2022年plc超声波清机控制系统研发设计方案.docx

摘要在日益机械化的工业环境中，自动化清洗机的积极作用正日益为人们所熟识，本设计的目的就是研制自动化程度高、工作牢靠、稳固的超声波清洗机掌握系统，使其完成超声波清洗的全自动的机械设计；本文具体阐述了应用西门子公司的具有高性能价格比的微型可编程掌握器 S7-200 系列 PLC 掌握系统；该系统充分利用了学习中叙述的可编程掌握器（ PLC）的多方面的设计学问和方法；这一掌握系统的实现和应用，充分表达了 PLC 系统在工业的应用，以及依据设计和不同的需求转变数据和状况，仍可以使其应用的范畴更加广泛；超声波清洗机原理超声波清洗机清洗原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流淌而产生数以万计的直径为50-500 m 的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动；这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到肯定值时, 气泡快速增大 , 然后突然闭合；并在气泡闭合时产生冲击波, 在其四周产生上千个大气压 , 破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中 , 当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时, 油被乳化 , 固体粒子及脱离 , 从而达到清洗件净化的目的；在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温顺超过1000 个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬时高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表 面，使物件的表面及缝隙中的污垢快速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的；其次超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声；另外，在超声波清洗过程中，肉眼能观察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拖走，空化作用的真空核群泡才能达到正确成效；超声波清洗机掌握系统设计：该系统可以进行清洗、漂洗仍有超声，有进水阀、进液阀、排水阀、排液阀、水泵电动机和液泵电动机；容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位；清洗液冲洗时，液泵工作，进液泵、排液泵同时打开； 清水冲洗时，水泵工作，进水阀、排水阀同时打开；要求：1） 画出端子安排图和次序功能图；2） 设计并调试 PLC 掌握梯形图；Y启动请随冲洗清洗液冲洗Y清洗液超声清洗进清水N2S到？N4S到 .Y进清洗液NN上限位5S到？YY清水超声清排液洗Y排水N下限位到？N到上限位？N灯下限位到？N8S到？Y响铃；亮YYY清洗液超声漂洗清水冲洗排水N5S到？NN3S2S到？到？YN下限为到？终止Y地址安排表：输入输出功 能地 址功 能地 址手 动I0.0进 水 阀Q0.0单 周 期I0.1进 液 阀Q0.1连 续I0.2排水、液阀Q0.2启 动I0.3水 泵Q0.3停 止I0.4液 泵Q0.4下 限 位手动进水阀I0.6I0.7超 声 漂 洗声Q0.6Q0.7手动进液阀I1.0光Q1.0手动排水、液I1.1阀超 声 清 洗I1.2超 声 漂 洗I1.3上 限 位I0.5超 声 清 洗Q0.5I/O 端口安排图 :PLC的选型原就：在 PLC系统设计时，第一应确定掌握方案，下一步工作就是 PLC工程设计选型；工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据； PLC 及有关设备应是集成的、标准的，依据易于与工业掌握系统形成一个整体，易于扩充其功能的原就选型所选用 PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟牢靠的系统， PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和掌握要求相适应；熟识可编程掌握器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应具体分析工艺过程的特点、掌握要求，明确掌握任务和范畴确定所需的操作和动作，然后依据掌握要求，估算输入输出点数、所需储备器容量、确定 PLC的功能、外部设备特性等，最终挑选有较高性能价格比的 PLC和设计相应的掌握系统；一般在挑选 PLC时考虑以下几方面：一、输入输出（ I/O ）点数的估算二、储备器容量的估算三、掌握功能的挑选该挑选包括运算功能、掌握功能、通信功能、编程功能和处理速度等特性的挑选；PLC 型号的挑选：此题目的设计为满意设计要求共安排有21 个 I/O 点，输入 12 个，输出 9 个；依据功能及其参数我挑选了西门子的CPU 为 CPU224；CPU224 基本参数如下： 100 230V AC 电源；24V DC 输入； 继电器输出；本机集成 14 输入/10 输出； 共 24 个数字量 I/O 点； 可连接 7 个扩展模块；最大扩展至 168 路数字量 I/O 点或 35 路模拟量 I/O 点；13字节程序和数据储备空间； 个独立的 30KHZ 高数计数器； 2 个独立的 20KHZ 高数脉冲输出； 具有 PID 掌握器；个 RS485 通讯/编程口； 具有 PPI 通讯协议；程序流程图 :I0.1+I0.2·SM0.1+M2.1M0.0 M0.1 M0.2I0.3 T37 I0.5复位 C04sQ0.1Q0.2Q0.4T37Q0.1Q0.43sM0.3Q0.6T38T385sM0.4Q0.5T39M0.5T39Q0.2I0.6M0.6Q0.0Q0.2Q0.3T40M0.7Q0.0Q0.3I0.56sM1.0Q0.5T41T41M1.1Q0.22sT40I0.62sM1.2Q0.0Q0.2Q0.3T42T42M1.3Q0.2I0.6M2.0 ·C0M1.4C0加1M2.0·C0M2.0M1.5Q0.7T43Q1.0 T435s梯形图:语句表：LDI0.3AI0.0OM2.7ANI0.4=M2.7LDM2.7 LPSAI0.7ANI0.5=M2.5 LRDAI1.0ANI0.5=M2.6 LRDAI1.1ANI0.6=M2.2 LRDAI1.2=M2.3 LPPAI1.3=M2.4LDI0.3AI0.2OM2.0ANI0.4=M2.0LDI0.1OI0.2 EU=M2.1LDI0.1OI0.2LDSM0.1OM2.1 ALDLDM1.4ANM2.0LDM1.5AT43OLDOM0.0 OLDANM0.1=M0.0LDM1.4AM2.0ANC0LDM0.0AI0.3 OLDOM0.1ANM0.2=M0.1 TONT37, 40LDA OANM0.1T37 M0.2M0.3=M0.2LDM0.2AI0.5OM0.3ANM0.4=M0.3TONT38, 30 LDM0.3AT38OM0.4ANM0.5=M0.4 TONT39, 50LDA O ANM0.4T39 M0.5 M0.6=M0.5LDM0.5AI0.6OM0.6ANM0.7=M0.6TONT40, 20 LDM0.6AOANT40M0.7M1.0=M0.7LDM0.7AI0.5OM1.0ANM1.1=M1.0TONT41, 60LDAO ANM1.0T41M1.1 M1.2=M1.1LDM1.1AI0.6OM1.2ANM1.3=M1.2TONT42, 20 LDM1.2AT42OM1.3ANM1.4=M1.3LDM1.3AI0.6OM1.4ANM0.0ANM0.1ANM1.5=M1.4LDM1.4LDM0.0CTUC0, 5LDM1.4AM2.0AC0OM1.5ANM0.0 LPS=M1.5ASM0.5=Q0.7=Q1.0 LPPTONT43, 50LDM0.6OM0.7OM1.2OM2.5=Q0.0LDM0.1OM0.2OM2.6=Q0.1LDM0.1OM0.5OM0.6OM1.1OM1.2OM1.3OM2.2=Q0.2LDM0.6OM0.7OM1.2OM2.5=Q0.3LDM0.1OM0.2OM2.6=Q0.4LDM0.4OM1.0OM2.3=Q0.5LDM0.3OM2.4=Q0.6