基于PLC智能清潔車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張學(xué)迪 張連壯 韓冰 孟昭超 顏安 劉美強(qiáng)

摘要：智能清潔車控制系統(tǒng)作為清潔作業(yè)必不可少的連續(xù)工作設(shè)備，在清潔服務(wù)行業(yè)中起著關(guān)鍵性的作用。智能清潔車控制系統(tǒng)操作簡單，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工作效率高，連續(xù)性好，便于控制管理，已經(jīng)成為眾多工廠，圖書館和各種大型場館的理想機(jī)電設(shè)備。智能清潔車具有極其重要意義，可以大大提高效率，降低人工成本。智能清潔車有十分廣闊的市場前景，它將清掃技術(shù)與智能技術(shù)結(jié)合起來，在家用方面已經(jīng)形成了巨大的產(chǎn)業(yè)。并且，智能清潔車綜合了機(jī)械、傳感器、控制理論等學(xué)科。

關(guān)鍵詞：智能清潔小車;PLC;

1.引言

隨著科技和社會(huì)不斷進(jìn)步，許多大型自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)崛地而起。大型企業(yè)在發(fā)展的同時(shí)，而清潔問題伴隨而來，由于清潔不當(dāng)對企業(yè)發(fā)展造成了一定的影響，有時(shí)還帶來了安全隱患。對于大面積需要清掃的地面如廣場、貨站、轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)，人工打掃起來即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。智能清潔車控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)為研究對象，設(shè)計(jì)出基于PLC控制的智能清潔系統(tǒng)，將清掃面積的大小進(jìn)行測量，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清掃的目的。

2.智能清潔小車工作原理

基于工作環(huán)境的復(fù)雜性，本設(shè)計(jì)用PLC作為核心控制，結(jié)合麥克納姆輪的特點(diǎn)，利用多個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)配合控制，實(shí)現(xiàn)清潔小車的平移、原地轉(zhuǎn)向、前進(jìn)后退、左移右移等功能，結(jié)合清潔裝置實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)無死角清潔。麥克納姆輪是一種可全方位移動(dòng)的全向輪，由輪轂和圍繞輪轂的輥?zhàn)咏M成，麥輪輥?zhàn)虞S線和輪轂軸線夾角成45°。在輪轂的輪緣上斜向分布著許多小輪子，故可以橫向滑移。由四個(gè)這種輪加以組合，可以使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)功能。結(jié)合外部傳感器實(shí)現(xiàn)場合有向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清潔有序工作。

3.智能清潔小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3.1控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

由圖3.1可知當(dāng)工作人可以通過人機(jī)交互界面來實(shí)現(xiàn)對智能清潔車的控制。通過控制小車的行走以及清潔系統(tǒng)的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)清潔工作。

3.2控制系統(tǒng)原理圖

由上圖可知該設(shè)備采用PLC作為核心控制由24個(gè)輸入信號(hào)，它們分別是啟動(dòng)開關(guān)、停止開關(guān)、急停開關(guān)、左臂上升、下降開關(guān)、右臂上升、下降開關(guān)、計(jì)米開關(guān)、左前限位、左后限位、右前限位、右后限位、左側(cè)限位、右側(cè)限位、計(jì)米傳感、左升限位、左降限位、右升限位、右降限位、前進(jìn)后退選擇開關(guān)、左移右移開關(guān)、左旋轉(zhuǎn)右旋轉(zhuǎn)開關(guān)，限位開關(guān)主要用于保障小車的安全，防止小車越過界限產(chǎn)生碰撞，實(shí)現(xiàn)智能清潔小車自動(dòng)工作，開關(guān)用于控制整個(gè)機(jī)器的動(dòng)作以及完成小車的工作。

3.3程序設(shè)計(jì)及過程

本文采用S7-200編程工具軟件。可用梯型圖、指令表編程且，具有程序編輯、相關(guān)參數(shù)值設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、監(jiān)控、仿真調(diào)試、在線修改程序等功能，可以在PLC人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)修改與運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器之間進(jìn)行共享。

3.4智能清潔小車的功能及優(yōu)點(diǎn)

智能清潔小車可應(yīng)用于室內(nèi)外大面積清潔作業(yè)，也可應(yīng)用于高危場所。采用PLC來控制多控制小車內(nèi)部的多個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)多種功能，如小車行走并拍攝，殺毒功能，吸塵器以及灑水等功能。綜合考慮到運(yùn)行場所的多樣性和復(fù)雜性，智能清潔小車外形小巧。本智能清潔小車采用PLC標(biāo)準(zhǔn)模塊，實(shí)現(xiàn)功能可靠、抗干擾能力強(qiáng)，工作環(huán)境相對惡劣，成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。

4.結(jié)語

智能清潔車操作的系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是利用PLC進(jìn)行核心控制，并且結(jié)合了清潔車的一些特性。這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)很多，比如它能夠讓使用者通過人機(jī)交互界面簡便快捷地關(guān)注著清潔車的情況，能夠隨時(shí)讓清潔車啟動(dòng)或者停止，更能夠在清潔車出現(xiàn)問題的時(shí)候發(fā)出警告提醒。

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