基于PLC的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)研究

1.96萬(wàn)字
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摘要 自電鍍技術(shù)產(chǎn)生以來(lái)，電鍍工業(yè)在幾十年間得到了迅速發(fā)展，被廣泛地運(yùn)用于電子、機(jī)械、交通運(yùn)輸、儀器儀表和國(guó)防工業(yè)。電鍍產(chǎn)品在我們的生活中也隨處可見(jiàn)。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，環(huán)境問(wèn)題以及生產(chǎn)效率問(wèn)題已成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，然而目前電鍍行業(yè)生產(chǎn)效率低、污染嚴(yán)重，如何在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)降低污染物的產(chǎn)生已成為企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
本文按照電鍍工藝的要求，對(duì)電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線的整體布局進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在介紹了幾種控制策略后，采用SIEMENS S7-300PLC對(duì)行車(chē)進(jìn)行控制。然后對(duì)電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
為了提高行車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及速度的跟蹤控制效果，本文建立了變頻器與電機(jī)之間的傳遞函數(shù)，并采用PID控制算法對(duì)行車(chē)的速度進(jìn)行控制，最后用MATLAB仿真驗(yàn)證了該方法的可行性，達(dá)到了對(duì)電機(jī)速度的優(yōu)化控制。此外，由于鍍液溫度是影響電鍍產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，所以為了使溫度平穩(wěn)的變化，本文亦使用PID控制算法對(duì)其進(jìn)行控制，并用仿真驗(yàn)證了其可行性。
最后，對(duì)行車(chē)的運(yùn)行進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，表明該系統(tǒng)達(dá)到了提高生產(chǎn)效率和降低污染的要求。
關(guān)鍵詞：電鍍 PLC PID控制 生產(chǎn)線 自動(dòng)控制

Research on Control System of Electroplating Production Line Based on PLC
Abstract Since the advent of the electroplating technology, Electroplating industry has been developing rapidly in the past few decades, is widely used in electronics, machinery, transportation, instrumentation and defense industry. Electroplating products in our lives can be seen everywhere.
Since twenty-first Century, environmental problems and the production efficiency has became the focus of persons’ attention, However, in present the electroplating industry production efficiency is low and the pollution is serious. So, how to improve production efficiency and reduce the generation of pollutants has become the focus of enterprise reform.
In this paper, according to the electroplating process requirements, the overall layout of automatic electroplating production line was designed. After introducing several control strategy, the paper uses SIEMENS S7-300PLC to control the traffic. Then, the control system of electroplating production line of hardware and software were designed.
In order to improve the tracking control effect of  bridge crane stability and speed, In this paper, we set up the transfer function between the speed controller and the motor, and adopts PID control algorithm to control the driving speed. Finally, the feasibility of the method is verified by MATLAB simulation, and achieve the optimal control of motor speed. In addition, the electroplate liquid temperature is an important factor to influence the plating quality, So, in order to enable the stable temperature changes , this paper also uses the PID control algorithm to control it, And its feasibility is verified by simulation.
Finally, the train running simulation, show that the system can improve production efficiency and reduce pollution requirements.
Key words  electroplating PLC PID control Production line Auto-Control

目錄
第一章 緒論 1
1.1 電鍍生產(chǎn)線概述 1
1.1.1 電鍍的基本概念 1
1.1.2 電鍍生產(chǎn)線介紹 1
1.1.3 電鍍生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的意義 2
1.2 國(guó)內(nèi)外電鍍生產(chǎn)線現(xiàn)狀 3
1.3可編程邏輯控制器及其特點(diǎn) 4
1.3.1 可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)介 4
1.3.2 可編程邏輯控制器的特點(diǎn) 5
1.4研究的背景及意義 6
1.4.1 研究背景介紹 6
1.4.2研究的意義 7
1.5研究的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 7
1.5.1 研究?jī)?nèi)容 7
1.5.2 結(jié)構(gòu)安排 8
第二章 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介及算法研究 9
2.1 常用控制策略介紹 9
2.2 PID算法介紹 12
第三章 電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 15
3.1 整體工藝分析 15
3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 16
3.2.1 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16
3.2.2 輔助設(shè)備系統(tǒng) 17
3.2.3 行車(chē)控制 18
3.3 電鍍控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 22
3.3.1 電鍍生產(chǎn)線的可編程控制器 23
3.3.2 檢測(cè)裝置的選型與安裝 26
3.3.3 電機(jī)的選擇與安裝 27
3.3.4 變頻器的選擇與安裝 28
3.3.5電磁閥的選擇與安裝 28
3.4 本章小結(jié) 28
第四章 軟件設(shè)計(jì)及仿真 29
4.1 電鍍控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 29
4.1.1 行車(chē)運(yùn)行流程編程 29
4.1.2 溫度控制程序 34
4.2 仿真 36
4.2.1 電機(jī)速度仿真 36
4.2.2 溫度控制仿真 38
4.3 本章小結(jié) 39
第五章 總結(jié)與展望 40
5.1 總結(jié) 40
5.2 展望 40
致謝 41
參考文獻(xiàn) 42