机床电器２０１１．４ ＰＬＣ·变频器·计算机——ｓ７—２００型ＰＬＣ在电镀生产线控制中的应用 Ｓ７—２００型ＰＬＣ在电镀生产线控制中的应用 刘太生（安阳技师学院，４５５０００） 摘要：本文以电镀生产线的ＰＬＣ控制为例，对控制系统的设计思路、系统的硬件和ＰＩ Ｃ程序的设计作了详细的 阐述。 关键词：ＰＬＣ；电镀生产线；应用 中图分类号：ＴＰ２９；Ｖ２６１．９３ １ 文献标识码：Ｂ ０ 引言 自动化电镀生产线在五金精密件生产中、电子产 品制造、首饰制造等领域应用得非常广泛，其控制部分 常常采用ＰＬＣ控制，它使自动化电镀生产线运行更加 平稳、定位更加准确、功能更加完善、操作更加方便。 本文介绍了德国西门子ＰＬＣ Ｓ７—２００在自动化电镀生 产线控制系统中的应用。 １ 系统概况 自动化电镀生产线是指按一定电镀工艺要求将有 关镀槽、镀件升降装置、镀件传送装置、电气控制装置、 检测装置、过滤设备、加热与冷却设备等组合为一体的 多功能自动控制装置。通过电镀，可以在机械制品上 获得装饰性、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。 本电镀生产线系统采用了直线悬臂式行车，行车架 上装有可升降的吊钩，行车和吊钩共用一台电动机控 制。电镀生产线工作过程说明如图１所示，在电镀生产 线首端，工人将零件装入行车的吊篮并发出自动启动信 号，行车提升吊篮并自动前进。按工艺要求在需要停留 的槽位停止，并自动下降。在停留一段时间后自动上 升，如此完成工艺规定的每一道工序直至生产线末端， 行车便自动返回原始位置，并由工人装卸零件。 左限 Ｆ限 原位ｌ号槽２号槽３号槽 图ｌ工作过程 原位：表示设备处于初始状态，吊钩在下限位置， 行车在左限位置。自动工作过程：启动一吊钩上升一 上限行程开关闭合一右行至１号槽一ｘＫ。行程开关闭 ２４一 文章编号：１００４—０４２０（２０１１）０４—００２４－０３ 合一吊钩下降进入１号槽内一下限行程开关闭合一电 镀延时一吊钩上升……。至３号槽吊钩上升，左行至 左限位，吊钩下降至下限位（即原位）。连续工作：当 吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上 升右行。按照工作流程要求不停地循环。当按下“停 止”按钮时，设备并不立即停车，而是返回原位后停车。 单周期操作：设备始于原位，按下启动按钮，设备 工作一个周期，然后停于原点。要重复第二：个工作周 期，必须再按一下启动按钮。当按动“停止”按钮，设 备立即停车，按动“启动”按钮后，设备继续运行。 ２ Ｉ／０分配表 Ｉ／Ｏ分配表如表１所示。 表１ Ｉ／Ｏ分配表 输入 输出 １０．０ Ｌ限行程开关 Ｑｏ．０ 上升 １０．１ 下限行程开关 Ｑｏ．１ 下降 ｌ０．２ 左限位 Ｑｏ．３ 右行 １０．３ ＸＫ 行程开关 Ｑｏ．４ 左行 １０．４ ＸＫ２行程开关 Ｑｏ．７ 原位 ｌ０．５ ＸＫ３行程开关 １０．６ 原点，ＦＦ关 １０．７ 连续工作方式 Ｉ１．Ｏ 启动按钮 Ｉ１．１ 停止按钮 Ｉ１．２ 步进工作方式 Ｉ１．