前言
超聲波在生活及服務(wù)業(yè)中主要用于清洗和消毒。 日常生活中，眼鏡，shou飾都可以用超聲波進(jìn)行清洗，且速度快，無(wú)損傷；大型的賓館，飯店用它清洗餐具，不僅清洗效果好，而且還具有殺滅病毒的作用。 這主要是利用了超聲波的空化效應(yīng)。所以，可以選擇自來(lái)水作為清洗劑，這樣，不但節(jié)約了清洗的成本， 更是具有環(huán)保的作用。
超聲波清洗機(jī)目前具有很大的市場(chǎng)需求， 要實(shí)現(xiàn)超聲波清洗的自動(dòng)化， 就需要設(shè)計(jì)優(yōu)良的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
1 超聲波清洗機(jī)的工作原理
由于清洗器是全自動(dòng)控制， 故清洗工藝可按如下安排進(jìn)行：放料：主要是放入要清洗的物品；進(jìn)水：通過(guò) PLC 控制由進(jìn)水管實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水：進(jìn)水關(guān)：通過(guò) PLC 控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)進(jìn)水；清洗：主要是通過(guò) PLC 控制超聲波發(fā)射電路的通電，從而使超聲波電路工作，發(fā)出超聲波，進(jìn)而通過(guò)空化作用去清洗要清洗的物品；清洗停：通過(guò) PLC 控制超聲波發(fā)射電路斷電，從而使其停止工作，進(jìn)而停止清洗物品；排水：通過(guò) PLC 控制從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排水；排水關(guān)：排水結(jié)束后自動(dòng)關(guān)掉排水管；烘干：關(guān)掉排水后，通過(guò) PLC 控制烘干設(shè)備開(kāi)始工作；烘干停：烘干一定時(shí)間后通過(guò) PLC 控制
自動(dòng)關(guān)掉烘干設(shè)備；取料：取走清洗烘干后的物品。
1.1 電氣控制系統(tǒng)輸入信號(hào)的確定
由于設(shè)計(jì)的是全自動(dòng)的清洗器， 所以使用可編程序控制器(PLC)控制整個(gè)清洗過(guò)程，同時(shí)，發(fā)生故障時(shí)能夠做到緊急停止清洗。
超聲波清洗器的輸入控制信號(hào)由點(diǎn)動(dòng)按鈕提供， 通過(guò)ＰＬＣ內(nèi)部計(jì)時(shí)器提供計(jì)時(shí)功能從而提高控制系統(tǒng)的可靠性、精準(zhǔn)度及靈敏度，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)清洗過(guò)程的全自動(dòng)控制。輸入信號(hào)如表 1 所示：
1.2 控制對(duì)象的確定
超聲波清洗器控制系統(tǒng)采用可編程序控制器(PLC)控制，考慮到控制系統(tǒng)操作的直觀簡(jiǎn)易性及安全性，增加了系統(tǒng)啟動(dòng)指示燈 LED5，進(jìn)水關(guān)指示燈 LED1，清洗停指示燈LED2，排水關(guān)指示燈 LED3，烘干停指示燈 LED4，單周期指示燈 LED6，連續(xù)執(zhí)行程序指示燈 LED7，緊急停止報(bào)警蜂鳴器 SP。
控制對(duì)象：如表 2 所示：
1.3 PLC 資源分配
由系統(tǒng)工作循環(huán)設(shè)計(jì)出系統(tǒng)順序功能圖，其中 M8002為初始化脈沖，使系統(tǒng)進(jìn)入初始步。M220 為初始步，X0是清洗器的起動(dòng)開(kāi)關(guān)，由于清洗器為全自動(dòng)清洗，當(dāng)按下
X0 時(shí)，清洗器開(kāi)始工作直到結(jié)束工作循環(huán)。如果選擇的是單周期工作方式，按下起動(dòng)按鈕 X0 后，從初始步開(kāi)始，清洗器按順序功能圖的規(guī)定完成一個(gè)周期的的工作， 返回并停留在初始步。 如果選擇連續(xù)工作方式， 在初始狀態(tài)按下起動(dòng)按鈕后， 清洗器從初始步開(kāi)始一個(gè)周期一個(gè)周期地反復(fù)連續(xù)工作， 按下停止按鈕后并不馬上停止工作， 在完成**后一個(gè)周期的工作后，系統(tǒng)才停在初始步。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，按下緊急停止按鈕，系統(tǒng)馬上停止工作。
控制系統(tǒng)的主程序是根據(jù)圖 1 控制系統(tǒng)順序功能圖， 以起保停電路的編程方式來(lái)編寫(xiě)的。
1.4 PLC 外部接線圖
PLC 外部接線圖， 輸入輸出設(shè)備、 負(fù)載電源的類(lèi)型等的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的控制要求來(lái)設(shè)定。
超聲波清洗器控制系統(tǒng)PLC 外部接線圖如下圖 2 所示：
2 結(jié)論
通過(guò)采用可編程控制器（PLC）對(duì)超聲波控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的控制功能，給系統(tǒng)維護(hù)和靈活改變控制程序帶來(lái)很大方便，自動(dòng)化程度高，對(duì)超聲波清洗器的實(shí)際開(kāi)發(fā)，有一定的推廣價(jià)值。
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