電鍍車間專用行車電氣控制裝置設(shè)計(jì) 摘 要 行車是用來在短距離內(nèi)提升和移動(dòng)物件的機(jī)械，是現(xiàn)代化工廠中用于物料輸送的重要設(shè)備，電鍍行車由于他的高危險(xiǎn)性，應(yīng)用它的場合更是頻繁，行車對(duì)減輕工人體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率起著重要的作用本設(shè)計(jì)中的行車要實(shí)現(xiàn)左右，前后及上下的三維運(yùn)動(dòng)，并且要準(zhǔn)確定位，具有遠(yuǎn)距離控制，能夠按照預(yù)定順序和控制要求，自動(dòng)完成一序列的工作在設(shè)計(jì)中采用低壓電器的控制方式，控制線路的設(shè)計(jì)方面力圖做到布局合理,排列均勻,原理圖上有極限位置保護(hù)和必要的電氣保護(hù)措施 A B S T R A C Driving is used in ascension and moving objects within the short of machinery, is used in modern factory conveying equipment, electroplating, driving the important because of his high risk, it is the occasion for relief workers, frequent physical labor, and improve labor productivity and plays an important role. This design is to realize the driving around, and 3d movement, and accurate positioning, remote control, in accordance with the order and control requirements, the reservation of a sequence of working automatically. In the design of the control mode by low-pressure electrical control circuit, the design tries to accomplish rational layout, uniform, diagram are necessary to protect and limit position of electrical protection measures. 關(guān)鍵字：行車; 低壓電器; 控制線路設(shè)計(jì) 緒 論1.1電鍍行業(yè)的簡介 電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用。

利用電解作用在機(jī)械制品上沉積出附著良好的、但性能和基體材料不同的金屬覆層的技術(shù)電鍍層比熱浸層均勻，一般都較薄，從幾個(gè)微米到幾十微米不等通過電鍍，可以在機(jī)械制品上獲得裝飾保護(hù)性和各種功能性的表面層，還可以修復(fù)磨損和加工失誤的工件鍍層大多是單一金屬或合金，如鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等；也有彌散層，如鎳-碳化硅、鎳-氟化石墨等；還有覆合層,如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外,還有非鐵金屬,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料電鍍前,必須經(jīng)過特殊的活化和敏化處理1.2行車的簡介行車、吊車、天車都是人們對(duì)起重機(jī)的一個(gè)籠統(tǒng)的叫法，行車和現(xiàn)在我們所稱的起重機(jī)基本 一樣 　　基本有兩類：一類為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬向聯(lián)軸器 行車的種類按其結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)可以分為幾大類型第一：輕小型起重設(shè)備他特點(diǎn)是輕便、結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作簡單，作業(yè)范圍投影以點(diǎn)、線為主。

輕、小型起重設(shè)備，一般只有一個(gè)升降機(jī)構(gòu)，它只能使重物作單一的升降運(yùn)動(dòng)第二：橋式起重機(jī) 他的特點(diǎn)是可以使掛在吊鉤或其他取物裝置上的重物在空間實(shí)現(xiàn)垂直升降或水平運(yùn)移橋式起重機(jī)包括：起升機(jī)構(gòu)，大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)第三：臂架式起重機(jī)他多裝設(shè)在車輛上或其他形式的運(yùn)輸（移動(dòng)）工具上，這樣就構(gòu)成了運(yùn)行臂架式旋轉(zhuǎn)起重機(jī)第四：升降機(jī)他的特點(diǎn)是重物或取物裝置只能沿導(dǎo)軌升降升降機(jī)雖只有一個(gè)升降機(jī)構(gòu)，但在升降機(jī)中，還有許多其他附屬裝置 圖1. 工業(yè)中常見20/5T的行車1.3 系統(tǒng)及工藝 電鍍車間專用行車是一臺(tái)專用半自動(dòng)起吊設(shè)備.采用遠(yuǎn)距離控制, 起吊重量在500Kg以下，起吊物品是待進(jìn)行電鍍及表面處理的各種產(chǎn)品零件，根據(jù)工藝要求，專業(yè)行車的結(jié)構(gòu)與動(dòng)作流程如圖2所示. 圖2 電 鍍 專 用 行 車 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 在電鍍生產(chǎn)線一側(cè)，工人將待加工零件裝入吊籃，并發(fā)出信號(hào)，專業(yè)行車便提升并按工藝要求在需要停留的槽位停止，自動(dòng)下降，停留一定時(shí)間（各槽停留時(shí)間預(yù)先按工藝要求設(shè)定）后自動(dòng)提升，如此完成電鍍工藝規(guī)定的每一道工序，直至生產(chǎn)線的末端自動(dòng)返回原位，卸下處理好的零件，重新裝料發(fā)出信號(hào)進(jìn)入下一個(gè)加工循環(huán)。

