基于PLC工件自動清洗裝置的電氣控制研究

魏琳

摘 要：機(jī)械工件需要經(jīng)過清洗，才可以保證其在今后工作過程中避免出現(xiàn)故障現(xiàn)象，因此，如何有效提高機(jī)械加工件自動清洗已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)、生產(chǎn)廠家需要考慮的重要問題。文章結(jié)合實(shí)際情況，對基于PLCL件自動清洗裝置的電氣控制進(jìn)行分析，旨在有效提高我國自動清洗裝置電氣控制水平。

關(guān)鍵詞：PLC；工件自動清洗裝置；電氣控制

隨著我國工業(yè)技術(shù)水平的不斷提升，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller， PLC）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。機(jī)械制造業(yè)為各個行業(yè)提供基礎(chǔ)設(shè)備，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，其自動化發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。

1 PLC自動清洗裝置概述

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國機(jī)械加工行業(yè)在社會經(jīng)濟(jì)提升的帶動下，得到較好發(fā)展，但是隨著科技時代的到來，當(dāng)前社會各個領(lǐng)域的生產(chǎn)都逐漸提高了對機(jī)械工件質(zhì)量及數(shù)量的要求，傳統(tǒng)清洗裝置已經(jīng)無法適應(yīng)工件對清潔程度的要求。對此，生產(chǎn)廠家及企業(yè)應(yīng)充分結(jié)合時代發(fā)展的特點(diǎn)，在今后生產(chǎn)、加工過程中，結(jié)合實(shí)際情況，逐漸完善各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝，完善清洗裝置，充分做好工件的清洗工作，以保證工件在今后的使用過程中不會因質(zhì)量問題而引起故障現(xiàn)象[1]。

通常情況下，電氣控制系統(tǒng)中將PLC控制技術(shù)應(yīng)用至工件自動清洗裝置中，主要是采用先進(jìn)技術(shù)手段，將工件在生產(chǎn)過程中存留下來的污漬進(jìn)行自動化清理，以提高清洗質(zhì)量及效率。在清理過程中，主要是利用PLC微型芯片進(jìn)行控制，再將多個不銹鋼材質(zhì)制作的清洗槽串聯(lián)在一起，組成一條工作鏈，用于各個工件清洗工作。在設(shè)計PLC自動清洗裝置時，設(shè)計人員可以結(jié)合實(shí)際需要的清潔工件特點(diǎn)開展設(shè)計工作，以保證自動清洗設(shè)備符合工廠需求。首先，由車間工人將需要清洗的工件依次放入工裝籃中，然后將裝有工件的工裝籃放入進(jìn)料區(qū)，在工裝籃自動傳輸至起吊口后，由自動清洗裝置中的起吊機(jī)械手按照事先設(shè)定清洗工藝，將工件吊入與之相對應(yīng)的位置，對相關(guān)工件進(jìn)行清洗液超聲清洗、噴灑漂洗、檸檬酸漂洗、高溫漂洗等環(huán)節(jié)，將工件上殘存污漬進(jìn)行清理，充分保證工件清潔度。

2 自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

首先，自動清洗裝置電氣系統(tǒng)控制主要分為兩部分，即電氣柜與電腦觸摸屏兩部分。在設(shè)計過程中，需要將PLC以及其他電氣系統(tǒng)控制元件裝入控制柜內(nèi)，而控制柜操作界面即工作人員在實(shí)際工作過程中所使用的觸摸屏。通過電氣控制系統(tǒng)，相關(guān)工作人員可以對自動清洗裝置的實(shí)時動態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，同時還可以及時掌握自動清洗裝置狀態(tài)信息，在控制系統(tǒng)裝置兩端會設(shè)置緊急按鈕，以防止意外事件發(fā)生。此外，電氣系統(tǒng)擁有獨(dú)立、加鎖的電控柜，與底盤相互連接，在設(shè)計電路時需要將電力功能進(jìn)行分層，為今后技術(shù)工作人員檢查、維護(hù)、維修等工作提供便利。

為了充分保汪工作人員生命安全，在設(shè)計控制系統(tǒng)時，需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程中的相關(guān)要求，嚴(yán)格落實(shí)接地裝置安裝環(huán)節(jié)施工，保證接地裝置性能最佳，而裝置在運(yùn)行過程中需要使用的各項參數(shù)，均設(shè)置密碼保護(hù)功能，以保護(hù)裝置運(yùn)行安全以及數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性；電控柜主要是采用電腦白碳鋼噴塑制作而成。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，將重要標(biāo)志進(jìn)行清晰設(shè)計，如通過控制元件延伸到電控柜外側(cè)各類開關(guān)的各部分控制線，需要明確標(biāo)明線號，做好相應(yīng)標(biāo)記，以防止工作人員在實(shí)際工作中無法區(qū)分控制線而出現(xiàn)操作失誤的現(xiàn)象。

其次，設(shè)計人員可以結(jié)合清洗工件的種類、特點(diǎn)選擇不同的清洗工藝，再根據(jù)清洗工藝的不同選擇恰當(dāng)清洗液，設(shè)置多種不同的儲液槽放置清洗液，供自動清洗裝置進(jìn)行選擇，若是在實(shí)際清洗過程中存在特殊工藝，則可以結(jié)合實(shí)際需求選擇跳槽清洗，使不同工件均可以得到有效清洗，在提高清洗效率的同時，減少工作人員的工作壓力，解決人力資源成本，為企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

