PLC的石墨舟清洗机电控系统的设计
目录
引言 1
一、石墨舟清洗机 2
（一）概述 2
（二）机器特点 2
（三）工作能力 2
（四）设备构造 2
二、 石墨舟清洗机的设备外观、布局 2
（一） 设备外观 2
（二） 工作台布局 3
三、 石墨舟清洗机的硬件配置 3
（一）PLC的介绍及选型 4
（二）磁力泵的原理及选型 5
（三）触摸屏的选型及说明 5
四、 石墨舟清洗机的功能设计 6
（一）石墨舟清洗机的工艺流程 6
（二）石墨舟清洗机的控制过程 6
五、控制PLC软件的设计 7
（一）PLC软件的程序设计 7
（二）PLC的资源分配及内部走线图 8
六、触摸屏的设计 10
（一）设计思路 10
（二）界面设置说明 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
当今的世界飞速的发展，许多不可再生能源（如石油、煤炭）已经被人们用的所剩无几，与此同时所带来的污染问题也越来越严重，所以人民开始开放新的能源，由此也产生了一个新兴的行业，太阳能电池制造业，石墨舟则是制造太阳能电池的一种通用模具，但在太阳能电池生产过程中，石墨舟表面会有沉积物残留，在对石墨舟进行重复利用时，需先对其进行清洗，本文在这种情况下设计一种结构简单、操作方便、清洗效果好的用于清洗石墨舟的清洗机。它可以通过触摸屏进行操作，人可以通过触摸屏上的按键，实现对机器的自动控制。此石墨舟清洗机具有水洗和酸洗的功能，可以通过清洗情况的需要选择水洗或酸洗。
一、石墨 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
舟清洗机
（一）概述
清洗机是工业生产中常用的设备。现有技术中并无专门用于清洗石墨舟的清洗机，而在太阳能电池生产过程中，石墨舟表面会有沉积物残留，在对石墨舟进行重复利用时，需先对其进行清洗，因此需要有一种结构简单、操作方便、清洗效果好的用于清洗石墨舟的清洗机。而石墨舟清洗机则是一种用于清洗石墨的专用设备。石墨舟清洗机采用三菱PLC为控制核心。
（二）机器特点
◇操作方便
◇人机对话界面---触摸屏，液晶显示
◇PLC控制，机器故障率低
◇故障实时监控
◇整机功耗低，节能环保
◇使用AC380V，50Hz的三相电源三．
（三）工作能力
2 舟/槽、 4 舟/批次，工作槽可同时水洗/酸洗 4H/批可根据实际情况自由设定。
（四）设备构造
该设备主要由设备壳体、工艺槽、管路系统、抽风系统及电控部分组成，每批工件依次经过酸洗和水洗两个工艺槽。
二、石墨舟清洗机的设备外观、布局
（一）设备外观
如图2-1所示：
图2-1 设备的外观图
此设备的外壳由德国进口 10mm 瓷白耐酸 PP 板热熔焊接而成，骨架由优质碳素结构钢 Q235A，外包 3mm 的 PP 板防腐焊接而成。
（二）工作台布局
如图2-2示：
图2-2 工作台布局
图中可以看出设备内部工作台的布局。工作台左侧有两个水枪，水枪在工作过程中实现喷淋的作用、左侧有两个气枪，气枪在工作过程中实现鼓泡的作用。
三、石墨舟清洗机的硬件配置
石墨舟清洗机中主要零部件有三菱PLC、磁力泵、触摸屏、温度传感器、液位传感器、电磁阀和水/气枪等。如下表3-1所示是一些零件的型号及数量。
表3-1 零件型号及数量
序号 名称 型号 数量
1 温度传感器 PT100 1
2 液位传感器 PVDF浮球 2
3 电磁阀 3V100系列2位3通/直通 8
4 继电器 5A DC24 30
5 温控仪表 E5CZ 1
6 PVDF磁力泵 10mm厚 NPP 2
7 过滤减压阀 SAW2000-02DBG-C8 1
8 PLC 控制系统 FX3U 系列 1
9 触摸屏 TPC7062KX 1
下面对一些零部件进行了简单的介绍与分析
（一）PLC的介绍及选型
1. PLC的介绍：
a.可编程控制器的定义
可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用设计的数字运算和操作的电子装置。
b.PLC的基本结构
PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的电子装置。PLC是以微处理为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。作为一种特殊形式的计算机控制系统。PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的，PLC是以微处理为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。PLC结构如图3-1所示
图3-1 PLC 机构示意图
c.可编程控制器的优点
1.可靠性高，抗扰能力强
2.编程方便，易于使用
3.通用性强
4.程序设计简单，易学，易懂
2.PLC的选型
如图3-2所示是石墨舟清洗机所用到的三菱PLC3u-MR
图3-2 三菱FX3u-64MR
所用PLC为64点位的三菱PLC，型号FX3u-64MR;其中有32个输入点，32个输出点。三菱FX系类是一种小型的、适用于多个基本组件间连接、模拟控制定位控制等多样化需要的PLC。选择它的原因是因为所需要的I/O点、储存容量也较大，而FX3u-64MR满足这些要求。
（二）磁力泵的原理及选型
磁力泵的工作原理：磁力泵是由电动机和泵体组成。当电机带动外磁转子旋转时，由于永磁体的吸斥作用，带动内转子同步旋转，又因为叶轮与内磁转子连在一体，从而叶轮也就和内磁转子一起转动而达到输送液体的目的。
在石墨舟清洗机中用的是PVDF磁力泵。选择它可将药液从储液箱泵入槽体，进行循环再利用，又因为清洗机要满足两种清洗工艺：水洗与酸洗；而PVDF磁力泵则满足这种要求:耐腐蚀 。
（三）触摸屏的选型及说明
如图3-3所示：选用的触摸屏是MCGS TPC7062KX，液晶屏TFT液晶显示，LED背光显示；颜色真彩，65535；色分辨率800×480；液晶屏亮度
总结
本文设计的控制系统充分发挥了三菱FX3u-MR PLC模块化结构的优势，配合先进的操作显示触摸屏系统。使石墨舟清洗机具有自动报警、实时监控、操作简单等功能，具有较好的实用价值。面前该设备已经应用到清洗行业中，实际运行表明，该设备的可靠性高，操作方便，电气接线简单，能满足清洗的需求。随着通信、计算机网络、数据库技术的发展，仓库的日常管理工作朝着信息化、自动化的方向发展。基于可编程技术的石墨舟清洗机电气控制系统已成自动控制领域的重要的应用之一。
引言 1
一、石墨舟清洗机 2
（一）概述 2
（二）机器特点 2
（三）工作能力 2
（四）设备构造 2
二、 石墨舟清洗机的设备外观、布局 2
（一） 设备外观 2
（二） 工作台布局 3
三、 石墨舟清洗机的硬件配置 3
（一）PLC的介绍及选型 4
（二）磁力泵的原理及选型 5
（三）触摸屏的选型及说明 5
四、 石墨舟清洗机的功能设计 6
（一）石墨舟清洗机的工艺流程 6
（二）石墨舟清洗机的控制过程 6
五、控制PLC软件的设计 7
（一）PLC软件的程序设计 7
（二）PLC的资源分配及内部走线图 8
六、触摸屏的设计 10
（一）设计思路 10
（二）界面设置说明 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
当今的世界飞速的发展，许多不可再生能源（如石油、煤炭）已经被人们用的所剩无几，与此同时所带来的污染问题也越来越严重，所以人民开始开放新的能源，由此也产生了一个新兴的行业，太阳能电池制造业，石墨舟则是制造太阳能电池的一种通用模具，但在太阳能电池生产过程中，石墨舟表面会有沉积物残留，在对石墨舟进行重复利用时，需先对其进行清洗，本文在这种情况下设计一种结构简单、操作方便、清洗效果好的用于清洗石墨舟的清洗机。它可以通过触摸屏进行操作，人可以通过触摸屏上的按键，实现对机器的自动控制。此石墨舟清洗机具有水洗和酸洗的功能，可以通过清洗情况的需要选择水洗或酸洗。
一、石墨 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
舟清洗机
（一）概述
