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行清洗，且速度快，無損傷；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。
超聲波清洗機目前具有很大的市場需求， 要實現(xiàn)超聲波清洗的自動化， 就需要設(shè)計優(yōu)良的自動控制系統(tǒng)。
1 超聲波清洗機的工作原理
由于清洗器是全自動控制， 故清洗工藝可按如下安排進行：放料：主要是放入要清洗的物品；進水：通過 PLC 控制由進水管實現(xiàn)自動進水：進水關(guān)：通過 PLC 控制實現(xiàn)自動關(guān)進水；清洗：主要是通過 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，進而通過空化作用去清洗要清洗的物品；清洗停：通過 PLC 控制超聲波發(fā)射電路斷電，從而使其停止工作，進而停止清洗物品；排水：通過 PLC 控制從而實現(xiàn)自動排水；排水關(guān)：排水結(jié)束后自動關(guān)掉排水管；烘干：關(guān)掉排水后，通過 PLC 控制烘干設(shè)備開始工作；烘干停：烘干一定時間后通過 PLC 控制
自動關(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)輸入信號的確定
由于設(shè)計的是全自動的清洗器， 所以使用可編程序控制器(PLC)控制整個清洗過程，同時，發(fā)生故障時能夠做到緊急停止清洗。
超聲波清洗器的輸入控制信號由點動按鈕提供， 通過ＰＬＣ內(nèi)部計時器提供計時功能從而提高控制系統(tǒng)的可靠性、精準度及靈敏度，從而實現(xiàn)整個清洗過程的全自動控制。輸入信號如表 1 所示：
1.2 控制對象的確定
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)操作的直觀簡易性及安全性，增加了系統(tǒng)啟動指示燈 LED5，進水關(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，緊急停止報警蜂鳴器 SP。
控制對象：如表 2 所示：
1.3 PLC 資源分配
由系統(tǒng)工作循環(huán)設(shè)計出系統(tǒng)順序功能圖，其中 M8002為初始化脈沖，使系統(tǒng)進入初始步。M220 為初始步，X0是清洗器的起動開關(guān)，由于清洗器為全自動清洗，當按下
X0 時，清洗器開始工作直到結(jié)束工作循環(huán)。如果選擇的是單周期工作方式，按下起動按鈕 X0 后，從初始步開始，清洗器按順序功能圖的規(guī)定完成一個周期的的工作， 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)按下起動按鈕后， 清洗器從初始步開始一個周期一個周期地反復(fù)連續(xù)工作， 按下停止按鈕后并不馬上停止工作， 在完成**后一個周期的工作后，系統(tǒng)才停在初始步。當出現(xiàn)故障時，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編寫的。
1.4 PLC 外部接線圖
PLC 外部接線圖， 輸入輸出設(shè)備、 負載電源的類型等的設(shè)計應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的控制要求來設(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
通過采用可編程控制器（PLC）對超聲波控制系統(tǒng)的設(shè)計，保證了系統(tǒng)的控制功能，給系統(tǒng)維護和靈活改變控制程序帶來很大方便，自動化程度高，對超聲波清洗器的實際開發(fā)，有一定的推廣價值。
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