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1、PLC超声波清洗机系统设计-论文PLC超声波清洗机系 统设计目 录前言11 项目介绍.1.1 项目设计内容1.2 项目设计具体要求2 总体方案设计2.1 方案的提出与比较2.2 方案的选择与论证2.3 系统总体设计3 控制系统的总体设计3.1系统的工作流程分析3.2 I/O信号分析3.3 PLC的选择 3.4 PLC的输 入输出线路设计4 控制系统的软件设计4.1程序流程图的分析4.2 梯形图程序设计及说明4.3 程序的调试4 控制系统的硬件设计4.1主电路的设计及元件选型4.2控制电路的设计及元件选型4.3 控制柜及面板图的设计4 基于MCGS组态软件的上位机监控系统设计4.1组态软件的功能
2、介绍4.2 监控界面的设计4.3 动画制作4.3 组态软件的功能调试5 系统调试5.1控制系统的调试5.2监控界面与PLC 控制系统的联调5.3系统功能和指标参数6 设计总结17主要参考文献18附图？ 图附表？ 表776PLC超声波清洗机系 统设计前 言项目背景：谈目前的应用情况，需求，应用趋势。本设计的意义例子：在工业生产的各个领域，机械加工企业为了提高生产效率，采用机械化流水作业的方式，对不同类型的零件分别组成的自动生产线。随着产品机型的更新换代，生产线承担的加工对象也随之改变，这就需要改变控制程序，使生产线的机械设备按新的工艺过程运行，而继电接触器控制器系统是采用固定接线，很难适应这个要
3、求，大型自动生产线的控制系统使用的继电器数量很多，这种有触点的电器工作频率较低，在频繁动作情况下，寿命较短，从而造成系统故障，使生产线的运行可靠性降低。新的控制器PLC 的诞生带来了全新的控制理念,崭新的控制系统结构以及继电-接触器控制系统远远不可及的强大功能,随着PLC的应用日益普及,其使用方法简单,便于掌握,且可靠性极高,抗干扰性很强,自身具有完善的功能.模块化的结构,使其在工业生产线上的应用越来越广泛。因此我们采用三菱公司生产的FX2N型PLC为主控机开 发了自 动包装生产线控制系统。这个设计主要针对的是化工和轻工业的产品包装生产线。该系统由置箱机，可编程控制器， 传送带，电机，称重系统
4、等组成，可很好地完成相关的控制。由于我们的水平有限，时间仓促， 设计中难免有错误和不足之处， 恳请老师批评指正。1 项目介绍1.1 项目设计内容根据任务书进行相关叙述可根据自己的理解进行扩展1.2 项目设计具体要求根据任务书进行相关叙述可根据自己的理解进行扩展说明自己在项目中承担的任务。2 总体方案设计2.1 方案的提出与比较叙述现在的技术状况，对目前的几种方案并进行比较，引出PLC 控制系统。可结合各自的项目进行说明，根据自己的理解进行。2.2 方案的选择与论证指出选择PLC 控制系统的合理性，说明其优越性。可结合各自的项目进行说明，根据自己的理解进行。2.3 系统总体设计根据项目要求进行系
5、统说明，提出总体设计框架。此段应有系统的结构图、平面布置图或位置示意图等。例：如图？所示。结合各图说明工作原理3 控制系统的总体设计3.1系统的工作流程分析可结合各自的项目进行说明，根据自己的理解进行。例：自动包装生产线控制系统主要由称料控制系统和传送带系统组成，包括了称料、数据采集和显示、传送箱子和报警等几个模块。该包装生产线的系统流程图如下：3.2 I/O信号分析根据流程图可分析I/O信号。表1 I/O 分配表电气符号 名称 功能 地址表2 中间元件转换表元件名 意义 元件名 意义M0 工作状态标志 C0 瓶流脉冲 计数 3.3 PLC的选择根据PLC的点数 进行选择。 查手册。PLC超声
6、波清洗机系 统设计3.4 PLC的输 入输出线路设计输入输出线路图。4 控制系统的软件设计4.1程序流程图的分析主流程图、子程序流程图、状态转移图4.2 梯形图程序设计及说明4.3 程序的调试说明使用的编程软件平台，使用仿真软件进行调试的过程。4 控制系统的硬件设计4.1主电路的设计及元件选型主要电路元件参数的计算及元器件的选择，如电机、接触器、空气开关的参数等给出主电路图 4.2控制电路的设计及元件选型对输入的传感器按钮等进行选型，对输出的接触器等进行选型，4.3 控制柜及面板图的设计根据主电路和控制电路使用的元件来设计。例子：4 基于MCGS组态软件的上位机监控系统设计4.1组态软件的功能
7、介绍4.2 监控界面的设计对所使用的变量进行说明，列出与PLC 对应的元件表4.3 动画制作说明制作过程，包括脚本程序的编写4.3 组态软件的功能调试说明独立调试过程5 系统调试5.1控制系统的调试说明如何将编程平台上的PLC程序下载到PLC 中，并运行 调试。5.2监控界面与PLC 控制系统的联调说明连机调试过程，说明调试方法与调试内容5.3说明系统功能和指标参数说明系统能 实现的功能； 系统指标参数测试，说明测试方法，要求有测试参数记录表；系统功能及指 标参数分析（与设计要求 对比进行）。 6 设计总结 对设计的小 结； 设计 收获体会；对设计的进一步完善提出意见或建议。致谢。主要参考文献
8、1 陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用.科学出版社，2002.01.附表？ 表附表2 电路元件明细表序号 代号 元 件 名 称 型 号 规 格 件 数 作 用1 2 3 QF1 自动空气开关 S253SC 20A/3P 1 电源总开关4 QF2 自动空气开关 S25SC 6A/2P 1 PLC电源开关5 QF3 自动空气开关 S25SC 6A/2P 1 PLC负载电源开关6 QF4 自动空气开关 S25SC 15A/2P 1 备用7 FU1 熔断器 RL1 60A、熔体 25A 3 电源保护8 FU2 熔断器 RL1 15A、熔体 10A 3 挂篮电机短路保护9 10 11 12 13 1