為了適應(yīng)批量生產(chǎn)需要，電鍍車間專用行車的電氣控制系統(tǒng)要針對(duì)不同的工藝流程（例如鍍金，鍍銀，鍍鋅）有程序和修改能力 設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通小型行車結(jié)構(gòu)類似，跨度較小，要求準(zhǔn)確停位，以便吊籃能準(zhǔn)確進(jìn)入電鍍槽內(nèi)工作是除具有自動(dòng)控制的大車前后移動(dòng)與吊物上下移動(dòng)外，還有調(diào)整吊籃位置的小車左右移動(dòng) 生產(chǎn)線上鍍槽的數(shù)量，由用戶綜合各種電鍍工藝的需要提出要求，電鍍種類越多，則槽數(shù)也越多，為簡化設(shè)計(jì)過程，本設(shè)計(jì)暫定5個(gè)電鍍槽，停留時(shí)間由用戶根據(jù)工藝要求進(jìn)行調(diào)整 方 案 設(shè) 計(jì) 過 程2.1 方案設(shè)計(jì)比較 在電鍍行車的電氣控制線路設(shè)計(jì)中既可以采用傳統(tǒng)的低壓電器(繼電器)的控制方式,也可以采用現(xiàn)代工業(yè)中常用PLC設(shè)計(jì),二者的優(yōu)缺點(diǎn)和特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面 1 控制方式：　　 繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制　　 PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。

　　2 控制速度　　 繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象　　 PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無抖動(dòng)　　3 延時(shí)控制　　 繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難4 工作方式 電源接通時(shí),繼電器控制線路中各繼電器同時(shí)都處于受控狀態(tài),即該吸合的都應(yīng)吸合,不該吸合的都因受某種條件限制不能吸合,它屬于并行控制方式.而PLC的控制邏輯中,各內(nèi)部器件都處于周期性循環(huán)掃描過程中,各種邏輯,數(shù)值輸出的結(jié)果都是按照在程序中的前后順序計(jì)算得出的,所以他屬于串行工作方式.5 使用成本繼電器控制方式中主要由傳統(tǒng)的低壓電器按照一定的電氣規(guī)則和設(shè)計(jì)的要求組合而成,常用的器件有接觸器,繼電器,熔斷器以及一些主令電器.這些器件價(jià)格成本較低,特別是最近幾年電子器件的普及..PLC依照他的點(diǎn)數(shù),類型,品牌價(jià)格不等,也相差很大,常用的PLC有西門子,三菱,歐姆龍.,整體來說價(jià)格高于繼電器的控制方式　　 PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。

