基于PLC工件自动清洗装置的电气控制研究

魏琳

摘 要：机械工件需要经过清洗，才可以保证其在今后工作过程中避免出现故障现象，因此，如何有效提高机械加工件自动清洗已经成为相关企业、生产厂家需要考虑的重要问题。文章结合实际情况，对基于PLCL件自动清洗装置的电气控制进行分析，旨在有效提高我国自动清洗装置电气控制水平。

关键词：PLC；工件自动清洗装置；电气控制

随着我国工业技术水平的不断提升，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller， PLC）已经被广泛应用到社会生产中的各个领域。机械制造业为各个行业提供基础设备，是国民经济的基础，其自动化发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。

1 PLC自动清洗装置概述

随着我国社会经济的不断发展，我国机械加工行业在社会经济提升的带动下，得到较好发展，但是随着科技时代的到来，当前社会各个领域的生产都逐渐提高了对机械工件质量及数量的要求，传统清洗装置已经无法适应工件对清洁程度的要求。对此，生产厂家及企业应充分结合时代发展的特点，在今后生产、加工过程中，结合实际情况，逐渐完善各个生产环节的工艺，完善清洗装置，充分做好工件的清洗工作，以保证工件在今后的使用过程中不会因质量问题而引起故障现象[1]。

通常情况下，电气控制系统中将PLC控制技术应用至工件自动清洗装置中，主要是采用先进技术手段，将工件在生产过程中存留下来的污渍进行自动化清理，以提高清洗质量及效率。在清理过程中，主要是利用PLC微型芯片进行控制，再将多个不锈钢材质制作的清洗槽串联在一起，组成一条工作链，用于各个工件清洗工作。在设计PLC自动清洗装置时，设计人员可以结合实际需要的清洁工件特点开展设计工作，以保证自动清洗设备符合工厂需求。首先，由车间工人将需要清洗的工件依次放入工装篮中，然后将装有工件的工装篮放入进料区，在工装篮自动传输至起吊口后，由自动清洗装置中的起吊机械手按照事先设定清洗工艺，将工件吊入与之相对应的位置，对相关工件进行清洗液超声清洗、喷洒漂洗、柠檬酸漂洗、高温漂洗等环节，将工件上残存污渍进行清理，充分保证工件清洁度。

2 自动清洗装置电气控制系统设计

首先，自动清洗装置电气系统控制主要分为两部分，即电气柜与电脑触摸屏两部分。在设计过程中，需要将PLC以及其他电气系统控制元件装入控制柜内，而控制柜操作界面即工作人員在实际工作过程中所使用的触摸屏。通过电气控制系统，相关工作人员可以对自动清洗装置的实时动态进行监视，同时还可以及时掌握自动清洗装置状态信息，在控制系统装置两端会设置紧急按钮，以防止意外事件发生。此外，电气系统拥有独立、加锁的电控柜，与底盘相互连接，在设计电路时需要将电力功能进行分层，为今后技术工作人员检查、维护、维修等工作提供便利。

为了充分保汪工作人员生命安全，在设计控制系统时，需严格按照相关规程中的相关要求，严格落实接地装置安装环节施工，保证接地装置性能最佳，而装置在运行过程中需要使用的各项参数，均设置密码保护功能，以保护装置运行安全以及数据参数的准确性；电控柜主要是采用电脑白碳钢喷塑制作而成。在设计过程中，设计人员应结合实际情况，将重要标志进行清晰设计，如通过控制元件延伸到电控柜外侧各类开关的各部分控制线，需要明确标明线号，做好相应标记，以防止工作人员在实际工作中无法区分控制线而出现操作失误的现象。

其次，设计人员可以结合清洗工件的种类、特点选择不同的清洗工艺，再根据清洗工艺的不同选择恰当清洗液，设置多种不同的储液槽放置清洗液，供自动清洗装置进行选择，若是在实际清洗过程中存在特殊工艺，则可以结合实际需求选择跳槽清洗，使不同工件均可以得到有效清洗，在提高清洗效率的同时，减少工作人员的工作压力，解决人力资源成本，为企业的长期稳定发展奠定良好基础。

