【基于PLC的零件清洗机控制系统设计15000字（论文）】

基于PLC的零件清洗机控制系统设计摘要本文主要介绍超声波清洗原理和PLC控制系统，以便高效、高质量地进行清洗。超声波技术出现在早期的经济发展建设中，并且发展十分迅速。到目前为止，超声波技术全面的应用在国家方面和人民生活方面。超声波清洗效率和高纯度显示出其巨大的优越性。它将在未来工业生产和生活中得到极大的发展和应用。本文在分析超声波清洗线工作方法的基础上，采用PLC控制电路，给出了PLC控制系统的软硬件设计，使系统能够有效地完成生产线上的清洗线工作，充分体现PLC的优点，如功率、可靠性高、编程本文使用可编程控制器的梯形语言对可编程控制器进行编程和调试，以满足指令的要求。超声波清洗线实现高精度机械零件的自动清洗干燥过程，实现良好的清洗效果，提高生产效率。关键词:超声波清洗,原理,PLC编程目录TOC\o"1-1"\h\u106831前言 39292项目设计内容 67993总体方案的设计 10167774超声波清洗生产线的系统设计 15251645系统的检测与调试 26296806结论 272926参考文献 281前言1.1研究背景及意义随着我国经济工业化发展水平的不断发展和提高,以及现代社会人们物质生活水平的改善,不少行业如汽车,化工,电气等行业的一些装置和工件都是需要对其进行清洁除油操作供生产使用。但是在工业生产的过程中,面临着各种各样的清洁问题,比如说现在某些厂家在对于零件清洗方面上，还有很多问题，对于零件的清洗的耗费还是很大，需要清洗的时间还是很长，但是还不能达到理想的清洗效果。因此对于零件来说，还没有达到应用时间，但是零件就已经报废，不能再加以使用。起初,零部件工业清洗机的设备出现主要目的是为了能够使得传统工业部件清洗更加便利快捷,随着近年我国传统零部件工业清洗机的迅速出现和不断问世,我国清洗器械机已经在世界上已经获得了急速的发展进步,从而将我国传统工业部件清洗的应用领域逐步拓宽发展到我国石油、煤炭、电力、汽车的部件清洗、保洁等许多清洗行业。零部件清洗机是一种有效又环保的新型清洗装置,目前已经在各种主要的工业清洗场所中应用非常广泛。随着近年来整个中国精密机械制造行业工程师和通用汽车行业的不断发展壮大,清洗机在整个我国的应用领域和服务范围己经完全涵盖涉及到了经济社会的各个领域:在工程航天、航空工业领域主要专门从事工业清洗精密机械零部件,电子产品线路板、飞机电动轮毂、刹车控制系统、空调及冷热交换器、轴承、各类有色金属等产品中。此前,国产的大多数基于传统的中高压管式自来水设备清洗监测装置均可能是完全采用就地自动操纵、人工智能移动远程控制,对于供水设备状况进行远程监测完全可能是没有依靠实际使用经验,没有准确的安全技术信息和监测数值。现如今,产品中各个重要零部件的干净和整齐整洁程度都已经逐渐成为了直接决定整个行业产品质量的重要组成条件,其中在工业生产和产品加工的整个过程中,就已经远远地近距离离脱不开了粉尘清洗机。因此,我国想要快速发展壮大成为一个全球性机械制造业的发展强国,就必须一定要通过大力发展“中国制造”国际品牌的机械清洗破碎机,这样我国才会更有机会可能能够继续快速发展和逐步壮大现代我国的机械清洗业和机械装备产品制造业。目前国内的清洗机和国外的清洗机产品相比仍然存在着巨大的区别,主要体现为产品结构简单、清洗效率和质量不高、以及清洗机的配套工艺水平有待改进等。1.2国内外清洗机的研究状况1.21国外清洗机现状就现在来说，市场上已经大量的使用新型产品，在玻璃的生产方面，厂家已经运用国外的技术进行玻璃的清洗，玻璃自动清洗机在产品质量上同样具有成本控制可靠、设备使用寿命短及产品使用寿命期限长的特点。在观察国外几种清洗机中可以看出,其差别是在对各清洗机进行自动控制时都运用了可编程的自动控制器PLC。PLC它指的是专门用于设计开发适用于各种类型民用工业工作过程的自动控制的微型自动控制计算机,它由于专门能够根据各种类型工业的实际工作需求,灵活地设计各种类型的自动控制系统，管理软件程序,使得各种工业自动控制过程和管理软件系统在工作中同样能够同时具有很强的灵活性、通用性和提高工作过程可靠性。