1引言

老鋅電解行車采用的是簡單的繼電器控制，電機通過減速機控制行車的提升及行走，即使通過變頻器控制，也是簡單的速度控制，如果需要在不同的行程中采用不同的速度，分段速度控制起來很困難，而且根據生產需要調整速度也極不方便。新鋅電解行車采用plc和變頻器控制，行走方面帶有激光測距儀反饋控制，能精確行走定位。提升方面采用絕對值編碼器定位，抓具能精確停止在目標高度，減少了設備事故，提高了效率。

2鋅電解工藝及生產流程

2.1鋅電解工藝原理

經凈化后純凈的硫酸鋅溶液（新液），以鉛、銀合金作陽極，純鋁壓延板作陰極板，在直流電作用下，溶液中帶正電荷的鋅離子在陰極放電沉積，反應為：zn2++2e=zn↓（陰極反應）。而溶液中帶負電荷的離子在陽極放電析出，主要反應為：2oh--2e=h2o+1/2o2↑（陽極反應）。

硫酸鋅溶液電解沉積總反應式為：znso4+h2o+e=zn+h2so4+1/2o2↑

為了得到陰極板上析出的金屬鋅，需要用行車將陰極板吊至剝鋅機上進行剝離。由于生產時，電解槽一直通直流電，行車吊放陰極板必須精確小心。如果陰極板放置在導電棒的位置不好，接觸不良，會產生火花，導致人員及設備的損害。為了精確吊放陰極板，行車上裝有一系列的檢測裝置。

2.2生產流程

電解槽上的設備布局如圖1所示。電解槽共分2列，每列53個電解槽。行車行走至要出鋅的目標槽，然后放下抓具，當抓具下降至可以鉤陰極板的位置時即低位位置，推桿電機推動抓具合鉤，當合鉤成功后，提升抓具至高位位置。行車將行走至空閑的剝鋅機位置，然后下降抓具，放下帶鋅片的陰極板，推桿電機反向推動抓具脫鉤，提升抓具，隨后剝鋅機開始剝鋅。剝鋅機每剝完一塊陰極板，鏈條便向前移動一步，當剝鋅機剝完所有陰極板的鋅片，陰極板已經被移動到剝鋅機的另外一列。另外一列的行車將不帶鋅片的陰極板提取放置在刷洗機上，進行刷洗陰極板，當刷洗完陰極板，陰極板又回到原先的一列，這列的行車將刷洗完的陰極板放回剛才出鋅的槽，完成陰極板剝鋅生產的一個基本流程。例如出第一列鋅的生產流程圖如圖2所示。

3控制系統的組成

plc選用西門子300系列的可編程控制器，傳感器選用倍加福（pepper+fuchs）電磁接近開關和倍加福激光測距儀，為了精確測量提升高度，系統設有絕對值編碼器。推桿電機選用raco電機，行走和提升電機控制器選用施耐德（schneider）變頻器。現場總線選用profibus-dp總線，使用et200m擴展i/o模塊。因為行車現場離控制室最遠距離有130米，為了保證長距離通信質量，現場儀表與plc之間增加一個光纖模塊通訊器，現場儀表信號經過光纖傳送給plc。其控制系統架構圖如圖3所示。

4plc程序設計

不論是1號行車還是2號行車，其手動操作都是一樣的，主要動作是行走至吊板目標位置，放下抓具到低位，然后推桿電機合鉤吊陰極板，提升抓具至高位；再行走至放板目標位置，下降抓具至低位，然后推桿電機脫鉤放下陰極板，提升抓具至高位，這樣就完成了吊放板基本操作。

其plc程序設計流程圖如圖4所示。

5變頻器與plc通信設置

為了實現為變頻器的控制，先進行變頻器基本參數設置，首先需要設定電機的基本參數并選擇宏。變頻器采用profibus接口通訊卡，實現與plc通訊，在變頻器1.9通信菜單下設定通訊的8個控制字及8個狀態字，附表所示。設置完成后，在plc編程軟件里新建一個數據塊用來存放變頻器的控制字和狀態字，調用sfc14和sfc15進行讀寫，完成plc與變頻器的通訊，如圖5所示。

6結束語

plc和變頻器控制的鋅電解行車行走速度與提升速度均采用分段控制，并且在不同區域設置不同的限定速度。當實際位置離目標距離較遠時，速度相當較快；當實際位置離目標位置比較接近時，行車速度為低速。采用plc和變頻器控制的鋅電解行車控制精度方面達到毫米級別，誤差在1毫米內。對生產的操作相對容易，用設備解決精確停止的問題，減少了安全事故發生，鋅電解行車極大地提高了生產效率。