基于PLC控制的玻璃清洗机的设计.pdf

第 4期 总第 1 5 5期 2 0 0 9年 8月 机 械工 程 与自 动 化 ME C HANI C AL E N GI NE E R I NGAUT O MA TI ON NO． 4 Au g． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 0 9 0 4 0 1 6 9 - 0 2 基于 P L C控制的玻璃清洗机 的设计 秦琴 ，王 忠庆 中北大学 信息与通信工程学 院，山西 太原0 3 0 0 5 1 摘要 采用松下 F P O系列 P L C和 MD3 0 4 L文本显 示器 为主要控制元件 ， 设计 了玻璃清洗机控制 系统 。 其传输 速度可调 ， 主机架高度 升降精 确 ； 通过人机界 面的简易操作 ， 能够顺利完成丝印前玻片 的清洗和 吹干 ， 使得实 际操作更加方便直观 关键词 清洗机 ；P L C；文本 显示器 中图分类号 TP 2 7 3 文献标识码 B 1清洗机 的清 洗工 艺分析 玻璃清洗机为玻璃印刷生产线的配套设备 ，在与 前级上片机和后级缓冲传输机相接后 ，能够顺利完成 丝印前玻片的清洗和吹干 。 玻璃 清洗机 的 主机 清 洗段 分 为清 洗和风 干 两部 分 ，目的是对玻璃除油、除尘以及干燥 ；上片段和下 片段为玻璃清洗机辅助设备，起传送玻璃的作用。清 洗前根据玻璃的厚度预先升降主体机架的高度 ，利用 上 、下毛刷和胶辊的相对运动来清洗和传送玻璃 ；清 洗时的水温为6 0℃，要求弱碱性；之后就进入玻璃干 燥环节。针对 目前汽车玻璃清洗机洗净度不高 、会划 伤玻璃及传送易破碎、操作不方便等缺点，本文设计 了先进的自动控制系统 ，辅之水路循环系统 ，完成丝 印前 玻 片的清 洗和 吹干 。 2系统硬 件设 计 考虑到与车间其他同类 型清洗机的 P I c机型统 一 ，以及留有1 0 的备用点，确定选用 日本松下公司 的 F P 0系列 P I c。本控 制 系统 采用 F P 0 一C 3 2 T E 3 2 T 输入 3 2 点／ 输出 3 2点 ，它的 R S 2 3 2接口与文 本 显示 器 MD3 0 4 I 连 接 ， P I C的输 入点 连接 到温 控器 的引脚 。从文本显示器的人机界面中的传输速度给定 窗口将数据送到 P I C中，再由 P I C 的模拟量端 口经 屏蔽电缆到达变频器模拟量输入端子 ，通过变频器的 操作面板可以设置附加速度 ，从而调节清洗机的传输 速度。本设计一方面充分利用了 P I C的模拟点 ， 另一 方面也满足了清洗玻璃的工艺要求 。整个控制系统可 以实现在线参数设置，且可选择 自动运行和手动操作 两 种方 式 ， 加 强 了设 备 运行 的稳定 性 、 可靠 性 。 P I C部 收稿 日期 2 0 0 8 一 l l 一 1 0 ；修 回日期 2 0 0 9 0 4 1 0 作者简介 秦琴 1 9 8 4 一 ， 女 ， 湖北公安人 ， 在读硕士研究生。 分输入点和输出点的连线分别见图 1和图 2 。 2 4 V O V 序号 输入点名称 输入点 B M 1 编码器 X 0 厂1 ‘ 一 2 李 点 Xl - 一 3 自动启动 X 2 T 4 风机启动 X 3 5 风机停止 X 4 T 6 手动／ 自动 X 5 T 7 加热开 X 6 8 加热关 X 7 T 9 空点 X 8 2 1 空点 X 2 0 2 2 空点 X 2 1 P H I 2 3 找位原点 X 2 2 几 2 4 上升停L E 开关 X 2 3 2 5 上升保护开关 X 2 4 2 6 下降保护开关 X 2 5 2 7 下片 信号 X 2 6 - 一外部信号 2 8 搴 占 X 2 7 ／ 2 9 曹～上下限控 X 2 8 ／ 3 0 嘈二上下限控帝 『 X 2 9 ／ 3 1 憎三上下限控 X 2 A P L C X C O ～ 图 l P LC部 分 输 入 点 连 线 图 3系统 软件 设计 分析可知 ， 本系统是一个多工步的顺序控制系统 ， 本文运用模块化程序结构实现控制， 其具有结构简单、 编程 方便 等 优点 。控 制系统 流程 见 图 3 。 清洗机程序设计难点之一在于清洗前应根据玻璃 的厚度预先升降主体机架到合适的高度。本文设计了 清洗台的升降程序， 实现 了这一动作 ， 因篇幅有限 ， 此 处未 给 出梯形 图程序 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 O 9年 第 4期 4文本 显示器 人机界 面 图 4和 图 5分别 为文本显示 器上 的清 洗玻璃 厚度 设 置界 面和传输 速度设 置界 面 。 亭 号 辅 出 点 名 称 输 出 I占 去传输电饥 变 耍 器 1 传输调速 Y O 2 搴 占 Y 1 3 破片传输 Y 2 丛l 几 4 洗台上升 协 洗台下降 Y 4 0 I 6 辊刷运行 Y 5 _ K A 5 f 风机运行 Y 6 6 8 水泵压行 Y 7 1 诅 , J T n L ． J 9 水橹加热 Y 8 1 O 空点 1 1 空点 v A l 2 空点 i 日 】 3 凡 l 停止 Y c n l 4 上片许可 融9 n l 5 盘届 仃 Y E K A 1 o 1 6 空点 Y F P L C Y C O M P L C Y C O M 图 2 P L C 部 分 输 出 点 连线 图 5结束 语 本文 采用 P I C、变频器 、文 本显示 器设 计 了玻璃 清洗机的控制系统 ，大大提高了汽车玻璃清洗机的工 作可靠性及安全性 。