基于PLC技术的三槽超声清洗机控制系统设计-论文.pdf

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1、16机电技术2014年8月基于PLC技术的三槽超声清洗机控制系统设计喻永康奚敏赘(1．江苏信息职业技术学院电气工程系，江苏无锡214153；2．无锡市美极超声清洗设备有限公司，江苏无锡214000)摘要：根据零件结构特点和清洗要求，设计三槽超声清洗机。设备采用机电液一体化设计，由高压喷淋清洗槽，超声清洗槽和吹干槽三个工作单元组成。控制系统设计以三菱FX2N系列PLC为核心控制器，通过控制交流接触器和电磁阀实现对电动机、水泵、超声发生器和气缸的控制，从而完成超声清洗工作。该设备投人使用后，显示出工作性能稳定、操作方便、经济适用等优点，能够很好的

2、完成复杂结构金属工件的清洗。关键词：电气控制；PLC；超声清洗；三槽中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1672—4801(2014)04—016—03金属工件切削加工完成后，在工件表面会残件进行翻转和晃动。翻转和晃动的目的是为了使留油污，灰尘和铁削等，为保证工件的清洁，在加超声可以清洗到工件的每个角落。当超声清洗槽工完成后需要对工件进行清洗。超声波清洗是目的水位偏低时，自动开启注水泵向超声清洗槽注前较为先进、清洗效果较好的清洗方法，它清洗的水至高液位。超声清洗在清水中进行，所以清洗对象为表面形状和结构复杂的零件。超声波清洗完成后直

3、接把工件送人吹干槽，然后启动吸雾风的原理是利用超声波在液体中的空化作用、加速机和风切吹风将工件吹干，完成整个清洗过程。度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的最后由下料电机带动工件进入待测区。三个工作作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目单元都设计由气缸推动的自动开启和关闭气动的。凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗盖，清洗过程槽盖关闭，清洗结束槽盖打开。作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的2三槽超声清洗机电气控制系统设计清洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂2．1电气控制系统原理的用量，从而大大降低环境污染。根据电行业标

4、准设计三槽超声清洗工作原1三槽超声清洗机工作原理理，电气控制主要由PLC完成。系统由按钮开关根据零件结构特点和清洗工艺要求，设计三控制起停，位置接近开关检测有无物料，温度传感槽超声清洗机。它由高压喷淋清洗槽，超声清洗器控制喷淋槽和超声清洗槽清洗液温度，液位传槽和吹干槽三个工作单元组成。清洗工艺流程设感器检测超声槽清洗液液位，PLC依据这些传感计为：上料一表面和内孔高压喷淋清洗一超声清器的获取的状态参数，控制电磁阀和水泵电机的洗一风刀吹干_+下料。超声清洗在清水中进行，动作，形成一个闭环的检测控制系统，实现高压喷可以有效减少化学洗涤物质的使用，

5、减少污染。淋泵、气缸动作和超声发生等。系统结构框图如三槽超声清洗机的上料和下料由皮带传动，上料图1所示。位和下料位装有金属传感器自动检测金属工件的2．2电气控制系统硬件设计有无。上料电机带动完成自动上料，上料位检测到有工件后开启清洗，清洗工艺包括表面和内孔2．2．1PLC选型和控制对象设计喷淋清洗和超声清洗。超声清洗完成后对工件进控制方案确定以后要对PLC进行工程设计选行吹干。清洗过程中表面喷淋清洗和内孔喷淋清型，工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主洗由表面喷淋泵和内孔喷淋泵形成高压水流，进要依据[2。在工程设计选型和估算时，应详细分析行喷

6、淋清洗，喷淋过程中启动循环泵形成循环用工艺过程的特点和控制要求，明确控制任务和范水。超声清洗由超声发生器发出超声波，在清水围以确定所需的操作和动作；然后根据控制要求，中完成超声清洗，同时翻转电机和摇篮电机对工估算输入／输出点数、所需存储器容量，确定PLC作者简介：喻永康(1981一)，男，讲师，硕士，研究方向：机电一体化技术。第4期喻永康等：基于PLC技术的三槽超声清洗机控制系统设计17编程语言。本系统采用梯形图编程，编程软件为}萋GX—works。先利用计算机(PC)进行编程和调试，调试成功后通过接口电缆将控制程序下载到PLC中[31。编程

7、过程中需根据设备运行情况进行实时调试。控制程序是三槽超声清洗机能否正常工作的关键，程序设计的好坏关系到超声清洗机的使三【I1报警lII喷淋【lI1‘用性能。设计的PLC程序由初始化程序、手动程萎⋯荐序和自动程序组成。初始化程序对状态寄存器和中间寄存器及计数器清零复位。手动程序用于清图1控制系统框图洗前的准备调整和部分功能的检测。自动程序用的功能和外部设备特性等；最后选择有较高性能于金属工件整个清洗流程的自动运行(见图4)，上价格比的PLC和设计相应的控制系统。本设计的料位和下料位装有金属检测传感器，检测到工件三槽清洗机控制系统中，由于要检测的

8、信号较多，后开启自动运行程序。上料料斗两面装料，由气执行机构也较多，所以选用三菱FX2N一128MR可缸带动翻转。喷淋清洗槽，超声清洗槽和吹干槽编程控制器。该机型在