基于PLC的电镀行车控制系统的设计与实现

杨 晨

（曲阜师范大学 工学院,山东 日照 276826）

0 前言

由于不同的应用需求，使得很多生产中都需在金属表面镀上镀层。而获得镀层的方法技术也经过了数百年的发展，电镀、化学镀等等一些技术都得到了广泛的应用，到了如今离子镀、热喷镀等一些技术也得到了研究发展。但是电镀还是现代生产中应用最广泛、覆盖面最广的一种技术，尤其是现代电子技术行业发展迅猛需要大量的的电镀制品，更是让电镀生产变得不可或缺。

1 电镀行车控制系统概述

电镀生产是有一定的工艺流程以及工艺要求的，且是由一个庞大复杂的系统所构成的，一般来说电镀生产中需要的设备硬件以及相关系统就有电镀处理槽、电气系统、空气循环系统、过滤系统、空气搅拌以及液位控制系统等等，所以电镀工艺中就需要一个强大的控制系统来对这些分系统部分进行统一的管理控制，一般电镀生产使用的是直线悬臂式行车，行车长也有可升降的吊钩以及电机系统。而行车系统的主要功能就是把需要进行电镀的工件装入吊篮，然后下降放入电镀处理槽中进行电镀，时间到后把电镀好的工件从电镀处理槽中提出，完成一个循环。过去这样一个流程都需要人工进行控制，行车操作员需要控制升降、时间等，其生产效率会受到一定的限制。

2 电镀行车控制系统应用PLC的优势

（1）自动化。电镀行车系统应用PLC控制就能够有效的提升生产的自动化，利用PLC系统控制来控制行车的升降，自动控制时间，人工仅仅需要发出信号，整个行车系统就自动运行，从工件放入到工件电镀完成都不需要人工的再干预，减少人为导致的质量差异，减少人工参与的不确定性也增加了电镀生产行车作业的安全性。并且系统控制也可分为自动与干预模式，灵活应对任何情况。

（2）数字化。引入PLC系统控制就实现了电镀行车作业的数字化，通过系统控制的方式，准确掌握系统运行情况，将电镀生产进行数字化的覆盖，也能够提升生产的现代化水平。也利于生产水平提升，在进行PLC设计应用过程中就能够对老旧设备进行一定的改造利于技术进步。在生产过程中能够引入设备的自动故障报警系统，引入自动的质量控制系统完善生产工艺。

（3）提高经济效益。在电镀行车生产过程中应用PLC技术就能够在很大程度上提高生产效率，由于减少了人工干预的时间就能够有效减少时间浪费，对于设备的维护检修效率提升也有巨大帮助。效率提升的最终表现就是经济效益的提升，通过自动化生产可控制来减少成本浪费，减少安全风险，必然能够有效提升经济效益。

3 系统的设计与实现

（1）硬件系统。本文介绍的行车架上装有可升降的吊篮，工作时，除具有自动控制的大车前丫后移动与吊篮上/下运动外，还有调整吊篮位置的小车的左/右运动。行车的上下运动和左右运动分别由不同的发动机进行控制。而行车就根据设计好的工艺流程进行自动控制，人工紧紧是装料后发出信号。

要确保自动控制系统的稳定性就必须要确保通讯系统的可靠性，而电镀行车自动控制的系统核心采用的是三菱的FX2N-80MRPLC，依靠该PC为核心部分组成一个具有网络化智能化的自动控制系统。但是三菱的FX2N-80MRPLC本身带有的是一个RS232接口，通过实际验证RS232的抗干扰能力差，在实际生产中容易受到车间以及各种点此设备的干扰稳定性达不到要求，同时传输的距离不足，速度缓慢；所以最终采用了RS485接口来满足电镀行车系统控制的远距离控制需求，确保通讯的可靠性。

整个电镀行车自控控制系统结构包含PLC、中间继电器、接近开关、挡铁、手动控制模块、运行状态指示模块组成。简单来说电镀行车控制系统中主要的部分就是PLC。而在行车运行钢轨所有的停车位置都需要焊接挡铁，通过接近开关和挡铁来实现电镀行车的自动启停，吊篮的交接处同样也焊接挡铁来实现吊篮上下时的自动感应控制；接近开关在实际应用过程中还能够起到定位行车的功能并发出位置信号便于操作。也做了手动控制模块的准备，因为在实际生产过程中不可能保证设备运行始终没有故障，所以在故障出现时系统能够自动报警提示，能够随时进行人工控制，在易损部件处设置感应器一旦设备出现故障自动报损，便于设备的检修维护工作。 行车的左/右、前/后及上/下运动分别由三相交流电动机Ml, M2, M3拖动，电机的调速控制由交流可控硅完成。对于行车运动过程的准确停车采取了这样的措施，首先在行车前进与上印下降运动停止时，进行能耗制动，设置相应的接触控制器进行感应自动控制，其次在行车进退的轨道一侧对应各镀槽位设置行程开关，保证吊篮与镀槽相对位置的准确性。在行车运行过程中不同时刻行车会对不同的电机进行控制，以确保运行的准确无误。

（2）软件系统简述。首先是行车系统的自动控制时段设置了三个不同的工艺流程，“除油、酸洗和水洗”区分进行控制，当某一流程启动时状态为“1”反之为“0”。但由于电镀生产线是典型的顺序控制，通常可用移位寄存器来实现控制要求。而且不同的需求时行车的制动时间可以进行现场的调节和设定控制。

（3）应用概述。通过PLC的应用实现了电镀行车的自动化成产；行车运动自动控制，信号的自动传输，生产的高效循环都能够让电镀行车成产效率得到质的提升。所以未来PLC在电镀生产工艺流程中的应用值得进行推广。

4 结束语

PLC是现代化的自动控制技术，应用前景广阔，不仅仅是在电镀行车中可以应用PLC技术，在诸多的生产行业都有必要进一步实现自动化；自动化生产已经成为时代发展的必然。而后能够通过PLC技术的进一步发展不断完善生产工艺，也是提升生产工艺水平的另一重要途径。

[1]余剑.基于PLC的电镀生产线控制系统的设计[J].黑龙江科技信息,2010(30).

[2]岳浩东,李树涛.基于PLC的行车控制系统设计[J].中国仪器仪表,2010(03).

[3]熊幸明.PLC在电镀专用行车控制中的应用[J].电工技术杂志,2011(09).