清洗处理机械中各种需要，同时进行电机控制的温度电机各种相关温度模拟参数，主要部件包括了具有一个温度电机模拟数字化温度测量和一个温度模拟电机温度数字测量,而目前国外某著名大型清洗机械工厂中所需要生产的小型的PLC备用系列电机具有一个实现电机温度模拟相关温度数字测量的电机控制处理功能,可以直接的作用来同时实现现场中对一个电机温度模拟相关温度值的测量以及相关温度数据的电机模拟分析采集和相关数据分析计算的预处理控制工作,所以国外的清洗企业中所生产的家用清洗发动机采用电气控制排列系统也大部分都有的是直接采用小型PLC系列进行电气控制,国外新型的液体清洗处理机械绝大部分都是采用先进的人机自动控制系统技术,可以自动实现人在清洗操作过程运行中的操作自动化和由操纵过程控制,系统工作性能稳定,清洗机的速率速度可以随人员的出入自动进行调节,并且系统可以自动实现人在清洗整个操作过程运行中的操作可视化、自动化、高效和安全。国外在工业清洗发电机控制领域中目前应用比较多的小型PLC系列品牌主要分别有:德国西门子公司的SS7系列、欧姆龙公司的SOMRONCPM排列系统,三菱公司的SFX排列系统。国外的筒式清洗处理机主要大致分为以下几种:小型超声波筒式清洗机:这是中国的小型大件件式清洗机:这是美国最近开始引进的一种大型的零部件式的清洗机。安全空气清洁机械设施和保护装置的共同保护:采用日本最近一步引进的安全空气清洁机械设施和保护装置共同保护:由专用蒸汽安全清洗发动机和专用高压空气冲洗器共同保护组成。高压卧式清洗机:SIMPSON高压清洗冷水系统我们的公司从1959年中期开始就已经在整个中国国内市场上研发生产出了高压清洗冷水卧式清洗机。该企业有限公司的专业机械皮带产品种类齐全,而且机械产品结构能够根据不同使用皮带客户的不同以及使用实际情况分别同时采用间接安装皮带自动快速旋转和直接安装皮带自动旋转两种不同皮带操作台的传动旋转方式。全自动高速高压清洗式的吹风干燥机:主要用途是在泛指由日本著名吹风科学家独自自主研制开发设计生产开发的这种全自动高速高压清洗式的吹风干燥机,通过自动高压加热真空高速自动清洗除水高速清洗机该技术有效率的解决了在吹风机高速清洗千燥时程中可能还会遇到的热水和脱水等各种清洗困难问题,具有快速千性、高速清洗安全性、高度的可扩展清洗功能等三大优势。1.22国内清洗机现状纵观国内，继电器一接触器控制系统主要由输出继电器、接触器和保护元件三部分组成,依据电气控制的原理图,进行设备的安装和布置。一台控制设备只能够适用于某一个固定的控制系统或程序中的一个设备。它不仅能够适应复杂的电力系统,电气系统越复杂,采用的只有继电器一个或两个以上的接触器。用来进行控制的线路接线就越复杂,线路就越多,所需中间的两个继电器就愈来越多,对于整个电气系统控制柜的供电容量就可以要求越来越高。随着玻璃清洗机电气自动化控制技术的快速进步和不断发展,国内最新自主开发的大型玻璃部件清洗机也都开始采用这些PLC元件进行电气控制,值得注意的一点就是,由于电气控制设备费用和制造成本的双重限制,国内一些大型工业机械厂家往往大量使用廉价的元件PLC,电气传动元件的控制性能相对比较差,使其进行控制时对系统的运行稳定性也具有很大的不良影响,同时还大大缩短了该控制设备的实际使用寿命。在近几年的一段时间里,随着目前我国国家科研发展水平和科学技术的不断进步以及国家科研经费的不断稳步增加和加大投放,使得目前我国的污水清洗处理机械及制造设备行业已经得到了快速健康发展。目前，大连重工中国机床清洗设备技术研究院(以下简称大连重工中国机床清洗设备技术研究院)已是国内最早致力于自动清洗机床工艺系统研究的科技企业。通过自主设计、研发、生产、设计和开发，已开发出通用工业重型通用汽车吸尘器过滤器、通用工业重型专用汽车吸尘器等20余种工业系列产品，并成功支持中国大连清泉过滤厂、大连中国复合汽车机床研究所汽车辅助设备总厂、江南中型汽车专用清洗配套机械设备厂、江南重型汽车专用清洗配套机械设备厂、广州汽车清洗配套设备厂等,先后向各个清洗行业主要生产企业以及全国汽车维修工程清洗行业广大客户免费提供了大量的汽车清洗配套设备,为当前对于我国以及汽车维修工程清洗行业的各项技术革新、设备,配套服务作出了相当大的行业贡献。此前,国产的一些传统高压自来水清洗装置均是采用就地操纵、人工移动的方式控制,对于设备的检查和监视完全是依靠实际经验,没有准确的安全信息数值。沈阳仪表院自主研发的一种新型变频式清洗机装置,应用了先进的高压水射流装置,以电气动控制方式代替人工操作,充分保障了设备的安全运行和精准监测。这种装置能够适应石油、化工、电力、煤炭等多个领域的现场清洁工件的分散、主机和控制器系统的分离,而且是需要共同进行作业的。日前,我国的清洗机制造行业正逐渐形成了这个系列。但由于目前为止我国的控制清洗系统技术研究发展处于起步较晚、技术相对有限等种种原因,控制清洗系统和国外的柴油水泵清洗系统仍然之间一直存在着很大的技术差距,主要特点体现如下为:(1)柴油水泵污泥清洗机的技术简便,仅不能局限于喷淋式柴油水泵污泥清洗.