一种电镀生产线工艺流程的模拟系统的制作方法

本发明涉及模拟系统领域，尤其涉及一种电镀生产线工艺流程的模拟系统。

背景技术：

当今社会充斥着各种各样的金属，而绝大部分金属都需要进行防腐蚀处理，这就需要对金属进行电镀，而电镀行业人员在学习工程中无法实际进行操作，或因实际操作后出错而造成资源的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种电镀生产线工艺流程的模拟系统，观看工艺流程的实际运作，并进行模拟工作的手动操作。

为了实现上述目的，本发明提出一种电镀生产线工艺流程的模拟系统，包括模拟系统、单片机控制系统、plc信号传输系统、显示模拟界面和计算机控制系统，其中：

所述模拟系统包括步进电机、拖动机构、警示机构和显示器，所述步进电机控制所述拖动机构进行移动；

所述单片机控制系统包括驱动电路、警示电路、显示电路和晶振电路，所述驱动电路通过功率放大电路与所述步进电机连接，所述警示电路与所述警示机构连接，所述显示电路与所述显示器连接；

所述plc信号传输系统通过继电器与所述单片机控制系统连接；

所述计算机控制系统分别与所述显示模拟界面和所述plc信号传输系统连接。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述功率放大电路以uln2003为核心组成，所述功率放大电路对驱动电路输出的电流与电压进行放大。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述警示机构包括蜂鸣器和指示灯。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述显示器为lcd1602显示器，所述显示器用于显示模拟过程中当前状态的文字介绍。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述单片机控制系统还包括复位电路，所述复位电路控制单片机复位重启。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述计算机控制系统包括操作开关和组态软件，所述组态软件为条件触发工作程序，所述计算机控制系统通过所述操作开关分为自动模式和手动模式。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述操作开关包括启动开关、自动模式开关、手动模式开关、第一工序手动按钮、第二工序手动按钮、第三工序手动按钮、复位按钮、第一工序开关、第二工序开关和第三工序开关。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述模拟系统还包括第一工序槽、第二工序槽和第三工序槽，所述第一工序槽、第二工序槽和第三工序槽位于所述拖动机构的轨道下方。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述第一工序槽内有酸洗液，所述第二工序槽内有电镀液，所述第三工序槽内有清洗液。

进一步地，在所述的电镀生产线工艺流程的模拟系统中，所述拖动机构上设有可上下移动的挂件。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：模拟系统将电镀生产线的工艺流程写入计算机控制系统，并利用单片机控制系统和plc信号传输系统传输控制信号，驱动模拟系统生成电镀生产线的工艺流程的模拟状态，有助于初步涉及电镀行业的人员对于电镀过程的了解，促进电镀行业人员相关人才的成长。

附图说明

图1为本发明中电镀生产线工艺流程的模拟系统的单片机控制系统的芯片电路结构示意图；

图2为本发明中电镀生产线工艺流程的模拟系统的plc信号传输系统的芯片电路结构示意图；

图3为图2的i/o端口分配表；

图4为本发明中电镀生产线工艺流程的模拟系统的显示模拟界面的界面结构示意图；

图5为本发明中电镀生产线工艺流程的模拟系统的单片机控制系统的控制流程示意图；

图6为本发明中电镀生产线工艺流程的模拟系统的plc信号传输系统的控制流程示意图。

其中：拖动机构11、挂件12、第一工序槽21、第二工序槽22、第三工序槽23、启动指示灯31、自动模式指示灯32、手动模式指示灯33、左到位指示灯341、上到位指示灯342、下到位指示灯343、左移指示灯351、右移指示灯352、上升指示灯353、下降指示灯354、酸洗指示灯361、电镀指示灯362、清洗指示灯363、酸洗等待指示灯371、电镀等待指示灯372、清洗等待指示灯373、启动开关41、自动模式开关42、手动模式开关43、第一工序手动按钮441、第二工序手动按钮442、第三工序手动按钮443、复位按钮45、第一工序开关461、第二工序开关462、第三工序开关463、显示模拟界面5。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的电镀生产线工艺流程的模拟系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提出一种电镀生产线工艺流程的模拟系统，包括模拟系统、单片机控制系统、plc信号传输系统、显示模拟界面5和计算机控制系统，其中：