9、4 15 FU9 熔断器 RL1 15A、熔体 10A 2 备用16 KM1、KM2 交流接触器 EB9-30-10 线圈电压220v 、9A控制电机PMAX=4KW 2 挂篮电机控制17 KM3 交流接触器 EB9-30-10 线圈电压220v、9A控制电机PMAX=4KW 1 电加热器控制18 KM4 19 KM5 20 FR1 过热继电器 T25DU4.0 调节范围2.84.0A 1 防M1过载21 FR2 22 BT 隔离变压器 380V/220V380V/12V 500VA 1 提供PLC及附属电源23 PLC 可编 程控制器 FX2-48MR 40VA/220V 1 程序控制24
10、SB1SB11 按钮 LA19-11 10 PLC输入25 SB12 按钮 LA19-11J 1 PLC 负载电源急停26 SB13 按钮 LA19-11 1 PLC负载电源起动27 KM6 交流接触器 EB9-30-10 线圈电压220v、9A 1 PLC负载电源起动控制28 KA1、KA2 29 SQ1SQ 2 限位开关 JLXK1-111 1常开/1常闭/单轮防护 2 下限位30 SQ3 限位开关 JLXK1-311 1常开/1常闭/直动防护 1 限位31 SQ5、SQ4 液位传感器 2 上下限位32 SQ6 浊度传感器 自 制 1 浊度检测33 T1、T2 34 QB 转换开关 3ST
11、1 IN=8.5A/2P 1 手动/自动转换35 YV1 36 YV2 37 HA 电铃 AC 220V 1 报警PLC超声波清洗机系 统设计一、 课程设计题目超声波清洗机超声波清洗机工作流程如图1所示：将欲清洗的工件置于工篮中，将工件篮放置在挂杆上，按下启动按钮，挂杆向下运动将工件置于清洗液中，加热清洗液至沸腾，启动超声波生器工作20分钟后，超声波 发生器停止工作，挂杆向上运 动将工件置于蒸汽中5分钟，停止加热，启 动喷淋5分钟，其后停止喷淋，取出工件传送带上，按下清洗结束按钮，启动传送带工作。1、超声波清洗机的原理（1）、什么是超声波：波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为
12、20Hz以下；声波的 频率为20Hz20kHz；超声波的频率则为20kHz 以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短，因而 传播的方向性好、穿透能力强，这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因。（2）、超声波如何完成清洗工作：超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。a.空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩
13、力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。 在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它 对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全脱走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。b.直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直 进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。c.加速度：液
14、体粒子推 动产 生的加速度。 对于频率较 高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。2、超声波清洗机的特点在机械及制造行业中，经常遇到各种零件和加工件的清洗问题。其清洗对象主要是机加工油、切削液、金属屑等污垢，传统方法是采用有机溶 剂(汽油或煤油) 辅以手工刷洗，不但劳动强度大而且操作环境恶劣。近年来逐步开发了许多水基清洗剂来取代溶剂清洗，但这些水基清洗剂普遍存在着化学清洗能力低的缺点，且需要辅以物理方法来增强其清洗力，常规清洗机喷射、搅拌等方式来达到这一目的，这类清洗机通用性差，只适合于品 质结构单一、形式简单的工件清洗，
15、对于多品种，形状复杂，特别是有不规则孔、腔、狭缝的零件往往无能为力，而超声波清洗由于其无孔不入的特点以及强力的清洗作用，不但对于手工及机械方法难以触及到部位也能很好的清洗，而且适用性强。超声波清洗与其他清洗方法的清洗能力比较见下图：超声波清洗与各种化学的、物理的、电化的和物化的清洗方法比较，有以下独特优点：(1)、能快速、彻地清除工件表面上的各种污垢； (2)、能清洗 带有空腔、沟槽等形状复杂的精密零件；(3)、对工件表面无损；(4)、可采用各种清洗剂；(5)、在室温或适当加温60即可进行清洗；(6)、整机一体化结构便于移动；(7)、节省溶剂、清洁纸、能源、工作场地和人工等；(8)、不需人手接触清洗液，安全可靠。3、超声波清洗机适用行业及范围电子、电气、灯具、仪器、仪表、机械、打印机 喷嘴、五金、工具、轴承、液压、汽车维修、