(2)水泵清洗机的配套处理工艺水平还仍然有待较大改进,例如水泵过滤、吸雾、排风、悬浮式汽油泵等污泥冲洗清除、铁屑机等污泥冲洗清除。(3)需要清洗防水喷嘴由于产品品种单一,无法完全满足专门需要清洗某些部分的用户需求。(4)所用清洗媒体种类较少,质量达到要求的媒体数量较少。(5)清洗机的质量水平有待改善,主要原因在于为了保证清洗度的要求,减少了设备发生故障几率.目前,由于我们普遍采取的设计和生产手段不再满足技术的发展及清洗机生产市场上的需求。采用先进的控制思想、先进的控制工艺、先进的控制方式、先进的控制系统,真正做到整个清洗机控制过程的自动化、可视化、高性能。1.3论文研究的意义随着现代工业产品的更新换代,生产线中所需要同时承担的频繁继电加工机械动作中的对象，也就必然会随之而发生很大改变,这就必然要求企业需要不断研究改变新的自动控制继电加工操作程序,运行新的机械制造法和工艺法来生产这个过程,而自动控制继电接触器这种自动控制继电加工操作系统主要缺点是没有能够采取固定的继电连接线,很难完全能够适应这个系统技术上的要求,大型自动继电设备制造生产线的各种自动控制继电加工,使自动生产线的系统运行性和可靠性大大降低。plc编程控制自动机床配电设备清洗数控设备加工以"继电器"等各种梯形控制术语表示为主,大多与自动电控继电器和触点的梯形控制环节相互连接紧密对应,让所有的触点控制可以很容易地控制驱动温度高达220。当外部资源工作者和管理员的程序确实可能需要进行更改时,只需删除PLC更改后的内部工作程序并重新编程,然后就不需要再更改外围了。二十世纪的五六十七十年代,自一种液体声音超声波高频清洗检测技术正式投入问世以来,科学家们初步研究发现:一定的超声波清洗频率可以测量温度范围内的各种液体高频超声波,作用于各种作为液体声波清洗用的介质里,可以直接清洗达到各种液体声波清洗的重要作用。大型柴油机上的油泵和喷油嘴都是精密磨削件,可能有深孔和小孔，工件整个表面的磨削粗糙度达到r,o.1gym,手工磨削切割工件磨削后,油污、磨料等化学材料很有可能同时会直接附着在整个工件上,组装前必须严格进行清除和经常清洗。因为对加工配合件体的要求高,配合件体的间隙小,所以对配合加工件体的数量和加工清洁度等都要求高。但是,如果我们采用高温热水清洗浸泡或使用热刷、压力水或振动热水清洗等。目前已有人开始尝试改用高频声和高速超声波自动切换清洗,结合多个高频和超声波自动切换清洗槽使您即可轻松实现多步的超声波自动清洗。工件经过多少个步骤的高压超声波自动化和高压加热清洗后,都可以完成清洗2项目设计内容2.1超声波清洗原理为保证清洗设备的正常运行，采用超声波自动清洗的技术，并且采用PLC自动控制系统进行控制。超声波流体清洗设备生产线的流体工作图和原理设计如下图超声波流体清洗工作原理设计示意图：零件全部悬挂在液体清洗液中,超声波信号发生器振动产生的高频机械振荡振波信号由变频器信号转换而成为高频机械振动(振波即高频超声波机械振动)。超声波通过红外液体清洗槽壁和内壁当激光照射到液体清洗处理槽内的红外液体清洗液时,液体清洗槽中的微小小的空气泡(也被人们称为空心芯)在红外线或超声波激光照射器的作用下就会产生轻微振动。当声力气体处于声压或其他介质声力气体强度测量达到一定强度测量标准值时,气泡迅速收缩膨胀强度增大,突然之间发生气泡断裂(闭合)。冲击波通常只会发生在一个小型气泡完全停止关闭时,压力从几十兆帕之间增加扩大到甚至几百兆帕之间程度不等,气泡周围的一个小型局部隔热区域内的温度很高。这种特殊的的物理现象甚至可以用来叫做利用空气离子蒸散器或静电磁波雾化器所能够产生的巨大的静电磁波和冲击力,它甚至可以将一个电子零件上的显示露在表面的一种白色片状污物分离出来,或者这个零件上的显示上面暴露出的是一片空白的一种白色片状污物或者白色裂纹,而其他空白气泡则穿透裂纹并振动,继续撞击,最后清除污物以达到物体的清洁和净化目的。什么样的情况是使用腹腔内膜超声波?波形声波又可以大致地划分为三种:次声波、声波和二次波形超声波。次声波的每个输出输入频率约可被设定为20hz赫兹。音频频率在20гц以上至20khz。事实上,一般的病人的次声波和超声波都是听不见。超声波由于其发射频率高、波长长、传播性和方向好、渗透率高,所以设计制造了超声波清洗生产线。超声和声音听觉两个波段在本质上应该是相同的。它们的共同主要特征之一是机械振动,通常以一种纵或横波的振动形式在一些弹性介质中快速传播。是宇宙能量信息传播的一种重要形式。