模拟系统包括步进电机、拖动机构11、挂件12、第一工序槽21、第二工序槽22、第三工序槽23、警示机构和显示器，步进电机控制拖动机构11进行移动，拖动机构11上设有可上下移动的挂件12。第一工序槽21、第二工序槽22和第三工序槽23位于拖动机构11的轨道下方。第一工序槽21内有酸洗液，第二工序槽22内有电镀液，第三工序槽23内有清洗液。警示机构包括蜂鸣器和指示灯，蜂鸣器在系统进行模拟运行时会根据不同的状态产生不同的蜂鸣声，以提醒人员注意该系统正在进行的工作。指示灯包括启动指示灯31、自动指示灯32、手动指示灯33、左到位指示灯341、右到位指示灯342、上到位指示灯342、下到位指示灯343、左移指示灯351、右移指示灯352、上升指示灯353、下降指示灯354、酸洗指示灯361、电镀指示灯362、清洗指示灯363、酸洗等待指示灯371、电镀等待指示灯372和清洗等待指示灯373。显示器为lcd1602显示器，显示器用于显示模拟过程中当前状态的文字介绍。

如图1所示，单片机控制系统包括驱动电路、警示电路、显示电路、晶振电路和复位电路，驱动电路通过功率放大电路与步进电机连接，功率放大电路以uln2003为核心组成，功率放大电路对驱动电路输出的电流与电压进行放大。警示电路与警示机构连接，显示电路与显示器连接，在显示电路中r13电阻用于调节偏压信号，即液晶显示的对比度，d0-d7是向lcd1602显示器输入的数据值；rs为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器，低电平0时选择指令寄存器；rw为读写信号线，高电平1时进行读操作，低电平0时进行写操作；e(或en)端为使能(enable)端,高电平1时读取信息，负跳变时执行指令。复位电路控制单片机复位重启。晶振电路为单片机能够正常工作提供基准信号。respack-8为上拉电阻，stc89c52rc为微控制器。

如图2所示，plc信号传输系统通过继电器与单片机控制系统连接。plc信号传输系统的plc侧相关电路主要由输入部分和输出部分组成。输入部分，当开关闭合，plc检测到有效信号进而执行相关的动作。输出部分，plc输出有效信号时，端口输出为0电平。即plc输入有效时为低电平，输出有效时为高电平，输入部分在未接入低电平时plc默认输入高电平，输出侧在其有效时，继电器与plc相连的一端为0电平，另一端为5电平，有效时继电器吸合，常开点闭合，使单片机的相应端口检测到高电平，进而驱动步进电机、蜂鸣器、指示灯和显示器进行相应运作。即点亮相应的指示灯指示拖动机构11的运动方向和所处位置，并由蜂鸣器进行声音警示，由显示器进行状态的文字备注。本实施例中，plc采用s7-200plc。

计算机控制系统分别与显示模拟界面5和plc信号传输系统连接，即计算机控制系统与plc信号传输系统通过数据线进行通信。

如图3所示，计算机控制系统包括操作开关和组态软件，组态软件为条件触发工作程序，根据不同的操作所要满足的条件进行相关的运行，且组态软件具有实时监控功能，将模拟系统工艺流程的状态实时显示，计算机控制系统通过操作开关分为自动模式和手动模式。操作开关包括启动开关41、自动模式开关42、手动模式开关43、第一工序手动按钮441、第二工序手动按钮442、第三工序手动按钮443、复位按钮45、第一工序开关461、第二工序开关462和第三工序开关463。

