双钩电镀线是电镀生产中常用的自动化设备，通过两个挂钩（主钩、副钩）交替作业实现连续电镀，提高生产效率。三菱 PLC（如 FX5U、Q 系列）控制程序需实现挂钩升降、行车移动、槽体切换、电镀时间控制、故障报警等核心功能。以下是程序设计框架、关键逻辑及实现要点：
一、系统工艺与控制需求
1. 双钩电镀线工艺流程
双钩电镀线通常包含多个槽体（如除油槽、酸洗槽、电镀槽、清洗槽等），主钩与副钩交替完成 “上料→依次经过各槽体处理→下料” 流程，典型动作如下：
2. 核心控制需求
| 控制对象 | 功能需求 | 信号类型 |
|---|---|---|
| 行车移动 | 左右平移（定位到各槽体）、速度可调 | 伺服电机 / 变频电机（脉冲 / 模拟量控制） |
| 挂钩升降 | 上升 / 下降（浸槽深度控制）、限位保护 | 步进电机 / 气缸（开关量 / 脉冲控制） |
| 槽体工艺 | 各槽体浸槽时间控制（0-600s 可调）、搅拌 / 加热联动 | 定时器、温度传感器（模拟量） |
| 安全保护 | 超限位报警、急停、挂钩碰撞防护（双钩间距检测） | 限位开关（X）、急停按钮（X） |
| 人机交互 | 工艺参数设置（时间、速度）、手动 / 自动切换、状态显示 | HMI（触摸屏） |
二、PLC 硬件配置（以三菱 FX5U 为例）
1. 输入信号（X）：检测与控制指令
| 信号点 | 描述 | 备注 |
|---|---|---|
| X0 | 主钩上升限位 | 接近开关（常闭→常开触发） |
| X1 | 主钩下降限位 | 同上 |
| X2 | 副钩上升限位 | |
| X3 | 副钩下降限位 | |
| X4 | 行车左限位（原点） | 原点回归基准 |
| X5 | 行车右限位（终点） | 极限保护 |
| X6 | 急停按钮（常闭） | 所有动作停止 |
| X7 | 自动 / 手动切换（自动 = ON） | HMI 或物理开关 |
| X10~Xn | 各槽体位置检测（如槽 1 到位） | 光电开关，对应行车定位点 |
| Xn+1 | 主钩挂钩检测（有料 = ON） | 检测是否挂料 |
| Xn+2 | 副钩挂钩检测 | 同上 |
2. 输出信号（Y）：执行机构控制
| 信号点 | 描述 | 驱动对象 |
|---|---|---|
| Y0 | 主钩上升 | 接触器 / 继电器（控制升降电机） |
| Y1 | 主钩下降 | 同上 |
| Y2 | 副钩上升 | |
| Y3 | 副钩下降 | |
| Y4 | 行车左移 | 变频电机正转 |
| Y5 | 行车右移 | 变频电机反转 |
| Y6 | 主钩浸槽搅拌启动 | 搅拌电机接触器 |
| Y7 | 副钩浸槽加热启动 | 加热管接触器 |
| Y10 | 报警灯（红） | 故障时亮 |
| Y11 | 运行灯（绿） | 自动运行时亮 |
3. 扩展模块（按需配置）
三、程序核心逻辑（梯形图思路）
1. 手动模式（调试与应急操作）
手动模式下，通过 HMI 按钮或物理按钮直接控制单个动作，优先级高于自动模式：
plaintext
// 手动主钩上升 LD X7 // 自动/手动切换（手动=OFF） AND NOT M0 // 无上升限位报警 AND X100 // 手动上升按钮（HMI输入） OUT Y0 // 主钩上升输出 // 手动主钩下降（逻辑类似，需与下降限位互锁） LD X7 AND NOT M1 // 无下降限位报警 AND X101 // 手动下降按钮 OUT Y1
关键：所有手动动作需与限位开关互锁（如上升到限位后，禁止继续上升）。
2. 自动模式（核心流程控制）
自动模式采用状态转移图（SFC） 设计，将双钩流程拆分为 “主钩流程” 和 “副钩流程” 两个并行状态机，通过 “互斥逻辑” 避免碰撞。
（1）主钩自动流程（状态继电器 S0~S10）
| 状态 | 动作描述 | 转移条件 |
|---|---|---|
| S0 | 初始状态（主钩在上料区） | 上料完成按钮触发 → S1 |
| S1 | 主钩上升至上限 | 主钩上升限位 X0=ON → S2 |
| S2 | 行车右移至槽体 1（除油槽） | 槽 1 到位检测 X10=ON → S3 |
| S3 | 主钩下降至浸槽位 | 主钩下降限位 X1=ON → S4 |
| S4 | 浸槽计时（T0=60s）+ 搅拌启动 | T0 计时到 → S5 |
| S5 | 主钩上升至上限 | X0=ON → S6 |
| S6 | 行车右移至下一个槽体（如酸洗槽） | 槽 2 到位检测 X11=ON → S3（循环） |
| ... | 依次经过所有槽体 | 最后一个槽体完成 → S7 |
| S7 | 行车右移至下料区 | 下料区到位 Xn=ON → S8 |
| S8 | 主钩下降至下料位 | X1=ON → S9 |
| S9 | 下料完成（延时 T1=10s） | T1 计时到 → S10 |
| S10 | 主钩上升至上限，行车回上料区 | 回到上料区 X4=ON → S0（循环） |
（2）副钩自动流程（状态继电器 S20~S30）
与主钩流程完全对称，但通过 “双钩间距检测” 实现互斥：
plaintext
// 副钩等待逻辑（当主钩移动时，副钩暂停） LD M200 // 主钩行车移动中（Y4/Y5=ON时置位） OUT M201 // 副钩暂停标志 ANDF M201 // 副钩暂停解除 LD S20 // 副钩初始状态 AND 主钩到位信号 OUT S21 // 副钩开始动作
3. 关键功能实现
（1）行车定位控制（变频电机 + 位置检测）
（2）浸槽时间与工艺联动
每个槽体的浸槽时间可通过 HMI 设置（D 寄存器存储），并联动搅拌、加热等辅助功能：
plaintext
// 主钩在除油槽浸槽（S4状态） LD S4 OUT Y6 // 启动搅拌 MOV D10 T0 // D10=除油时间（HMI设置），加载到定时器T0 LD T0 // 计时结束 RST Y6 // 停止搅拌 SET S5 // 进入下一步（上升）
（3）故障报警与处理
四、HMI 界面设计（配合程序操作）
HMI 需实现参数设置、状态监控、手动操作三大功能，典型界面元素：
五、程序优化与注意事项
通过以上框架，可实现双钩电镀线的全自动控制，核心是利用三菱 PLC 的状态转移逻辑（SFC）拆分流程，配合互斥控制确保双钩安全高效作业。实际编程时需根据槽体数量、电机类型等细节调整参数和逻辑。
