汽车零部件自动清洗机PLC控制系统的设计-【新闻】永康

汽车零部件自动清洗机PLC控制系统的设计

摘要：介绍了自动清洗机的总体构造，工况要求，讲述了该系统的硬件实现，程序设计思路。说明了如何利用PLC功能达到清洗机的自动定位，自动过行程保护等的自动化过程，列出部分重要程序。

关键词：自动清洗机 PLC 断电保持双向计数器

2．引言

自动清洗机是本公司各生产线上重要的后道工序处理设备，公司主要生产汽车发动机内部产品，产品在经过车，铣，钻等多道工序后，表面附着大量的切削液铝屑等脏物，这类脏物须清理干净后才能组装和包装，如果利用人工清理会产生效率低，劳动强度大，不能实现自动化生产，以及产品划伤，甚至报废等。

由于公司的清洗机属于专用机床，市场上没有现成品可买，如设备厂定做，将出现交货时间长，影响新产品投放市场，价格高，不能很好满足工况要求等限制，在以上种种条件制约下决定自己制造自动清洗机。

2. 自动清洗机总体结构

自动清洗清机总体结构：行走系统，喷水系统，喷气系统，电气控制系统。总体结构如图2所示：

3.硬件部分

2） 行走系统

行走系统是自动清洗机的关键部分，它的稳定性直接影响到整个设备运转的可靠性和连续性。由于考虑到成本问题，行走电机不用步进电机，运用了北仑调速电机厂生产的三相异步电动机，该电机带有断电刹车和减速箱装置，性能可靠，输入功率小，输出力矩大等优点。

产品输送带采用不锈钢链条，在两根传送链上固定产品放置架，在单根链条中固定原位感应块，过极限感应块，产品输送位置确认及定位是在传动轴上按装一计数齿轮，该齿轮齿距刚好与一节传输链的节距相等

2） 喷水，喷气系统

自动清洗机利用前，后门把整个清洗箱隔为喷气箱和喷水箱，喷水系统包括水箱，水泵，喷头等，喷气部分包括喷头，控制阀，高压气源等。

硬件的动作过程为，产品放在产品架上，按下启动按钮，电机开始正转，当产品进入喷水箱后时，门关闭，喷水水泵起动，水清洗计时开始，电机反转，输送带退三个链距后，电机正转，输送带进三个链距，就这样反复来回走动，水清洗时间到时，门打开，电机反转产品架进入喷气箱，门关闭，喷气阀打开，喷气开始计时，输送带重复水清洗时的反复动作，喷气时间到，门打开，输送带后退，直到原位，整个过程结束，过程工况如图。

整个控制系统有手动自动两个状态，可随时通过手动/自动转换开关来切换，在手动状态下可以实现各过程的单步运行这种状态适用于对自动清洗机各部分进行调试，故障检修和每次开关电源后手动回原位操作等情况，在正常生产情况下只使用自动方式，整个清洗过程均由PLC控制系统自动控制。

4、PLC控制系统的设计

2）PLC控制系统正得到日益广泛的应用，与传统的接触器----继电器控制系统相比。PLC控制系统具有控制灵活，抗干扰能力强，工作稳定可靠，维护方便等优点。当产品转型或工艺要求改变时PLC控制系统的改变比较容易实现。能交好地适应市场的变化需求。三菱公司生产的PLC具有体积小，控制灵活，性价比高等优点。可与普通电脑编程通信等。本控制系统选用三菱FX2N--62MR型可编程控制器。

2）自动请洗机PLC控制系统的I/O电路如图3所示,由于篇幅有限这里只列出说明一部分I/O的功能，输入X2为输送带原位确认的接近开关信号，X2为输送带位置确认和行走定位的接近开关信号，它是通过检测记数齿轮转过的齿数来得到输送带位置. X2为输送带硬极限确认信号。X3为自动启动按钮信号。X4--X7分别为前门后门 开关确认号。X22-，X22分别为喷水喷气时间到信号，它们分别由操作面板上的喷水喷气时间继电器控制。可以根据需要调整喷水喷气时间。输出Y2--Y4分别通过中间继电器控制准备完了指示灯，自动状态指示灯，自动运转中指示灯，全原位指示灯，异常报警声光指示。通过各种指示可随时了解设备运行状态。Y5，Y6分别通过接触器控制行走电机正反转控制输送带前进后退。

3）PLC的程序是PLC控制系统中一个重要的组成部分，它就象人的大脑一样，如果没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，这里只列出我个人认为重要的一部分加以叙述。

为了输送带准确定位，这里我运用了PLC中的断电保持双向记数器C222，图4是自动启动后产品进入喷水箱的定位控制程序。它的工作原理是：X2上记的数反映到C222上，通过MOV指令把C222的数值送入数据记存器D2中。用CMP指令把D2中数值与我们设定值进行比较，当D2〈72时M222导通则Y5接通，电机正转输送带前进，当D2=72时M222导通水清洗定位结束进入下一工况，当D2〉72时M222导通则Y6接通电机反转输送带后退，这样就可以使清洗初始位置定位在我们预定位置了。

为了防止由于机械惯性或行走电机刹车失灵等因素，导致输送带运转时超过行程范围损坏设备现象产生，我们在控制系统中设置了软极限和硬极限两套过行程保护系统。PLC控制程序如图5，它的工作原理如下：产品进入工作最前端时，如果输送带再向前走2个有效链距时，或向后后退到原位再向后退2个有效链距时，就会使M222或M232接通，若软极限失控时，硬极限X27信号一产生使M22导通，M222，M232，M22中只要有一个接通，M22马上导通并产生过极限报警，设备马上停止所有运转工作并发出声光警示。

5．结束语

该自动清洗机PLC自动控制系统经过现场安装调试，运行情况良好，基本达到预期要求。本系统充分发挥了PLC自动控制系统运行可靠，控制灵活，维护方便等优点。由于时间仓促，水平有限，该系统必然还存在好多不足之处要靠我们日后完善。

参考文献

2． 三菱公司。 三菱FX可编程控制器编程手册。

2． 周恩涛。 可编程控制器原理及在液压系统中的运用。

作者单位：浙江爱信宏达汽车零部件有限公司

地址：浙江省台州市路桥区机场路一号桥　328252

Email：liwei242922@263.com

工程项目

电子

焦作信息港山阳虚拟社区