汽車零部件自動清洗機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).doc

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1、汽車零部件自動清洗機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原作者:??出處:　【論文摘要】介紹了自動清洗機(jī)的總體構(gòu)造，工況要求，講述了該系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)，程序設(shè)計(jì)思路。說明了如何利用PLC功能達(dá)到清洗機(jī)的自動定位，自動過行程保護(hù)等的自動化過程，列出部分重要程序。1．引言自動清洗機(jī)是本公司各生產(chǎn)線上重要的后道工序處理設(shè)備，公司主要生產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)部產(chǎn)品，產(chǎn)品在經(jīng)過車，銑，鉆等多道工序后，表面附著大量的切削液鋁屑等臟物，這類臟物須清理干凈后才能組裝和包裝，如果利用人工清理會產(chǎn)生效率低，勞動強(qiáng)度大，不能實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，以及產(chǎn)品劃傷，甚至報(bào)廢等。由于公司的清洗機(jī)屬于專用機(jī)床，市場上沒有現(xiàn)成品可買，如設(shè)備廠定做

2、，將出現(xiàn)交貨時(shí)間長，影響新產(chǎn)品投放市場，價(jià)格高，不能很好滿足工況要求等限制，在以上種種條件制約下決定自己制造自動清洗機(jī)。2.自動清洗機(jī)總體結(jié)構(gòu)自動清洗清機(jī)總體結(jié)構(gòu)：行走系統(tǒng)（行走電機(jī)，傳動裝置，輸送位置確定的定位裝置，輸送裝置等），噴水系統(tǒng)，噴氣系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)。總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，??3.硬件部分1）行走系統(tǒng)行走系統(tǒng)是自動清洗機(jī)的關(guān)鍵部分，它的穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和連續(xù)性。由于考慮到成本問題，行走電機(jī)不用步進(jìn)電機(jī)，運(yùn)用了北侖調(diào)速電機(jī)廠生產(chǎn)的三相異步電動機(jī)，該電機(jī)帶有斷電剎車和減速箱裝置，性能可靠，輸入功率小，輸出力矩大等優(yōu)點(diǎn)。。產(chǎn)品輸送帶采用不銹鋼鏈條，在兩根傳

3、送鏈上固定產(chǎn)品放置架，在單根鏈條中固定原位感應(yīng)塊（1塊），過極限感應(yīng)塊（2塊），產(chǎn)品輸送位置確認(rèn)及定位是在傳動軸上按裝一計(jì)數(shù)齒輪，該齒輪齒距剛好與一節(jié)傳輸鏈的節(jié)距相等2）噴水，噴氣系統(tǒng)自動清洗機(jī)利用前，后門把整個(gè)清洗箱隔為噴氣箱和噴水箱，噴水系統(tǒng)包括水箱，水泵，噴頭等，噴氣部分包括噴頭，控制閥，高壓氣源等。硬件的動作過程為，產(chǎn)品放在產(chǎn)品架上，按下啟動按鈕，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入噴水箱后時(shí)，門關(guān)閉，噴水水泵起動，水清洗計(jì)時(shí)開始，電機(jī)反轉(zhuǎn)，輸送帶退三個(gè)鏈距后，電機(jī)正轉(zhuǎn)，輸送帶進(jìn)三個(gè)鏈距，就這樣反復(fù)來回走動，水清洗時(shí)間到時(shí)，門打開，電機(jī)反轉(zhuǎn)產(chǎn)品架進(jìn)入噴氣箱，門關(guān)閉，噴氣閥打開，噴氣開始

4、計(jì)時(shí)，輸送帶重復(fù)水清洗時(shí)的反復(fù)動作，噴氣時(shí)間到，門打開，輸送帶后退，直到原位，整個(gè)過程結(jié)束，過程工況如圖（2）。??整個(gè)控制系統(tǒng)有手動自動兩個(gè)狀態(tài)，可隨時(shí)通過手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)來切換，在手動狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)各過程的單步運(yùn)行（其中噴水、噴氣時(shí)門必須關(guān)上，輸送帶行走時(shí)門必須打開）這種狀態(tài)適用于對自動清洗機(jī)各部分進(jìn)行調(diào)試，故障檢修和每次開關(guān)電源后手動回原位操作等情況，在正常生產(chǎn)情況下只使用自動方式，整個(gè)清洗過程均由PLC控制系統(tǒng)自動控制。4、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）PLC控制系統(tǒng)正得到日益廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的接觸器----繼電器控制系統(tǒng)相比。PLC控制系統(tǒng)具有控制靈活，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)

5、定可靠，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型或工藝要求改變時(shí)PLC控制系統(tǒng)的改變比較容易實(shí)現(xiàn)。能交好地適應(yīng)市場的變化需求。三菱公司生產(chǎn)的PLC具有體積小，控制靈活，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)?？膳c普通電腦編程通信等。本控制系統(tǒng)選用三菱FX2N--60MR型可編程控制器。2）自動請洗機(jī)PLC控制系統(tǒng)的I/O電路如圖3所示,由于篇幅有限這里只列出說明一部分I/O的功能，輸入X0為輸送帶原位確認(rèn)的接近開關(guān)信號，X1為輸送帶位置確認(rèn)和行走定位的接近開關(guān)信號，它是通過檢測記數(shù)齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)來得到輸送帶位置.X2為輸送帶硬極限確認(rèn)信號。X3為自動啟動按鈕信號。X4--X7分別為前門后門開關(guān)確認(rèn)號。X10-，X11分

6、別為噴水噴氣時(shí)間到信號，它們分別由操作面板上的噴水噴氣時(shí)間繼電器控制。可以根據(jù)需要調(diào)整噴水噴氣時(shí)間。輸出Y0--Y4分別通過中間繼電器控制準(zhǔn)備完了指示燈，自動狀態(tài)指示燈，自動運(yùn)轉(zhuǎn)中指示燈，全原位指示燈，異常報(bào)警聲光指示。通過各種指示可隨時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。Y5，Y6分別通過接觸器控制行走電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制輸送帶前進(jìn)后退。3）PLC的程序是PLC控制系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分，它就象人的大腦一樣，如果沒有它就什么也干不成，由于篇幅有限不能把所有的程序都列出，這里只列出我個(gè)人認(rèn)為重要的一部分加以敘述。為了輸送帶準(zhǔn)確定位，這里我運(yùn)用了PLC中的斷電保持雙向記數(shù)器C220，圖4是自動啟動后產(chǎn)品進(jìn)

7、入噴水箱的定位控制程序。它的工作原理是：X1上記的數(shù)反映到C220上，通過MOV指令把C220的數(shù)值送入數(shù)據(jù)記存器D0中。用CMP指令把D0中數(shù)值與我們設(shè)定值進(jìn)行比較，（這里產(chǎn)品從原位到水清洗位置是70個(gè)記數(shù)齒輪齒數(shù)）當(dāng)D0〈70時(shí)M110導(dǎo)通則Y5接通，電機(jī)正轉(zhuǎn)輸送帶前進(jìn)，當(dāng)D0=70時(shí)M111導(dǎo)通水清洗定位結(jié)束進(jìn)入下一工況，當(dāng)D0〉70時(shí)M112導(dǎo)通則Y6接通電機(jī)反轉(zhuǎn)輸送帶后退，這樣就可以使清洗初始位置定位在我們預(yù)定位置了，????為了防止由于機(jī)械慣性或行走電機(jī)剎