小批量多镀种全自动电镀生产线的研究

摘要

电镀作为一种表面处理工艺，其装饰性和功能性越来越多地被应用于各种零部件。然而目前电镀行业存在的产品质量不稳定、效率低、污染严重等缺点，已不能满足当前市场需求，自动化电镀生产线是解决上述问题的最有效手段。因此研发一套自动化的电镀生产线满足日益增长的生产需求具有重要的工程实用价值。
　　 本文以紧固件表面电镀处理车间为研究对象，在分析车间生产纲领、加工工艺和厂房布局后，设计了自动电镀生产线的整体布局和总体控制方案。该生产线具有较高的自动化程度，能够在同一时间内加工多批不同工艺的产品，同时系统还具有快速改变工艺路线，实时监控生产状态，存储工艺数据等功能。
　　 生产线使用了“上位机+PLC控制器+执行机构”的分层控制模式，以IPC工控机管理和控制整个生产系统，SIEMENS S7-300PLC和S7-200作为中间层控制器，底层由传感器及执行机构组成，层与层之间通过PROFIBUS总线网络连接，形成三层网络结构。生产线控制系统采用了“集中管理，分散控制”的思想，使生产线各子系统能独立、分散地完成设备控制、信息采集等功能。由于采用了这种分散控制模式，设备间的相互干扰被降到最低，因此提高了生产线的可靠性。
　　 在设计生产线整体结构的基础上，本文对生产线的硬件结构和软件方案进行了相应研究。硬件方面，重点研究了行车控制、加热控制、PH值控制、槽液自动添加、电流控制、电机控制等辅助功能；软件方面，重点研究了行车调度系统、行车控制程序、通讯设计、人机界面等。该系统实现了电镀生产自动化，提高了产品质量的稳定性和生产效率，降低了污染及工人劳动强度，改善了车间工作环境，具有较高的推广应用价值。