槽位指示灯亮，如此循环四次，到达左限位，吊篮右行至右限位，下降至下限位卸料（假定四个槽位全部施行电镀）。

如果有槽位不需进行电镀，则槽位的限位开关断开，电动机没制动，吊篮继续左行。

5．结束语本学期《机械传动控制基础》学习结束了，在老师的悉心教导下，学习这门课程收获了许多工程应用知识。

在课程的最后进行两周的课程设计，让我受益匪浅，特别是对PLC这个工业控制装置有了比较深入的理解并学会了一下PLC 的基本应用和对一些简单PLC控制可以进行设计。

通过这次课程设计使我有了一次通过理论联系实际，来解决实际问题的经历，它培养了自己分析问题，解决问题的能力，以及上网检索信息的能力。

其实学到的知识其实是次要的，重要的是我们探索知识的过程，这个过程便是一个人自主学习能力的体现，它将影响着我今后的发展。

课程设计的尘嚣渐渐远去，怀着些许不舍，怀着对当初课程设计开始时候的豪情万丈的决心的留恋，怀着通过这次课程设计积累的信心与斗志，我开始写下了这份结束语，为自己的足迹留下哪怕是微不足道但是对自己弥足珍贵的痕迹并期望与大家共勉。

最后非常感谢任老师的悉心指导，帮我解决了许多课程设计中遇到的问题，使得课程设计得以顺利完成，让我少走了不少弯路，在这里表示衷心感谢--谢谢老师！6. 参考文献[1]陈白宁，段智敏，刘文波.机电传动控制基础[M].沈阳：东北大学出版社，2008.[2]陈白宁，任晓虹.机电传动控制实验指导书，沈阳理工大学机械工程学院2007.[3]郑凤翼，金沙.图解西门子S7-200系列PLC应用88例.电子工业出版社，2009.[4]王阿根.西门子S7-200 PLC编程实例精解.电子工业出版社，2011.[5]王阿根.PLC控制程序精编108例.电子工业出版社，2009.。