３ 单周期工作方式 控制系统采用选择开关选择连续、步进、单周期三 种工作状态中任何一种工作方式。 ３ 程序的总体结构 本系统采用主程序ＯＢ１、公用程序ＳＢＲ一０、自动 程序ＳＢＲ一１和回原点程序ＳＢＲ一２实现单周期、单 步、连续和回原点４种工作方式。 主程序ＯＢＩ如图２所示，ＳＭＯ．０的常开触点一直 ＰＬＣ·变频器·计算机——ｓ７—２００型ＰＬＣ在电镀生产线控制中的应用 机床电器２０１１．４ 闭合，公用程序是无条件的。在自动回原点方式， Ｍ６．０为ＯＮ，执行“回原点”子程序。在其他３种工作 方式执行“自动”子程序。 图２主程序ＯＢ１ 图３公用程序ＳＢＲ一０ ３．１公用程序 公用程序ＳＢＲ一０如图３所示，用以处理各种工 作方式都要执行的任务以及不同的工作方式之间相互 切换的处理。 左限位开关１０．２，下限位开关ＩＯ．１的常开触点接 通时，吊钩处于原点状态，“原点条件”Ｍ０．５变为ＯＮ， 原位指示灯Ｑ０．７亮。当吊钩处于原点状态（ＭＯ．５为 ＯＮ），在开始执行用户程序（ＳＭＯ．１为ＯＮ），初始步对 应的ＭＯ．０将被置位，为进入单步、单周期和连续工作 方式做好准备。如果此时ＭＯ．５为ＯＦＦ状态，ＭＯ．０将 被复位，初始步为不活动步，按下启动按钮也不能进入 步Ｍ２．０，系统不能在单步、单周期和连续工作方式下 工作。 控制回原点为按钮ＩＯ．６，通过Ｍ６．０自锁实现整 个回原点过程，回到原点后，利用原点条件Ｍ０．５的常 闭触点自动切断回原点程序。 ３．２自动程序 单周期、连续和单步工作方式的顺序功能图如图 ４所示，其自动程序见图５。 单周期、连续和单步３种工作方式分别用“连续” 标志Ｍ０．７和“转换允许”标志Ｍ０．６来区分的。 ３．２．１单步和非单步的区分 ＭＯ．６的常开触点接在每一个控制代表步的存储 器位的起动电路中，它们断开时禁止步的活动状态的 转换。如系统处于单步工作方式，Ｉ１．２为１状态，它的 常闭触点断开，存储器位Ｍ０．６一般情况下为０状态， 当按一下启动按钮Ｉ１．０，ＭＯ．６在Ｉ１．０的上升沿常开 触点接通，系统才会转换到下一步。如系统工作在连 ｊ １．Ｏ Ｍ２． ］ 悃上升 Ｏ．０ Ｍ２． ］ 悃右行 ０．３ Ｍ２． Ｈ 下降 Ｔ３７Ｉ电镀 网上升 ＋１０．０ Ｍ２．５ＨＱ０．３ｌ右行 叵 恒 下降 ＋１０．４ —干 ８一佩 电镀 Ｍ３．０ＨＱｏ．０ｌ上升 Ｍ３可．１ＨＱＯｏ．３ｌ右行 广 下降 Ｌ ］函９＝＝ Ｍ３．３Ｈ Ｔ３９ ｌ电镀 Ｍ３—干＿．４ＨＱ０ｏ．０ｌ上升 Ｍ０．７ Ｔ４０ 叵 恒 左行 ． Ｍ３．６ＨＱ０．１ｌＬ 下降 Ｍ０．７ Ｔ４０ Ｔ４０ ｌ装卸工件 图４顺序功能图 续、单周期（非单步）工作方式时，Ｉ１．２的常闭触点接 通，ＭＯ．６的常开触点始终接通，允许步与步之间的正 常转换。 ３．２．２单周期中的连动与停止 单周期工作方式，Ｉ１．３闭合，按下启动按钮Ｉ１．０ 常开触点接通，系统自动按要求工作，若在某步按下停 止按钮Ｉ１．１，其所在的步仍得电，但输出由于Ｍ０．３得 电而断开，吊钩停止工作，ＭＯ．３只有当再次按下启动 后，输出接通，系统按要求继续运行。 