而在本設(shè)計(jì)中PLC的I/O點(diǎn)數(shù)不是很多,電鍍槽數(shù)也非常的有限,考慮到設(shè)計(jì)的簡單和經(jīng)濟(jì)效益,最終確定選用傳統(tǒng)的低壓電器(繼電器)的控制方式..2.2 方案設(shè)計(jì)的思路 專用行車的小車、大車及升降運(yùn)動(dòng)均采用三相交流異步電機(jī)(JO2 - 12 - 4型018 kW、1199 A、1 410 r/min、380 V）分散拖動(dòng)由于電鍍行車要求采用遠(yuǎn)距離控制，行車在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候必然要前后，上下都能進(jìn)行，故要采用二臺(tái)電動(dòng)機(jī)，這二臺(tái)電動(dòng)機(jī)并且要能正反轉(zhuǎn)；考慮到前后，升降運(yùn)動(dòng)使用頻繁，所以對(duì)應(yīng)的電機(jī)在制動(dòng)的時(shí)候要采取制動(dòng)措施.行車的前后及上下運(yùn)動(dòng)分別由電動(dòng)機(jī)M1、M2 拖動(dòng),并由接觸器 KM1、KM2、KM3、KM4 分別控制電動(dòng)機(jī)M1、M2的正反轉(zhuǎn).KM7,KM8是M1,M2電機(jī)制動(dòng)的接觸器,SQ1—SQ2分別是1號(hào)槽位到2號(hào)槽位的行程開關(guān),SQ3—SQ4分別是前后運(yùn)動(dòng),升降運(yùn)動(dòng)的限位開關(guān).KT1—KT2 分別是1號(hào)槽位到2號(hào)槽位的停留等待時(shí)間KT3,KT7分別是M1.M2電機(jī)的制動(dòng)時(shí)間HL1—HL2分別是1到2號(hào)槽位的指示燈HL3—HL4分別是前后，升降運(yùn)動(dòng)的指示燈，HL5原位指示燈，HL6電源指示燈。

SB1—SB2分別是前后，升降的起動(dòng)按扭，SB3是緊急停止按扭，SB4是原位起動(dòng)按扭2.2.1 M1電機(jī)的主輔電路M1電機(jī)控制行車的左右運(yùn)動(dòng)，在左右運(yùn)動(dòng)中由于他并不需要自動(dòng)運(yùn)行，自鎖是沒有必要的，它只需要點(diǎn)動(dòng),以下是他的主輔電路 其中 QS 是電源控制，F(xiàn)UI熔斷器，在這里起著保護(hù)電路的作用，當(dāng)發(fā)生短路或過載時(shí)，電流很大，熔體因過熱熔化而切斷電路FR1熱繼電器，他是一種具有反時(shí)限（延時(shí)）過載保護(hù)特性的過電流繼電器，廣泛用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，在這里主要起著過電流的保護(hù)作用 當(dāng)合上按扭SB1時(shí)，KM1線圈通電，接通正序電源，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，行車往左運(yùn)動(dòng)，指示燈HL1亮當(dāng)把SB1復(fù)位時(shí)，由于KM1線圈沒有自保持功能，KM1線圈就失電，指示燈HL1立刻熄滅，行車停止 當(dāng)合上按扭SB2時(shí)，KM2線圈通電，接通反序電源，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，行車往右運(yùn)動(dòng)，指示燈HL2亮當(dāng)把SB2復(fù)位時(shí)，由于KM2線圈沒有自保持功能，KM2線圈就失電，指示燈HL2立刻熄滅，行車停止這就是M1電機(jī)的過程2.2.2 M2,M3電機(jī)按時(shí)間原則的可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制線路 M2電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)過程與M1電機(jī)類似，不在累述。

M2電機(jī)控制行車的前后運(yùn)動(dòng)，由于要求行車在鍍槽中能夠準(zhǔn)確停位，也就在生產(chǎn)工藝中要求他對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)能迅速而準(zhǔn)確地停車，這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行一個(gè)強(qiáng)迫制動(dòng)制動(dòng)停車的方式有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩種，機(jī)械制動(dòng)是采用機(jī)械抱閘制動(dòng)，電氣制動(dòng)是產(chǎn)生一個(gè)與原來轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力矩以下是制動(dòng)的分類和比較，以及各類制動(dòng)的特點(diǎn) 機(jī)械制動(dòng)：機(jī)械抱閘制動(dòng)分類 電氣制動(dòng)：反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、回饋制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)：用電磁鐵操縱機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行制動(dòng)（電磁抱閘制動(dòng)、電磁離合器制動(dòng)等）電氣制動(dòng)：用電氣的辦法，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子原轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩進(jìn)行制動(dòng)一、機(jī)械制動(dòng)：（電磁抱閘） 1、電磁抱閘的結(jié)構(gòu)：制動(dòng)電磁鐵、閘瓦制動(dòng)。