不同之处主要在于,超声波的发射频率、波长,在直线传播一定一段距离时,具有良好的声波光束反射能力和声波方向性。2.超声波脱水清洗系统是如何直接快速完成各种液体脱水清洗的?体内专用超声波体外液体简洁清洗仪的技术原理是一种利用体内超声波在体内的空化对流运动、加速对流运动和直接作用推进血液流动,对体外液体和体内其他含有污染物液体进行直接和间接的简洁清洗,使体内液体中有污染物的液体表层被其他液体快速分散、乳化和深层剥离,达到体内液体简洁清洗的主要技术目的。在目前使用的各种超声波对流清洗中,空化耦合和声波直接对流气化清洗应用最为广泛。(1)空化主要作用:空化主要作用就是通过高频功率超声波以每秒两万次以上的最大高速空间移动压缩力和每秒万次以上减少的最小空间压力,分别通过采用各种具有较强交互性的高频和低速的频率高速透射器的变换或用高速透射器的变换方式向各种处于惰性物质液体内部的高成分气体进行高速空化和热透射。在这些水中液体运动受到压力减速而气体受到施加压力速度加快或其运动受到耦合剂的作用时,液体中就可以有许多机会直接结合产生许多生物核群而在真空中就有机会出现有许多生物核群和一些生物气体起泡的这种液体称为物理现象,在这些液体受到压缩力加速运动耦合作用时,真空中就会有许多核群的液体起泡和当液体直接受到被增加压力而被加速压碎时就有机会直接产生强大的加压机械力和冲击力,由此直接彻底剥离了被加加压力下的清洗物留在液体外壳表面的一层弹性污垢,从而达到可以直接达到精密机械模具加压清洗的主要物理目的。超声波进行清洗时,肉眼可以看到的更像是一个气泡而不是一个真空细胞核,会抑制空化,降低清洗效率。只有将热芯液体气泡中的所有气泡完全加热去除,空化学或光合作用加热真空泵对散热芯的液体气泡进行散热保温才能真正有效达到最佳的气泡散热保温效果。压缩空气在液体中的流动主要见下表和图2-1。图2-1(2)直进流作用:随着超声波在各种液体中沿着超声的方向传播角度方向运动产生垂直流动的这种现象也被称为直接的进流。当声振振动强度稳定为0.5w/132㎝2时,肉眼几乎无法清晰地地看到反向直线声的流入,垂直于反向声振强度水平面时则其产生的反向声流速度稳定在10㎝/s左右,通过这种反向线性施加推进力的过程,携带着在物体及其表面的一些微生物诸如脂肪和各类杂质废物可以同时得到很大的充分替代,因此,表面的各类杂质和废物清洗液也可以产生了相反向压力对流,用于快速溶解这些废物杂质的清洗液体是将溶解液与新鲜的液体进行混合,大大程度加快了液体输出液的速度对用于物体内的废物清洗处理的正常性在使用中也起到了很大的技术保护保障作用。(3)加速度:质点推动产生的加速度。对于高频超声波清洗机来说，气蚀是非常小的。因此对仪器进行清洗时通过超声波对颗粒的撞击来进行。2.2超声波清洗的特点表2-1效果比较超声波清洗法是一种清洗硬化物体及其表面的方法,属于物理清洗。超声波清洗技术是最强大的超声波清洗应用之一。这类的在液体化学中水的氧化生成过程有赖于足够的固体化学物理能量来产生各种空化剂,可广泛地应用于各种液体水的清洗和溶液乳化。其主要特点之一也就是它的工作速度快、质量高、易于直接实现生产过程中的自动化。在各种用于化学、物理和医学机械的工业污水流体清洗处理方法中,它可能是最理想、最有效的一种。超声波机械工件粉尘清洗特别非常适合用来清洗那些表面粗糙、形状复杂的精密机械工件。例如,对于一些精密机械产品零件上的孔、狭缝、沟槽、微孔等暗处的开口,物理材料擦洗后的清洗清洁方法很难及时达到有效的清洁效果,专业的超声波清洗技术很容易达到理想的工件清洗效果。表2-1效果比较清洗方法剩余残留物％吹式清洗浸润式清洗蒸汽式清洗刷子清洗超声波清洗86706580-0.5超声波食物清洗相比于其他清洗方法具有如下优点：1.可以迅速的清理物体表面的污渍；2.能够清洗精细的零件;3.不会伤害物体表面;4.可以使用清洗剂;5.在适宜的温度可以进行清洗;6.整体结构便于移动;7.节省能源;8.清洗安全并且可靠，对人身体无影响。图2-2超声波清洗效果3总体方案的设计3.1可编程控制器可编程式微控制器指它是以通用微处理器的技术作为设计基础,在设计时采用互联网，计算机，电子通信及其自动化电子控制技术共同协作开发的控制处理装置。作为新一代的电子编程控制传动装置，是根据市场的需求不断的变化而不断更新的，为充分满足多功能品种和小批量优化生产的市场需求，在各种生产线上开发和使用的一种新型工业自动编程控制传动装置。自1969年PLC出现以来，虽然经过了40年的研究和发展，但它的自动控制系统的性能更加的方便和便捷。在工业环境中应用简单易操作的产品也可以得到较高的软件可靠性，因此其用途也是非常广泛的。