在完成一个工作周期后，吊钩回到原位，单周期条 件Ｉ１．３、１０．１满足，从Ｍ３．６返回并停留在初始步。 ３．２．３连续工作方式中的循环与停止 在连续工作方式，１０．７为１状态。在初始步为活 动步时，按下启动按钮Ｉ１．０，Ｍ２．０变为１状态，吊钩上 升。与此同时，控制连续工作的ＭＯ．７的线圈通电并 保持。 当吊钩返回原位时，因为“连续”标志Ｍ０．７为１ 状态，转换条件Ｍ０．７、ＩＯ．１满足，系统将返回步Ｍ２．０， 反复连续地工作下去。 按下停止按钮Ｉ１．１后ＭＯ．７变为０状态，但吊钩 不会立即停止工作，在完成当前工作周期的全部操作 ２５— 机床电器２０１１．４ ＰＬＣ·变频器·计算机——ｓ７—２００型ＰＬＣ在电镀生产线控制中的应用 售碧连续岳 Ｍ０． ）连续 停止单周期启动连续Ｍ０ ３ Ｈ卜厂 ¨） 启动 Ｍ０．６ ！ＩＨ １２ ｌ ’ 转换允许 …… Ｍ３．７ Ｔ４０ Ｍｏ．７ ｋ１２．０ ＭＯ．０ １ Ｉ ｉ － 。。。。。。。。。。。。。。。。。 。 。。—－Ｊ Ｍ２．２下限位Ｍ０．６ ．４ Ｍ２．３ ∞ ２ ∞ 图５自动程序ＳＢＲ一１ 后，吊钩返回原位，转换条件１０．１满足，系统才从步 Ｍ３．７返回并停留在初始步。 ３．２．４输出回路 输出回路是自动程序的一部分，输出回路中１０．０ １０．５的常闭触点为单步工作方式设置，Ｍ０．３的常 闭触点使在单周期工作方式中实现停止和继续运行。 ３．３回原点程序 图６中的（ａ）是自动回原点程序的顺序功能图， （ｂ）是用起保停电路设置的梯形图。按下回原点按 钮，Ｉ６．０的常开触点接通，进入自动回原点程序。根据 吊钩当时所处的位置，回原点可以分为３种情况，并采 用不同的处理方法。 ２６一 ６１０．２ 限位） 一 （ａ）回原点功能图 （ｂ）起、停保护程序ＳＢＲ一２ 图６回原点程序 ３．３．１ 吊钩在１号、２号、３号槽位 按下回原点按钮，吊钩进入上升步Ｍ１．０，接通上 限行程开关后，接着进入步Ｍ１．１左行和步Ｍ１．２下 降。回到原位后，自动切断下降步。 ３．３．２吊钩在上限位 此时，上限行程开关１０．０接通，按下回原点按钮， 吊钩直接进入左行步Ｍ１．１，再下降。 ３．３．３吊钩在左端极限 左限位开关１０．２为１状态，按下回原点按钮ＩＯ．６， 吊钩直接下降，回到原点位置。 吊钩回到原点后，原点条件满足，公用程序的原点 条件标志Ｍ０．５为１状态，初始步Ｍ０．０在公用程序中被 置位，为进入单周期、连续和单步工作方式做好了准备。 参考文献ｌ ［１］ 廖常初．ＰＬＣ编程及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社， ２００８． ［２］ＳＩＭＡＴＩＣ ｓ７—２００可编程序控制器系统手册［Ｚ］．２０００． ［３］程周，等．可编程序控制器技术与应用（西门子系列） ［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０１１． 收稿日期：２０１１—０４—１１ 作者简介：刘太生（１９５７一），男，一级实习指导教师，主要从 事维修电工的研究与教学。