其清洗速度可调 ，主机架高度可 调 ，满足 了一般 车辆 的清 洗要求 ，而最 终通过 人机界 面的设置，使得实际操作更加方便直观 ，也实现了设 备的在线检测和控制，方便了系统维护和检修 。此系 图 4 玻璃厚度设置界面 统 自投入 生产运 行 以来 ，动作 安全 可靠 。 参考文献 [ 2 ] [ 1 ] 廖常初． P L C编程及应用[ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 5 ． 图 3 玻璃清洗机的控 制系统流程图 时 l S 图 5 传输速度设置界面 熊新 民． 自动控 制原理 与系统[ M] ． 北 京 电子工业 出版 社 ． 2 0 0 3 ． De s i g n o f Gl a s s Cl e a n i n g M a c h i n e Ba s e d o n PLC QI N Qi n，WANG Zh o n g - q i n g S c h o o l o f I n f o r ma t i o n a n d Co mmun i c a t i o n En g i n e e r i n g． No r t h Un i v e r s i t y o f Ch i n a ， Ta i yu a n 0 3 0 0 5 1 ． Ch i n a Abs t r a c t Thi s p a pe r s t ud i es c l e a ni n g ma c h i n e f or 1 ．3 me t e r c a r g l a s s，a nd put s f o r war d t he c ont r o l s y s t e m ba s e d on FPO PLC pr o du c e d by Pa na s oni c a nd M D3 04 L-- t e x t di s pl a y f or t he wa s hi ng ma c hi ne ．Bot h t h e t r a ns f e r s p e e d of t h e ma c hi ne a nd t he h e i g ht o f t h e ma i n f r a me c a n b e a d j u s t e d a c c u r a t e l y ．Op e r a t io n o n HMI ma k e s i t mo r e c o n v e n i e n t i n p r a c t i c e ． Ke y wor dsc l e a ni ng ma c hi ne； PLC；t e xt di s pl a y I- 接第 1 6 8页 Re s e a r c h o n An t i j a mmi n g T e c h n o l o g y o f P L C C o n t r o l S y s t e m AI Li ，CHENG J i a - t a ng De p a r t me nt o f Au t o ma t i o n， Ho n g h e Uni v e r s i t y， M e n g z i 6 6 1 1 0 0 。 Chi n a Ab s t r a c t W i t h t h e d ev e l op me nt o f i nd us t r i a l a ut o ma t i o n an d c on t r ol t e c hn ol o gy，PLC i n i ndu s t r i a l e qu i p me nt c on t r ol i s u s e d mo r e a nd mor e wi d e l y． The r e l i a bi l i t y o f PLC c o nt r ol s y s t e m ha s a d i r e c t i mpa c t o n e n t er pr i s e’ s s a f e pr o du c t i on a nd e c on omi c r un ni ng， t h e a n t i - j a mmi n g c a p a b i l i t y o f t h e wh o l e s y s t e m i s t h e k e y t O r e l i a b l e o p e r a t i o n ． Th i s a r t i c l e d e t a i l s t h e t y p e s a n d s o u r c e s o f i n t e r f e r e n c e i mp a c t i n g P I C r u n n i n g ，a n d p r o p o s e s t h e s t r a t e g y o f a n t i j a mmi n g d e s i g n ． Ke y w o r d s P LC c o n t r o l s y s t e m ；i n t e r f e r e n c e s o u r c e s a n t i j a mmi n g 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m