有学者将其与工业数控技术、自动化技术、机器人制造技术称为中国现代机械工业生产自动化的四大技术支柱。可编程式微控制器在现代我国已有30多年的发展历史,到当今阶段，已经广泛的应用于工业生产的各个重要环节中，已经成为我国传统电子工业技术的主要引领创新技术。随着当前全球经济的一体化，工业市场也实现的快速融合推动，电子可编程控制系统也在我国努力的拓展着市场，通过应用规模的不断扩大，已经拥有了完全自主的知识研发产权。由于最基本的功能是相同的，所以不同的PLC生产厂家生产的结构不尽相同，但是如图3-1所示其控制系统都是相同的，使用微处理器作为核心的控制器，通过软件和硬件的共同控制实现所有操作的控制实现。PLC主要由CPU、存储器、接口集成电路、电源，网络外部接口和输入输出拓展口六部分组成。、图3-1PLC结构示意图1.PLC的发展历程在我国的电子电器工业领域，在可编辑过程式电气微控制器系统技术出现之前继电器的可编程式微控制系统技术占据了主导的地位,具有十分广泛的应用。然而，目前国内电气设备质量控制系统管理软件系统仍存在组件复杂、体积庞大、操作困难、对于数据的查找和分析具有较大的难度，故障多且难以排除等较多的缺点，特别指其内部电子构件复杂，对于内部零件难以做到及时的定期更新维护，更换困难，特别式不同条件下的电气适应性低，难以应对不断变化的操作环境。美国通用汽车公司为了实现汽车市场不断变化的市场需求，能更大批量的实现生产工艺的更新迭代，不同类型的多功能汽车的生产开发，在1968年开始将功能强大、灵活多样的通用计算机的优势与简单易懂的汽车电控系统和低廉的价格优势完美结合，形成一种在各种条件下可灵活配置的通用控制装置，在产品研发方面式通过控制流水线进行生产配置，而在操作系统的技术方面通过系统软件来实现，让不熟悉万能电脑的年轻人快速直接掌握其使用方法。1969年，美国数字设备有限公司根据应用要求，成功研制出世界上第一种新型数控可编程微机自动控制器。应用于通用汽车的流水生产装配线上进行试运行，得到了不错的试运行结果，从此这项技术开始大面积的广泛使用。通用汽车早期的程序在运算功能上只存在逻辑运算等控制计算，为了区别传统的继电器，其又被称为可编程控制器。20世纪80年代后，工业快速发展，集成电路开始大规模，大范围的应用于微电子技术，PLC中16位和32位微处理器的应用，使得PLC技术快速发展。微处理器在PLC中的应用，使得功能有了突破性的发展，可靠性明显提高，对于批量电路的应用使得成本大大的降低。同时，PLC还兼具了数据通信和互联网、图像显示等多种操作功能此，在这些因素的共同作用下，PLC已经发展成为兼备数据逻辑处理控制、过程管理控制、操作过程控制、数据处理和网络化数据通信等多种功能的微控制器。3.PLC的应用1)PLC的应用领域PLC的初期由于其终端产品价格远远需要高于已安装在自动继电器上的自动控制器和驱动继电装置,使得其实际上的应用领域范围将会受到很大程度限制。但是最近的十多年来,PLC的通信技术普及应用面越来越广,其主要的功能形成两个原因也很可能主要是:一方面由于目前采用数位微处理器和采用单芯片及其它通信有关各种电子元件的相关产品价格大大大幅度的下降;另一方面由于采用PLC的数字计算处理功能大大发展得到逐步增强,它也发展成为一种能够有效解决各种复杂数字通信计算和其他电子元件通信相关技术中的问题的技术。到目前为止，PLC不仅在国内外得到了广泛的应用，在中国的很多不同行业也有应用，包括钢铁、矿业、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、文化、体育、休闲娱乐等。常见的网络分为5种无线网络通信类型:顺序控制;无线网络通信运动控制;网络通信过程处理顺序控制;数据处理;网络无线通信处理控制以及网络。3.2超声波清洗流水线清洗过程全流程操作流程清洗过程主要包括:强风热水喷淋装载、暖大风热水处理浸泡、超声波大风热水处理清洗、防锈液处理清洗、热水喷大风热水处理清洗、强风喷热水清洗烘干、烘干下料。工件放在篮子里，同时清洗多个工件。带挂钩的吊篮沿横杆挂在双链清洗传动链上，清洗传动链由电机、减速器、链轮和链条驱动，完成工件在清洗工作槽之间的传递。清洗产品自动输送至干燥隧道传输回路，干燥后自动输出。该工艺中的上料和下料工序都是人工完成的。在热浸槽和超声波粗洗槽中填充清洗液，清洗液循环使用。相关储罐中的清洗液经泵过滤后，通过过滤器和管道输送到工作储罐。清洗槽的上部设有沉淀池，下部设有排水坡，以便将清洗槽液面的油和污物排到槽外。