基于PLC的电镀行车控制系统设计
度补偿功能，触头数量：1个常闭，1个常开。其额定电压为交流500V，额定电流为20A，热元件额定电流为7.2A，额定电流调节范围为4.5～7.2A。考虑到吊车的拖动电机额定电流为5A，故热继电器的动作电流整定为5A，这样能保证热继电器在上述1台电动机过载时可靠动作。
4.2.2.10 指示灯型号的选择
为了显示故障出现在那台电机上面，指示灯的额定电压应选为直流24V。根据要求，查《工厂常用电气设备手册》表15-3-1，选取型号为AD1-22/11的红色指示灯5个。 4.2.2.11 蜂鸣器型号的选择
为减少PLC负载电源的种类和电压等级的级数，便于控制机系统的设计、安装和接线，蜂鸣器的额定电压也应选为直流24V。根据以上要求，查《工厂常用电气设备手册》，选取蜂鸣器选用型号为701-2型，数量1个。
4.2.3 PLC型号的确定
4.2.3.1 对PLC物理结构的要求
PLC物理结构分为三种，整体式，模块式和叠装式，如果对I/O模块有特殊要求，或者希望PLC的功能扩展灵活，I/O模块的种类和块数有要求可以选择模块式和叠装式，想要每一I/O点的平均价格比模块式便宜，或者是小型的控制系统建议选择整体式。 4.2.3.2 对PLC的指令功能的要求
现在的PLC基本上都有基本的功能指令，功能是越来越强，且都有计时器、计数器，所以本课题的指令要求都能满足，我可以选择自己所熟悉的PLC型号。 4.2.3.3 对PLC输入/输出点数的要求
PLC的实际输入点数应大于所需输入点数44点, PLC的实际输出点数应大于所需输出点数17点,在条件许可的情况下，尽可能留有10 %的余量。 4.2.3.4 对PLC输入模块的类型及电源电压的要求
开关量输入模块的输入电压一般有DC24V和AC200V两种。直流输入电路的延迟时间较短,可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接。交流输入方式的触点接触可靠,适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。由于本电镀行车控制系统的工作环境并不恶劣，且对控制系统操作人员来说DC24V电压较AC200V电压安全些。因此，本
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基于PLC的电镀行车控制系统设计
电镀行车控制系统的PLC输入模块输入电压选用DC24V电压。 4.2.3.5 对PLC 输出模块的类型的要求
PLC输出模块有继电器型、晶体管型和双向可控硅型三种。继电器型输出模块的触点工作电压范围广，承受瞬间过电压和过电流的能力较强，但速度较慢，寿命有一定的限制。晶体管型输出模块用于直流负载，双向可控硅型输出模块用于交流负载,它们的可靠性高,反应速度快,寿命长,但是过载能力稍差。本课题选择的输出模块为继电器型，因为对PLC输出点的动作速度要求不高，继电器型输出模块的动作速度完全能够满足要求。
4.2.3.6 PLC模块的确定
根据上述要求，查阅PLC相关资料，PLC控制系统选择西门子S7-200CN能够满足要求,其中CPU模块选择CPU 226 CN,因为输入点数不够，于是增加了扩展模块EM221 CN,16输入DC 24V和EM221,8输入DC 24V,这样就能够满足所需的44个输入点和17个输出点，输入模块电压为DC24V，输出模块为继电器型。
4.2.4 PLC I/O元件分配表
表4.2 PLC输入元件分配表
PLC输入点 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 10.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SA3 SA2 输入元件符号 SB9 SB10 SB11 启动 预停 停止 手动 单周 连续 镀锌 镀铬 镀镍镉 传送带A前进按钮 传送带B前进按钮 大车前进按钮 大车后退按钮 小车右行按钮 19
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表4.2 PLC输入元件分配表（续）
