可編程控製器是70年代以來，計算機迅速發展在工業控製領域對順序控製有著重大意義的一種新興技術，由於它編程直接，方便，抗幹擾能力強，工業控製中幾乎所有的順序控製都可簡單地由它完成，因而其應用愈來愈廣泛。電動行車是現代化生產中用於物料輸送的重要設備，傳統的控製方式下，大都采用人工操縱的半自動控製方式，在許多場合，為了提高工作效率，促進生產自動化和減輕勞動強度，往往需要實現電動行車的自動化控製，實現自動化控製，可以使行車能夠按照預定順序和控製要求，自動完成一係列的工作。本文介紹了工廠電鍍車間的電鍍專用行車，利用PLC構成一套自動控製係統，實現對電鍍專用行車的自動控製過程。

        1 工作過程分析

        電鍍專用行車采用遠距離控製，起吊重量500kg以下，起重物品是有待進行電鍍或表麵處理的各種產品零件。根據電鍍加工工藝的要求，電鍍專用行車的結構和動作流程如圖1所示，其中1 槽為電鍍槽，槽中裝有電鍍液，2槽為回收槽，3槽為清水槽，實際生產中電鍍槽的數量由電鍍工藝要求決定，電鍍的種類越多，槽的數量越多。

圖1   電鍍專用行車的結構和動作流程圖

       電鍍專用行車的工作過程如下：

    （1） 在電鍍生產一側，工人將待加工的零件裝入吊籃，發出控製信號，行車自動上升，並逐段前進，根據工藝要求在需要停留的槽位停止。

    （2） 行車停留在某個槽位上麵後，自動下降，停留一定的時間（各槽停留的時間根據工藝要求預先設定），再自動上升並繼續前行。

    （3） 如此完成電鍍工藝規定的各道工序，直至生產的末端。然後，自動返回原位，由工人卸下處理好的零件。
  
       至此，一次循環加工完成，可見，電鍍專用行車加工過程的控製是順序控製，由吊籃前進、下降、延時停留、上升、後退等工序組成。

       2 拖動係統設計

       專用行車的前後和升降運動由三相交流異步電動機拖動，根據電鍍行車的起吊重量，選用兩台電動機進行拖動。

       主電路拖動控製係統如圖2所示，其中，行車的前進和後退，吊鉤的上升和下降控製分別通過兩台電動機M1、M2的正、反轉來控製。

圖2   主電路拖動控製係統原理圖

       圖2中，接觸器KM1，KM2控製電動機M1的正、反轉，實現行車的前進和後退，接觸器KM3，KM4控製電動機M2的正、反轉，實現吊鉤的上升和下降。

       3 PLC係統結構設計

       3.1 PLC選型及地址分配

        根據該專用行車的控製要求，其輸入/輸出及控製信號共有13 個，其輸入信號9個，輸出信號4個，實際使用時，係統的輸入都為開關控製量，加上10%－15%的餘量就可以了，並無其他特殊控製模塊的需要，擬采用三菱公司FX2N-24MR型PLC，輸入/輸出信號地址分配見表1。
                表1　輸入/輸出信號地址分配表
  
     作用           名稱      地址

  啟動按鈕          SB1       X001
  原位限位開關      SQ4       X002
  清水槽限位開關    SQ3       X003
  回收波槽限位開關  SQ2       X004
  鍍槽限位開關      SQ1       X005
  下限位開關        SQ6       X006
  上限位開關        SQ5       X007
  行車點動進        SB2       X010
  行車點動退        SB3       X011     作用         名稱       地址

 行車前進       KM1       Y001
 行車後退       KM2       Y002
 吊鉤上升       KM3       Y003
 吊鉤下降       KM4       Y004

    3.2 PLC控製電路設計

圖3   PLC控製係統I/O端口接線圖

       圖3為電鍍專用行車的控製係統I/O端口接線圖，需注意的是，圖中對輸入的常閉觸點進行了處理，即常閉觸點改用了常開觸點。

       4 PLC軟件設計

      4.1 控製係統梯形圖編製
     根據控製要求和I/O地址編製，繪出控製係統梯形圖如圖4。

圖4    PLC控製係統梯形圖

    梯形圖工作原理分析：

        電鍍生產線采用專用行車，行車架上裝有可升降的吊鉤，行車和吊鉤各由一台電動機拖動，行車的進/退和吊鉤的升/降均由相應的限位開關SQ定位，流程如下：

    （1）按啟動按鈕SB1，X001閉合，狀態S0被置位，Y003得電，KM3工作，吊鉤提起工件，開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，S0複位，吊鉤停止上升，狀態S1被置位，M20得電，Y001工作，KM1工作，行車開始向下一道工序前行。

    （2）當行車前行至鍍槽限位開關SQ1時，X005動作，S1複位，行車停止前行，狀態S2被置位，Y004得電，KM4工作，吊鉤剛好在鍍槽的上方開始下降。

    （3）當吊鉤下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止，工件浸入鍍液槽中，並開始定時。

    （4）定時280秒後，狀態S3被置位，Y003工作，KM3工作，電鍍結束，吊鉤提起工件，開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，吊鉤停止上升，並在鍍槽上方停留28秒，讓鍍波滴回槽中。

    （5）當行車在鍍槽上方停留28秒後，狀態S4被置位，M20得電，Y001工作，KM1工作，行車繼續向下一道工序前行，直到碰壓回收波槽限位開關SQ2時，X004動作，狀態S5被置位，Y004得電，KM4工作，行車停止前行，並且吊鉤剛好在回收波槽的上方開始下降。

    （6）當吊鉤下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止，工件被放置回收波槽中，並開始定時。

    （7）定時30秒後，狀態S6被置位，Y003工作，KM3工作，吊鉤又開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，吊鉤停止上升，並定時停留15秒。

    （8）當15秒定時到後，狀態S7被置位，M20得電，Y001工作，KM1工作，行車繼續向下一道工序前行，直到碰壓清水槽限位開關SQ3時，X003動作，行車停止前行，並且在清水槽上方停留15秒。

    （9）定時15秒後，狀態S8被置位，Y004工作，KM4工作，吊鉤開始下降，當吊鉤下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止，工件置於清水槽中，並開始定時清洗30秒。

    （10）定時清洗30秒後，狀態S9被置位，Y003得電，KM3工作，吊鉤提起工件，開始上升，當碰到上限位開關SQ5時停止，X007接通，吊鉤停止上升，並定時停留15秒。

    （11）定時15秒後，狀態S10被置位，M21得電，Y002工作，KM2工作，行車開始後退，當後退至原位限位開關SQ4時，X002動作，狀態S11被置位，Y004工作，KM4工作，行車停止後退，吊鉤開始下降，當吊鉤下降至下限位開關SQ6時，X006動作，吊鉤下降停止， 鍍好的工件被取下來。

    （12）按下按鈕SB2或SB3，能實現行車的點動進/退控製。
       至此，整個電鍍生產完成一個工作循環，當再次按下起動按鈕SB1時，則開始第二個工作循環。

5 結束語