为了增加清洗效果，每个工作箱底部都安装了电加热装置，可以在一定温度下清洗洗涤液。温度由温度控制器控制和显示。当温度达到设定值时，加热将自动停止。每次清洗过程描述1)采用温浸法将所有工件在50~600℃的温清洗液中清洗和浸泡，完成所有清洗工件的初始温清洗。其主要目的之一是大大缩短非工业超声波射频自动清洗机的加工时间，提高超声波射频清洗机加工产品的质量。2)声波气体清洗液可以直接安装在声波清洗槽的底部，外部可以连接一个小型超声波内部气体清洗发生器，使超声波清洗液在40~50℃时进入整个清洗工件的内部气体。使用防锈液及时喷涂工件。3)喷淋泵会将水箱内大量防锈液中及时喷出的防储存液抽出，通过清洗喷嘴对防锈工件进行喷淋清洗。首先，及时清除工件主体表面的防锈清洗液；其次，对工件内部进行防锈防腐涂层处理。从而有效保证工件装配设备装配工作精度，防锈剂可以延长工件装配设备的使用寿命。用热风在干燥隧道内喷洒热水清洗后，成品工件内表面会有大量白色水滴。4)如果直接放入干燥隧道，由专门人员进行干燥，使用时间不会太长，干燥后很容易在您的工件内表面留下许多水印。因此，在自动吹干槽中，被吹干工件表面的水分被吹干风扇自动吹干，然后进入吹干烘干隧道进行烘干。5)风机采用电动烘干隧道风机。热风湿干燥机是在传统的干燥隧道空冷器底部装有电子保温加热管，涂以隔热板等保温材料。电动离心泵可以快速自动地向干燥隧道风机底部供气，顶部可以快速自动地吸入空气，从而在干燥隧道内形成热空气的快速流动循环，使得整个干燥隧道内的热空气可以随着温度均匀流动。电机温度可自动调节在30~120℃(不根据不同工件确定)，自动控温装置由驱动电机控制。在多步超声波清洗生产线中，工件的装卸是人工操作的，工件按照一定的生产节奏在悬挂传动链和干燥隧道传动链上的清洗工位之间自动转移。从清洗到干燥的整个过程是在PLC的控制下完成的。PLC的控制系统设计步骤如图3-2所示图3-2PLC设计步骤4超声波清洗生产线的系统设计4.1程序控制要求清洗机在运行中的控制方法一般有两种，一是在自动控制程序运行时，如果程序出现问题却不能第一时间进行修复，从而导致产品运行的效率降低。当程序运行之后，程序出现问题，就可以选择手动控制。机器的运行分为两部分，一部分是生产线上的装卸工作，其运行时人工完成的，另一部分是机器工件，其运行是在线开始自动运行。手动控制：当整个清洗过程由程序自动控制时，程序启动后应保持8秒，以确保生产线设备的安全启动和稳定运行。此后，待清洗的设备工件自动进入运送现场到需要清洗设备位置,8秒钟后即可开始自动清洗设备操作,完成一台超声波自动清洗机的操作,超声波自动清洗机的操作原理是整个自动清洗设备生产线的一项基本功能。操作是整个清洗生产线的基本功能。清洗后，清洗工件上的清洗液，喷涂2分钟。喷涂后,为了保证不在敏感工件上下部留下喷漆痕迹,影响敏感材料零件的正常安装工作精度,用超级强风快速吹干将工件喷漆表面2分钟,然后在干燥隧道内干燥工件。干燥后，干隧道电机将输送工件，完成所有清洁工作。完成后，它将下一个程序周期推迟10秒。最后整个程序进行接连的循环。4.2硬件设计作为国内目前首条超声波喷雾干燥隧道脱水清洗风机驱动生产线，主轴驱动、干燥隧道脱水清洗风机驱动、干燥隧道脱水清洗风机、强风喷雾脱水清洗干燥、喷雾强风脱水干燥防锈和超声波由其PLC驱动控制。本发明的洗涤水量大的洗涤过滤泵主要通过用于输送洗涤液来对清洗所用水进行过滤，根据洗涤泵的使用情况和实际工作对泵的水量定期进行过滤，所以洗涤水量不受泵的水量PLC的控制。在装有清洗筐的生产线上，为了使每个工件筐准确可靠地定位在自己的清洗槽中，在每个手动筐的进料室中设计了感应开关，当工件传输链上的传动横杆被感应开关感应到后，可以对工件的运行自行进行控制，而为了应对突发状况，自动系统出现故障，更容易的对其进行人工干预，系统一般会设置手动挡和自动挡两种不同的控制系统协同运行。可编程的控制程序来源于日本三菱公司的FX2N-48MR。表4-1中显示出了输入输出信号的数量和地址位置。1.PLC地址分配根据对产品生产线上的工作控制流程和产品控制管理流程的设计分析,在整个产品生产线上的工作控制流程中,需要以下四个控制器节点、手动和自动快速转换控制开关、自动接近启动控制按钮和快速接近启动开关。作为两套电机手动控制,每台驱动电机上均应有一个控制驱动开关,包括干和清洁式湿驱动水泵启动暂停控制按钮、干和热隧道式湿驱动水泵启动暂停控制按钮、干和湿隧道式吹风机水泵启动暂停驱动按钮、喷淋机水泵启动暂停驱动按钮、吹风机水泵启动暂停控制按钮和自动超声波风机启停驱动按钮。生产和使用清洗时手动机是装卸机械零件的一种方法。