PLC输入点 I1.6 I1.7 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 I3.7 I4.0 I4.1 I4.2 I4.3 I4.4 I4.5 I4.6 I4.7 I5.0 I5.1 I5.2 I5.3 输入元件符号 SB6 SB7 SB8 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 SQ8 SQ9 SQ10 SQ11 SQ12 SQ13 SQ14 SQ15 SQ16 SQ17 SQ18 FR1 FR2 FR3 FR4 FR5 SP1 SP2 SP3 SQ19 控制功能 小车左行按钮 吊车上升按钮 吊车下降按钮 导轨右限位行程开关 导轨左限位行程开关 导轨上对应传送带A行程开关 导轨上对应传送带B行程开关 导轨上对应1号槽行程开关 导轨上对应2号槽行程开关 导轨上对应3号槽行程开关 导轨上对应4号槽行程开关 导轨上对应5号槽行程开关 小车右限位行程开关 小车左限位行程开关 小车对应1号槽行程开关 小车对应2号槽行程开关 小车对应3号槽行程开关 小车对应4号槽行程开关 小车对应5号槽行程开关 吊钩上升行程开关 吊钩下降行程开关 传送带A热继电器 传送带B热继电器 大车热继电器 小车热继电器 吊钩热继电器 传送带A的1号位光电开关 传送带A的5号位光电开关 传送带B的5号位光电开关 大车上吊钩定位行程开关 20
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表4.3 PLC输出元件分配表
输出点 Q0.0 Q0.1 QO.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 元件符号 KM1 KM2 KM3 KM4 YB1 KM5 KM6 YB2 KM7 KM8 YB3 BU HL1 HL2 HL3 HL4 HL5
控制功能 传送带A前行 传送带B前行 大车前进 大车后退 大车电磁通电抱闸阀 小车右行 小车左行 小车电磁通电抱闸阀 吊车上升 吊车下降 吊车电磁断电抱闸阀 故障蜂鸣器 传送带A电机过载显示 传送带B电机过载显示 大车电机过载显示 小车电机过载显示 吊车电机过载显示 4.2.5 PLC I/O接线图的绘制
由输入元件分配表表4.2和输出元件分配表4.3可绘制PLC输入和输出元件接线图见图4.2所示。
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通信端口0启动SB9预停SB10停止SB11手动SA2单周连续镀锌SA3镀铬镀镍镉I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0通信端口1AC220V2NSA1FU1紧急停止负载电源1L1N2LSB12KMSB13KMKMKMKM1传送带A前进按钮SB1传送带B前进按钮SB2大车前进按钮SB3大车前进按钮SB4小车右行按钮SB5小车左行按钮SB6吊车上升按钮SB7吊车下降按钮SB8导轨右限位行程开关SQ1导轨左限位行程开关SQ2导轨上对应传送带A行程开关SQ3导轨上对应传送带B行程开关SQ4导轨上对应1号槽行程开关SQ5导轨上对应2号槽行程开关SQ6导轨上对应3号槽行程开关SQ7导轨上对应4号槽行程开关SQ8导轨上对应5号槽行程开关SQ9小车右限位行程开关SQ10小车左限位行程开关SQ11小车对应1号槽行程开关SQ12小车对应2号槽行程开关SQ13小车对应3号槽行程开关SQ14小车对应4号槽行程开关SQ15传送带A的1号位光电开关SP1传送带A的5号位光电开关SP2传送带B的5号位光电开关SP3大车上吊车定位行程开关SQ19I1.1FR1Q0.0传送带A前行I1.2模块KM1KM2KM2 FR2I1.3 yQ0.1传送带B前行alKM4I1.4KM3ReFR3/CQ0.2I1.5KM3大车前行DKM4I1.6/CQ0.3大车后行I1.7AKM3/KM4YB1 Q0.4KM5大车电磁通电抱闸阀I2.0CNKM6 FR4I2.126小车右行2Q0.5 I2.2UKM5KM6PQ0.6小车左行I2.3CKM5KM6YB2I2.4Q0.7小车电磁通电抱闸阀KM8I2.5Q1.0KM7FR5吊车上升I2.6KM7KM8I2.7Q1.1KM7吊车下降1MQ1.2KM8YB3吊车电磁断电抱闸阀2M1LMQ1.3故障蜂鸣器BUDC24VL+总线接口总线电缆1M总线接口L+3M②I3.0I4.0小车对应5号槽行程开关SQ16I3.14VI4.1吊钩上升行程开关SQ17I3.2C2DI3.3模块I4.2吊钩下降行程开关SQ18I4.3传送带A热继电器FR1I3.4输入 I4.4传送带B热继电器FR2I3.516,量扩展I4.5大车热继电器FR3I3.6CN 1I3.72数字I4.6小车热继电器FR4I4.7吊车热继电器FR52MM2E①总线接口总线电缆L+总线接口HL10MV块Q2.01L传送带A电机过载显示4 2CNHL11I5.0CQ2.1传送带B电机过载显示 D3 I5.1出扩展模Q2.2HL12大车电机过载显示22输I5.2/入Q2.3HL13M小车电机过载显示EI5.3输Q2.4HL14吊车电机过载显示8数字量2L①②2M总线接口N图4.2 PLC I/O接线图
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