电镀生产中plc控制系统设计

流水线自动控制系统示意图。图1基于PLC的电镀流水线自动控制系统示意图1电镀生产中PLC控制方案的关键技术点在该设计方案的基础上，采用人工方式将工件 安装到吊钩上，随后控制系统会发出相应的指令。 起吊设备接收到信号后,会上升至预先设定的高度，

并逐段前进。工件先被放入电镀槽内，持续一段时 间后,起吊设备会将工件从电镀槽内提起，在空中悬

浮停留几秒钟。随后放入第一回收槽内浸泡后重新 提起，在空中悬浮停留。再放入第二回收槽内继续 浸泡，由起吊设备提起后在空中悬浮停留一段时间。

这样循环直到整个加工过程完毕为止。当所有规定

的工序全部完成之后，起吊设备会带着镀好的工件 返回初始位置，并将工件卸下，准备进行下一次电

镀。在基于PLC的电镀流水线自动控制系统中，工 件需要通过起吊设备完成吊取，这使得机械结构设

计成为系统设计的一个重要组成部分，包括吊取装

置和行车装置。吊取装置由吊钩和滑轮两个部分组 成。为避免吊取装置向前移动时工件出现摇晃的现

象，采用双轮、双钩设计，确保了工件的电镀质量。 行车装置由带有制动功能的电动机、减速器、限位器

等部分组成。在PLC控制系统的设计中，输入/输 出电器的确定是重点。输入电器主要包括按钮开关

和限位开关。通过按钮开关可以选择相应的功能, 如启动、停止等。限位开关分别安装在相应的机械 结构上，可实现流水线电镀过程的自动化控制与安 全保护。输出电器主要包括接触器、风机、蜂鸣器、

抱闸阀及若干个指示灯等。以三菱公司的FX2UN-

MR为例进行说明。按照电镀流水线的控制要

求，当系统正常启动之后，三菱PLC中的M8000（持 续继电器）便会随之通电，按下启动按钮，状态器复 位,在步进指令的控制下，该状态器会闭合。若是遇

到紧急情况，通过相应的按钮，可以使系统停止运

行。通过转换开关可以将系统调到手动控制模式, 借助相应的按钮，可以完成上升、下降、前进和后退 等运动。当PLC控制系统采用自动工作方式时，可

以控制电镀流水线的吊取装置完成自动升降。当提

升或移动电机出现超载的情况时，中间继电器会随

之通电，并接通蜂鸣器，发出超载的报警提示，从而 确保电镀流水线的生产安全。基于PLC的电镀流

水线自动控制系统的设计与应用，使原本复杂的机

械结构得以简化，电镀生产效率得到大幅提高，流水 线的故障率也随之显著降低。在PLC自动控制下,

・ 98 ・ Mar. 2020Electroplating & PolutionControl统具有一定的推广使用价值。Vol. 40 No. 2整条电镀流水线的能耗有所下降，达到了节能的效

果。该系统结构紧凑、体积小、运行稳定，具有手动 和自动两种控制方式，系统的抗干扰能力强，可在电

3 结论针对传统电镀生产线自行化程度偏低的问题,

镀生产中推广应用。2 PLC控制系统的人机交互优化电气控制系统包括传感器、行程开关、动力控制 器等,可对生产线的传动轴进行一对一的控制。电

根据电镀生产工艺及相关的控制要求，基于PLC技

术可以实现对电镀过程的远程监控。主电路中平移 电机的功率设定为升降电机功率的2倍。优化后的

PLC控制系统具有三种运行方式，即全自动、半自

镀生产的特殊性决定了生产过程需要频繁启动和停 止。监控系统采用制动效果好的电动控制系统，通 过对机械设备进行数字化的精确控制，保障了整个

PLC系统的可靠运行，降低了生产过程中的噪音。

对混合式步进电机的驱动器进行控制，利用脉冲实 现电机转速与方向的控制。在分析电镀生产线加工

过程的基础上，确定系统的输入量与输出量。为满 足生产线日后升级改造的需要，预留出一定量的

I/O。触摸屏选用与三菱PLC配套的产品，保证兼

容性。作为人机交互的窗口，触摸屏能够对PLC控 制设备的运行状态进行监控。采用现场总线的通信

方式,实现触摸屏与PLC之间的数据通讯，进而完 成PLC参数修改、用户管理、及数据归档等功能。 触摸屏设计了诸多显示界面，如主界面、参数设置界 面、操作界面、运行监控界面等。PLC与触摸屏技

术使得整个电镀车间的工作环境得到进一步改善,

不但提高了电镀生产效率，而且降低了能耗。该系

动和点动。当系统处于点动运行状态时，关闭按钮

开关后，接触器线圈会随之通电，此时常开触点的接 触器会进入闭合自锁状态，供电电路的主触点闭合,

行车以平移的方式移动至相应工位后，接触器线圈

会会入断电状态。关闭按钮开关后，接触器线圈进 入通电状态，此时吊钩会下降至相应工位，接触器随

之进入断电状态，吊钩停止降落，工件被置于电镀槽 内。达到指定时间后，关闭总按钮开关，此时接触器

线圈进入通电状态，吊钩随之升起，并平移至下一工

位。为保证电镀生产线行车供电的可靠性，并提高 生产过程的安全性，对系统进行设计时，在逻辑电路 上配置了互锁保护功能。根据主电路的逻辑控制要

求，对PLC控制电路进行设计，使系统具备了远程 监控功能。监控软件是该系统设计的重点，通过选

择合适的软硬件系统，可以实现对电镀生产线行车 过程的自动化控制。