最后，自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)在設(shè)計之初設(shè)有蜂鳴器報警裝置，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障并發(fā)出警報時，蜂鳴器會發(fā)生間斷性蜂鳴報警，同時閃爍三色燈中的黃色與紅色燈，觸摸屏上也會給予工作人員相應(yīng)的提示，使工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)自動清洗裝置中存在的問題，及時采取有效措施，對故障問題進(jìn)行解決，若是故障排除，警報裝置會自動接觸警報，屏幕中的故障提示也會消失。此外，溫度控制設(shè)計同樣是控制系統(tǒng)的重要組成部分[2]。通常情況下，自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)會采用數(shù)顯溫控器來控制溫度，可以結(jié)合自動清洗裝置實(shí)際運(yùn)行狀況、各個槽內(nèi)需要的溫度進(jìn)行加熱，同時還可以對槽內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，以保證槽內(nèi)溫度始終處于可控范圍之內(nèi)，防止裝置故障事件的發(fā)生。

3 基于PLC的自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

3.1硬件設(shè)計

利用PLC設(shè)計自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)，可以優(yōu)化自動清洗裝置中存在的問題，提高裝置清洗效率。因此，設(shè)計人員可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，科學(xué)、合理地設(shè)計PLC控制系統(tǒng)。由于PLC是自動清洗裝置電氣系統(tǒng)的核心，需要將多個末梢部件傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理、傳輸?shù)榷鄠€工序，并借此連接系統(tǒng)中的各個部位，構(gòu)成自動化清洗裝置這一整體設(shè)備，這就需要設(shè)計人員結(jié)合工廠生產(chǎn)、加工的實(shí)際需求設(shè)置自動化運(yùn)行程序，同時按照工件清洗需求合理配置清洗槽、儲液槽、機(jī)械手等工作部件的數(shù)量，以保證清洗工作的順利進(jìn)行。除此之外，利用PLC還可以有效控制儲液槽液位、溫度等，以保證工件自動清洗的順利進(jìn)行[3]。

3.2軟件設(shè)計

軟件設(shè)計需要設(shè)計人員結(jié)合工件的實(shí)際情況，合理設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)的清洗程序。通常情況下，工件清洗主要可以區(qū)分為以下幾個步驟：（1）系統(tǒng)自檢功能模塊。在軟件設(shè)計的過程中，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置自檢功能，使自動清洗裝置在清洗前可以結(jié)合工件的實(shí)際情況對工件進(jìn)行檢查，在保證清洗工件不存在任何質(zhì)量問題的基礎(chǔ)上，對工件進(jìn)行清洗作業(yè)。（2）系統(tǒng)測控模塊的設(shè)計，包含系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、更換洗劑、跳槽控制等多個方面，通過對流水線作業(yè)工件清洗的實(shí)時監(jiān)測與控制，防止工件在清洗過程中出現(xiàn)失誤，或是受到外界因素影響出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置錯誤、不合理等現(xiàn)象，為工件清洗質(zhì)量提供有力保障。（3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊的設(shè)計，可以利用PLC對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時控制與管理，充分保汪相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性，使自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)始終處于良好的外界環(huán)境中運(yùn)行，通過管理數(shù)據(jù)參數(shù)來提高工件清洗質(zhì)量，有效降低工作人員工作強(qiáng)度，為工作人員營造良好工作環(huán)境。（4）系統(tǒng)幫助模塊。結(jié)束這一模塊，可以有效解決自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中存在的問題，有效提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性，以及清洗質(zhì)量及效率，使清洗裝置的工作效率始終維持在穩(wěn)定狀態(tài)，以加強(qiáng)工件清洗工作[4]。這一軟件系統(tǒng)主要是建立在當(dāng)前較為廣泛使用的控制語言、視窗高級編程開發(fā)等技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸而來的裝置測控系統(tǒng)，可借助內(nèi)置的PLC對自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行切換，同時還可以自動完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息、資料、數(shù)據(jù)、溫度等的采集工作，為及時調(diào)控自動清洗裝置電氣控制系統(tǒng)提供有力的參考依據(jù)，以提高當(dāng)前裝置的運(yùn)行效率。

4結(jié)語

綜上所述，在時代發(fā)展過程中，傳統(tǒng)清洗裝置已經(jīng)無法滿足工件對清潔程度的要求，因此，在今后發(fā)展過程中，企業(yè)、廠家應(yīng)采用先進(jìn)技術(shù)，改變清洗裝置運(yùn)作方式，實(shí)現(xiàn)工件自動化清洗，同時將PLC有機(jī)運(yùn)用至電氣控制中，以有效提高自動清洗效率，優(yōu)化自動清洗裝置，只有這樣，才可以有效提高我國工件生產(chǎn)質(zhì)量及效率，推動我國機(jī)械制造業(yè)不斷發(fā)展，為社會經(jīng)濟(jì)快速增長打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]殷忠玲，孫榮軍.基于PLC/件自動清洗裝置的設(shè)計[J]自動化與儀器儀表，2016（7）：235-237

[2]陳永超.基于PLC的清洗裝置控制研究[D]阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2009

[3]劉文芳.基于PLC及觸摸屏技術(shù)的CIP清洗控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]制造業(yè)自動化，2011（5）：143-144，212.

[4]李悅，周利坤，馮建偉，等.基于PLC與電液伺服的油罐清洗裝置器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]機(jī)床與液壓，2014 （9）：37-40