电镀生产线控制

7.2.14　电镀生产线控制

1）概述

电镀涉及现代生活的方方面面，大到汽车工业机械零部件，小到印刷电路板、电子电器、工艺品等都与电镀工艺有密切关系。电镀除了早期的普通电镀，如镀锌、镀铬、镀铜、镀金等，后又出现了合金电镀等。电镀自动生产线是严格按照预先规定好的工作程序、工艺流程和电镀时间要求进行工作的现代化设备。

电镀生产线采用专用行车，行车上一般装有可升降的吊钩。行车和吊钩各由一台三相鼠笼式交流异步电动机拖动（电动机主要数据：P_N＝4kW，n＝1 390r/m，U_N＝380V；P_N＝0.75kW，n＝1 420r/m，U_N＝380V），分别控制电镀行车的进退和吊钩的升降。且行车的进退和吊钩的升降均有相应的限位开关SQ定位。

2）控制要求

设某电镀生产线有三个槽位。在电镀生产线的一侧（原位）将待加工零件装入吊钩，系统启动后，专用行车提升并前进，到达规定槽位自动下降，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，行至下一个镀槽。完成电镀工艺规定的每道工序后，自动返回原位，人工卸下电镀好的工件重新装料，进入下一个电镀循环。电镀生产线的工艺流程如图7.21所示，具体说明如下：

原位是指行车在挂件架上方，吊钩下降到最下方。在原位，操作人员把要电镀的工件放在挂具上，按下启动按钮即可开始电镀工作。

（1）吊钩上升，提起工件，碰到上限开关SQ5时停止，转到下一步工序。

图7.21　电镀生产线工艺流程图

（2）行车前进，到压下SQ1时停止，刚好在镀槽的上方。

（3）吊钩下降，到压下SQ6时停止，工件浸入镀液中，定时280s。

（4）电镀结束，吊钩提起工件，到压下SQ5时停止，并在镀槽上方停留28s，让镀液滴回槽中。

（5）定时时间到，行车后退，到压下SQ2时停止，刚好停在回收液槽上方。

（6）吊钩下降，碰到SQ6后停止，工件放进回收液槽中，定时30s。

（7）定时时间到，吊钩上升，至SQ5处停留15s。

（8）定时时间到，行车后退，至SQ3处停于清水槽上方。

（9）吊钩下降，碰到SQ6后停止，工件置于清水槽中，清洗30s。

（10）吊钩上升至SQ5处停留15s。

（11）定时时间到，行车后退到SQ4处，停在原位上方。

（12）吊钩下降，到SQ6处回到原位，电镀好的工件被取下来。

至此，整个电镀生产完成一个工作循环。

本生产线除装卸工件为手工操作外，整个电镀工艺应能实现手动和自动两种控制方式，自动控制又分连续循环和单周期两种操作方式。

连续循环：启动后完成一次电镀循环，系统回到原位再连续循环工作，直至按下停止按钮为止。系统正常运行时采用该方式。

单周期：启动后完成一次电镀循环，系统回到原位停止、等待。要开始下一个工作循环需再次按下启动按钮。

手动操作：用上升、下降、前进、后退4个按钮手动控制吊钩的上升下降、行车的前进后退，实现对行车和吊钩正、反向运行的点动控制。单周期和手动操作均用于对设备进行检修和调整。

电镀生产线自动控制功能流程如图7.22所示。

3）设计提示

（1）行车的前后运动和吊钩的升降运行分别对应电动机的正、反转控制。为避免主电路电源短路，需考虑程序内部的互锁及PLC外部输出接线时的KM电气互锁。

（2）主电路应有短路和过载保护。

图7.22　自动控制功能流程图

（3）电镀生产线控制属典型的步进顺序控制，手动和自动控制程序之间的切换可用功能指令CJ指令实现，亦可用普通指令实现。但使用CJ指令一方面可缩短程序执行周期，另一方面又可减少指令，建议使用。

（4）转换条件的不同决定单周期和连续循环的转换目标的不同。

4）设计报告要求

（1）设计报告封面、目录、设计任务书。

（2）根据设计任务的要求，进行测点统计。

（3）进行负荷计算，选择接触器、继电器及熔断器等低压电器。绘制行车及吊钩的主电路。选择PLC，进行PLC的I/O分配，完成系统组态或硬件配置。

（4）绘制PLC I/O接线图。

（5）根据自动控制功能流程图绘制顺序功能图SFC，并进一步设计梯形图控制程序并加以说明。

（6）给出语句表（指令助记符）程序。

（7）在PLC实验室上机模拟调试，检验设计功能。

（8）写出设计心得体会。

（9）列出参考文献。