最后，自动清洗装置电气控制系统在设计之初设有蜂鸣器报警装置，在系统出现故障并发出警报时，蜂鸣器会发生间断性蜂鸣报警，同时闪烁三色灯中的黄色与红色灯，触摸屏上也会给予工作人员相应的提示，使工作人员可以及时发现自动清洗装置中存在的问题，及时采取有效措施，对故障问题进行解决，若是故障排除，警报装置会自动接触警报，屏幕中的故障提示也会消失。此外，温度控制设计同样是控制系统的重要组成部分[2]。通常情况下，自动清洗装置电气控制系统会采用数显温控器来控制温度，可以结合自动清洗装置实际运行状况、各个槽内需要的温度进行加热，同时还可以对槽内温度进行实时监测，以保证槽内温度始终处于可控范围之内，防止装置故障事件的发生。

3 基于PLC的自动清洗装置电气控制系统设计

3.1硬件设计

利用PLC设计自动清洗装置电气控制系统，可以优化自动清洗装置中存在的问题，提高装置清洗效率。因此，设计人员可以结合生产实际情况，科学、合理地设计PLC控制系统。由于PLC是自动清洗装置电气系统的核心，需要将多个末梢部件传输的信息数据进行分析、整理、传输等多个工序，并借此连接系统中的各个部位，构成自动化清洗装置这一整体设备，这就需要设计人员结合工厂生产、加工的实际需求设置自动化运行程序，同时按照工件清洗需求合理配置清洗槽、储液槽、机械手等工作部件的数量，以保证清洗工作的顺利进行。除此之外，利用PLC还可以有效控制储液槽液位、温度等，以保证工件自动清洗的顺利进行[3]。

3.2软件设计

软件设计需要设计人员结合工件的实际情况，合理设置系统内的清洗程序。通常情况下，工件清洗主要可以区分为以下几个步骤：（1）系统自检功能模块。在软件设计的过程中，设计人员应结合实际情况设置自检功能，使自动清洗装置在清洗前可以结合工件的实际情况对工件进行检查，在保证清洗工件不存在任何质量问题的基础上，对工件进行清洗作业。（2）系统测控模块的设计，包含系统运行监控、更换洗剂、跳槽控制等多个方面，通过对流水线作业工件清洗的实时监测与控制，防止工件在清洗过程中出现失误，或是受到外界因素影响出现参数设置错误、不合理等现象，为工件清洗质量提供有力保障。（3）系统数据管理模块。系统数据管理模块的设计，可以利用PLC对系统数据进行实时控制与管理，充分保汪相关数据参数的准确性，使自动清洗装置电气控制系统始终处于良好的外界环境中运行，通过管理数据参数来提高工件清洗质量，有效降低工作人员工作强度，为工作人员营造良好工作环境。（4）系统帮助模块。结束这一模块，可以有效解决自动清洗装置电气控制系统在实际运行过程中存在的问题，有效提高系统运行安全性、稳定性，以及清洗质量及效率，使清洗装置的工作效率始终维持在稳定状态，以加强工件清洗工作[4]。这一软件系统主要是建立在当前较为广泛使用的控制语言、视窗高级编程开发等技术的基础上延伸而来的装置测控系统，可借助内置的PLC对自动清洗装置电气控制系统的实际运行状况进行切换，同时还可以自动完成相关数据信息、资料、数据、温度等的采集工作，为及时调控自动清洗装置电气控制系统提供有力的参考依据，以提高当前装置的运行效率。

4结语

综上所述，在时代发展过程中，传统清洗装置已经无法满足工件对清洁程度的要求，因此，在今后发展过程中，企业、厂家应采用先进技术，改变清洗装置运作方式，实现工件自动化清洗，同时将PLC有机运用至电气控制中，以有效提高自动清洗效率，优化自动清洗装置，只有这样，才可以有效提高我国工件生产质量及效率，推动我国机械制造业不断发展，为社会经济快速增长打下坚实基础。

[参考文献]

[1]殷忠玲，孙荣军.基于PLC/件自动清洗装置的设计[J]自动化与仪器仪表，2016（7）：235-237

[2]陈永超.基于PLC的清洗装置控制研究[D]阜新：辽宁工程技术大学，2009

[3]刘文芳.基于PLC及触摸屏技术的CIP清洗控制系统的设计[J]制造业自动化，2011（5）：143-144，212.

[4]李悦，周利坤，冯建伟，等.基于PLC与电液伺服的油罐清洗装置器人控制系统设计[J]机床与液压，2014 （9）：37-40