如图3至图5所示，具体操作情况如下：

计算机显示界面上的拖动机构11的最左端为原点0，而拖动机构11上挂件12的初始点为原点0下方的最底点。

自动模式时，拨下启动开关41，使i0.0有效，启动指示灯31点亮，系统开始进入工作。拨动自动模式开关42使i0.1有效，自动模式指示灯32点亮，系统开始进入自动模式，挂件12从原点0的最底点上升至最高点，上升过程中，上升指示灯353点亮，挂件12到达至最高点的瞬间，左到位指示灯341点亮，上到位指示灯342点亮，上升指示灯353熄灭。拖动机构11自动右移，此时左到位指示灯341熄灭，上到位指示灯342仍点亮，右移指示灯352点亮，当拖动机构11右移至第一工序槽21处上方时自动停止，拨动第一工序开关461，上到位指示灯342熄灭，右移指示灯352熄灭，下降指示灯354点亮，挂件12下降，进入第一工序槽21，直至挂件12浸入酸洗液内，此时下降指示灯354熄灭，下到位指示灯343点亮，酸洗指示灯361点亮，酸洗等待指示灯371闪烁，蜂鸣器长鸣，显示器显示“酸洗进行中”，酸洗液的颜色会以2种颜色交替变化，以提醒计算机前的人员酸洗正在进行，如此等待10s，酸洗液的颜色停止变化，酸洗指示灯361熄灭，酸洗等待指示灯371熄灭。上升指示灯353点亮，挂件12上升至最高点的瞬间，上升指示灯353熄灭，上到位指示灯342点亮，左移指示灯351点亮，拖动机构11开始左移，拖动机构11左移至第二工序槽22处上方时自动停止，拨动第二工序开关462，上到位指示灯342熄灭，左移指示灯351熄灭，下降指示灯354点亮，挂件12下降，进入第二工序槽22，直至挂件12浸入电镀液内，下降指示灯354熄灭，下到位指示灯343点亮，电镀指示灯362点亮，电镀等待指示灯372闪烁，蜂鸣器以较长频率发声，显示器显示“电镀进行中”，电镀液的颜色会以2种不同的颜色交替变化，以提醒计算机前的人员电镀正在进行，如此等待20s，电镀液颜色停止变化，电镀指示灯362熄灭，电镀等待指示灯372熄灭。上升指示灯353点亮，挂件12上升至最高点的瞬间，上升指示灯353熄灭，上到位指示灯342点亮，左移指示灯351点亮，拖动机构11开始左移，拖动机构11左移至第三工序槽23处上方时自动停止，拨动第三工序开关463，上到位指示灯342熄灭，左移指示灯351熄灭，下降指示灯354点亮，挂件12下降，进入第三工序槽23，直至挂件12浸入清洗液内，下降指示灯354熄灭，下到位指示灯343点亮，清洗指示灯363点亮，清洗等待指示灯373闪烁，蜂鸣器以较短频率发声，显示器显示“清洗进行中”，清洗液会以2种不同的颜色交替变化，以提醒计算机前的人员清洗正在进行，如此等待10s，清洗液颜色停止变化，清洗指示灯363熄灭，清洗等待指示灯373熄灭。上升指示灯353点亮，挂件12上升至最高点的瞬间，上升指示灯353熄灭，上到位指示灯342点亮，左移指示灯351点亮，拖动机构11开始左移，拖动机构11左移至原点0处的瞬间，上到位指示灯342熄灭，左移指示灯351熄灭，下降指示灯354点亮，挂件12下降至最低点处，下降指示灯354熄灭，下到位指示灯343点亮，显示器显示“操作结束”。在上述过程中，当拖动机构11运行时，显示器会显示“移动中”。在此自动模式下，若发现某一生产过程未达到相关要求，可以在自动模式开关42开启状态下，拨下手动模式开关43以切换到手动模式，自动模式指示灯32仍点亮，手动模式指示灯33点亮，再按下第一工序手动按钮441、第二工序手动按钮442或第三工序手动按钮443，使拖动机构11移动到相应的工序槽位置处，并通过拨下第一工序开关461、第二工序开关462或第三工序开关463，挂件12下降进入相应的工序槽内进行工作，手动对工件操作一次，操作完成后将手动模式开关43拨动回原位，手动模式指示灯33熄灭，自动模式指示灯32仍点亮，之后系统将继续以自动模式运行。

手动模式时，拨下启动开关41，使i0.0有效，启动指示灯31点亮，系统开始进入工作。拨动手动模式开关43，使i1.1有效，手动模式指示灯33点亮，系统开始进入手动模式，用户可以根据需求通过按下第三工序手动按钮443、第二工序手动按钮442和第一工序手动按钮441以分别使i0.2、i0.3、i0.4单独有效，使拖动机构11移动到相应的工序槽位置处，并通过拨下第一工序开关461、第二工序开关462或第三工序开关463，挂件12下降进入相应的工序槽内进行工作，分别经历与自动模式下一致的流程。完成所需操作后按下复位按钮45使i1.0有效，拖动机构11将会从任意工序槽位的最高点回到原点0点处，且挂件12会下降回到初始点处。

综上，在本实施例中，提出的电镀生产线工艺流程的模拟系统，模拟系统将电镀生产线的工艺流程写入计算机控制系统，并利用单片机控制系统和plc信号传输系统传输控制信号，驱动模拟系统生成电镀生产线的工艺流程的模拟状态，有助于初步涉及电镀行业的人员对于电镀过程的了解，促进电镀行业人员相关人才的成长。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。