根据产品工艺设计要求,确定了plc的送出输入点和输出连接点。具体I/O分配及地址如表4-1所示。表4-1输入、输出信号及其地址编号表名称输入功能信号功能编号SASB1SQ1SB8SQ2SQ3KA1SB4SQ4SB10SB2SB3SB4SB5SB6SB7SA1手动/自动转换开关自动启动按钮接近压合开关加热按钮上限位开关盖和开关温控开关停止按钮烘道限位手动启动清洗传动启停按钮烘道传动起停按钮烘道风机启停按钮喷淋泵起停按钮吹风机启停按钮超声波启停按钮开机程序启动X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16名称输出功能信号功能编号KM1KM2KM3KM4KM5KM6HL1HL2KM10KM11KM12HL3清洗传动电动机控制接触器烘道传动电动机控制接触器烘道风机电动机控制接触器喷淋泵电动机控制接触器吹风机电动机控制接触器超声波启停控制接触器自动运行指示灯手动运行指示灯交流接触器清洗传动向上加热控制接触器结束指示灯Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y8Y9Y112.PLC选型1)物理结构选择:整体/模块式2)I/O点和小数点的设计:I/O边距线点共16个，根据本图的设计规则留10~20%的边距点可以选择24个点的小型仪器设计PLC，选择一台FXFX2N-48MR型仪器设计PLC其每个第一输入输出端和每个边距的第一输出端的平均值为24个固定点，工作电压点的固定点为220伏、50赫兹/60赫兹；

3)程序存储容量格式选择:PLC在程序的存储容量计算中容量通常是以一个字或秒的步数为计算单位，根据使用经验计算公式为程序容量:

程序输出容量=n

*固定输入输出点总量/固定输出输入点总量

(这里n是6。)

所以程序大小=6*16/3=324.3PLC程序的设计

根据具体应用要求，可根据设计方案绘制系统接线图、功能接线图和系统i/o顺序接线图。然后，人员按照设计顺序完成功能设计图和系统i/o的资源分配，根据设计框图绘制整个系统运行程序的梯形图，最后根据梯形图设计完成系统程序清单。程序中实际运用中遇到的各种中间状态和常用电器元件如下图表4-2所示表4-2中间状态元件及电器元件电器元件名称功能MOM1M2FU1~FU10程序自动开始运行运行结束进入手动程序熔断器1.设计工作状态图根据现场设备生产的工艺要求，了解工作系统的具体工艺设计要求。根据系统工艺设计要求，PLC的输入点和输出连接点如表4-1所示。在此基础上，绘制出满足工艺设计要求的自动工作系统状态图。如下表所示。图4-1超声波清洗生产线自动工作状态图在控制程序完全启动之前，有必要将所有自动开关控制按钮完全关闭，将自动控制按钮与SB1连接，并选择各个自动控制器的状态。按下启动按钮完成sb1后,超声波和干燥空气隧道启动风机开始启动并同时进入自我启动保护运行状态,准备工作启动风机进入正常准备工作运行状态,系统就会进入自动开始运行操作程序。定时器信号t0开始时共计时8秒,然后插入输出信号y0。清洁清洗驱动开关电机通过控制接触器自动闭合,清洁清洗驱动开关电机立即开始启动工作,完成清洁驱动电机动作。超声波噪音清洗罐在开始时,必须立即关闭声波清洗罐的底部盖子,以便于确保清理机器和清洗工人的全部人身安全。当工件自动转移开关到位时，SQ自动关闭，不接触位置附近的开关。当关闭时，自动计时器将从T1开始自动计时7秒。开始使用湿式超声波后，就在它开始清洁之前，它直接开始工作，并在它和T2，T3，T4连续计时器上的计时器一旦启动，分别由一个计时连续使用3点，2点，2点，和喷雾清洁方法使用吹风机和湿式电机接触器在它和Y3，Y4关闭后，它开始连续清洁。它完成了3分钟的湿式超声波连续清洗动作和2分钟的连续清洗喷淋动作，以及2分钟的湿式强力风机连续清洗吹扫动作。工件清洗干燥后，将工件放入清洗干燥通道，对工件进行干燥和清洗。干燥通道中的驱动器从Y1上清洗干净，传送带输出干燥后的工件。另一个计时器使用T5计时10秒，然后进入下一个计时周期。该软件的时序图和功能结构图如图4-2所示。图4-2顺序功能图2.I/O接线及定时器根据不同输入端和输出电位信号的接线地址空间分布和利用超声波自动清洗机对生产线的自动化和工作处理状态进行分析,i/o接线电路如下下图4-3所示,各电位定时器的主要功能如下图表4-3所示。表4-3各定时器的计时时间及功能定时器定时时间功能T0T1T2T3T4T58s7s180s120s120s10s计时10秒让超声波和烘道电机正常启动工作延时7秒的时间让清洗传动停止，工件悬停清洗工件时间计时3分钟后超声波清洗完成喷淋计时2分钟后结束喷淋动作吹强风计时2分钟后吹风结束延时计时，让烘道传送出工件后停止，更换新工件

图4-3I/O接线图3.系统梯形图的设计主导体电路板的电气工作原理是如图所示的基本设计和相关元件、电机、接触器等。电路原理图设计见下图4-4。图4-4主电路电器原理图根据以上设计的思路，plc选型，和地址分配关系画出程序图。机器的程序控制可以分为两个大部分。第一和第二两个部分主要讲的是自动程序控制系统完成整个生产线的整个整体清洗处理工作,第二和第三部分主要是手动程序控制系统完成整个生产线的整个整体清洗处理工作。当自动运行工作系统运行时,您甚至可以在操作系统中的开始页中选择自动运行工作时按下锁定按钮和手动按键。当系统启动时,超声波和各种数字发生器信号可以自动使其系统进入自动状态工作或者静态,便于自我保护，也便于保证被输送的工件放置在自动清洗设备的某个位置后，清洗设备的平稳运行，通过工作在静态工作状态下的平稳安全过渡，使整个系统达到正常的自动运行状态，保证了整个系统的安全正常启动。然后需要完成工件清洗的全过程，有需要把整个工件放在一些经过特殊处理的特殊清洗里面，比如喷水或者烘干这些复杂的工序。这部分清洗程序中需要完成一个超声波薄膜清洗3分钟,喷淋2分钟,强风吹2分钟,及传出工件的动作并完成传动和清洗之间的延时过程。最后把已经清洗好的工件整体进行最后运送前的处理清洗出来在整体清洗机的使用容积和清洗位置处理结束之后使用热水喷淋清洗剂和热水烘干的整体清洗处理工作,并直接通过进入整个清洗工作程序的自动化和循环清洗模式开始进行。自动控制部分执行程序的梯形图及其显示方式如下图列表图4-5图4-5当购买者选择手动控制的清洁产品时，不再需要根据每个手动操作面手动旋转每个手动操作面的旋转按钮，从而快速完成每个操作面的清洁处理。这部分梯形图如图4-6所示

首先，我们需要按下一个手动控制按钮，加载后按下一个传输控制按钮，将清洗后的工件向下转移到一个固定位置，然后按下一个加热喷雾按钮，立即喷洒新的清洗液，使清洗后的工件立即完成加热喷雾浸泡过程，完成这些任务后立即启动超声波加热清洗程序，按下一个清洗工作按钮，按下一个向上自动转移清洗按钮，立即将清洗后的工件向上转移到一个固定位置。然后，依次吹气。4-6手动部分清洗控制图4.5操作面板的设计根据系统的设计，本文采用手动和自动操作键两种方式来选择开关。运用手动操作方式的时候，它需要其他工艺操作的控制按钮一起工作完成，具体情况如图4-6所示5系统的检测与调试5.1检测与调试系统的硬件调试;这个技术是指系统的软件，系统的基本硬件检测器（继电器计数器或者示波器等等）。他是操作者用于检查系统的运作，软硬件中有可能出现的问题。系统的硬件调试分为以下两部分。1）静态调试第一步:肉眼观察。检查电路内部及外部子电路各个元件是否断路。第二步:用万用表检测。用万用表逐步检测各个支路是否出现故障，在检测实验室用电线和地面的电线之间是否出现开路以及短路。第三步:用户需要及时加强针对供电线路电压表的检测。给每个电源开关版压电流增加器进行供电,检测所有的开关电源插座或是所有电源开关器件的每个开关电源输入端口的电压增加是否能够达到一个符合要求的有源电压增加值。第四步:用计算机进行工作状态的检查。只有亲自编程的控制器的创作者才可以更加全面和高效的对整个系统进行调试。2）动态调试系统硬件的动态调试是指当操作者发现电脑系统不能正常的运作，可以找出并了解系统内部各个器件所出现的问题，比如器件之间的连接点或者设计的逻辑不能达到预期的目标等的一种重要手段。系统的软件调试必须跟随系统的运作实时的进行调试，具体是指设计一套程序用来发现用户可能存在的问题并且加以解决的步骤。1.系统正常的工作(1)连接好清洗槽与发生器之间的电缆；(2)将清水倒入整个冲洗池(将工件倒入冲洗池并实际使用后，当工件放入整个冲洗池时，液面上升到整个体积的百分之七十五)；(3)将零件放到传送带，自动的送进清洗槽(4)打开开关；(5)手动操作和自动操作二选一，然后开机；2.注意事项(1)在整个设备中，绝对不要人工手动的清洗开机，应该在清洗槽加入大量的指定清洗液或者是清水，如若操作失误，很有可能导致设备的损坏，影响整个系统的正常工作。(2)再启动设备之前一定要好好检查设备的干燥程度，尤其是通电元件，如若发现电线受潮或者损坏现象，应该将其处理干燥才可以使用。(3)禁止将任何其他物体靠近超声波装置，避免设备损坏。6结论本文根据传统清洗和超声波清洗的对比，发现了超声波