清洗机是工业生产中常用的设备。现有技术中并无专门用于清洗石墨舟的清洗机，而在太阳能电池生产过程中，石墨舟表面会有沉积物残留，在对石墨舟进行重复利用时，需先对其进行清洗，因此需要有一种结构简单、操作方便、清洗效果好的用于清洗石墨舟的清洗机。而石墨舟清洗机则是一种用于清洗石墨的专用设备。石墨舟清洗机采用三菱PLC为控制核心。
（二）机器特点
◇操作方便
◇人机对话界面---触摸屏，液晶显示
◇PLC控制，机器故障率低
◇故障实时监控
◇整机功耗低，节能环保
◇使用AC380V，50Hz的三相电源三．
（三）工作能力
2 舟/槽、 4 舟/批次，工作槽可同时水洗/酸洗 4H/批可根据实际情况自由设定。
（四）设备构造
该设备主要由设备壳体、工艺槽、管路系统、抽风系统及电控部分组成，每批工件依次经过酸洗和水洗两个工艺槽。
二、石墨舟清洗机的设备外观、布局
（一）设备外观
如图2-1所示：
图2-1 设备的外观图
此设备的外壳由德国进口 10mm 瓷白耐酸 PP 板热熔焊接而成，骨架由优质碳素结构钢 Q235A，外包 3mm 的 PP 板防腐焊接而成。
（二）工作台布局
如图2-2示：
图2-2 工作台布局
图中可以看出设备内部工作台的布局。工作台左侧有两个水枪，水枪在工作过程中实现喷淋的作用、左侧有两个气枪，气枪在工作过程中实现鼓泡的作用。
三、石墨舟清洗机的硬件配置
石墨舟清洗机中主要零部件有三菱PLC、磁力泵、触摸屏、温度传感器、液位传感器、电磁阀和水/气枪等。如下表3-1所示是一些零件的型号及数量。
表3-1 零件型号及数量
序号 名称 型号 数量
1 温度传感器 PT100 1
2 液位传感器 PVDF浮球 2
3 电磁阀 3V100系列2位3通/直通 8
4 继电器 5A DC24 30
5 温控仪表 E5CZ 1
6 PVDF磁力泵 10mm厚 NPP 2
7 过滤减压阀 SAW2000-02DBG-C8 1
8 PLC 控制系统 FX3U 系列 1
9 触摸屏 TPC7062KX 1
下面对一些零部件进行了简单的介绍与分析
（一）PLC的介绍及选型
1. PLC的介绍：
a.可编程控制器的定义
可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用设计的数字运算和操作的电子装置。
b.PLC的基本结构
PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的电子装置。PLC是以微处理为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。作为一种特殊形式的计算机控制系统。PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的，PLC是以微处理为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。PLC结构如图3-1所示
图3-1 PLC 机构示意图
c.可编程控制器的优点
1.可靠性高，抗扰能力强
2.编程方便，易于使用
3.通用性强
4.程序设计简单，易学，易懂
2.PLC的选型
如图3-2所示是石墨舟清洗机所用到的三菱PLC3u-MR
图3-2 三菱FX3u-64MR
所用PLC为64点位的三菱PLC，型号FX3u-64MR;其中有32个输入点，32个输出点。三菱FX系类是一种小型的、适用于多个基本组件间连接、模拟控制定位控制等多样化需要的PLC。选择它的原因是因为所需要的I/O点、储存容量也较大，而FX3u-64MR满足这些要求。
（二）磁力泵的原理及选型
磁力泵的工作原理：磁力泵是由电动机和泵体组成。当电机带动外磁转子旋转时，由于永磁体的吸斥作用，带动内转子同步旋转，又因为叶轮与内磁转子连在一体，从而叶轮也就和内磁转子一起转动而达到输送液体的目的。
在石墨舟清洗机中用的是PVDF磁力泵。选择它可将药液从储液箱泵入槽体，进行循环再利用，又因为清洗机要满足两种清洗工艺：水洗与酸洗；而PVDF磁力泵则满足这种要求:耐腐蚀 。
（三）触摸屏的选型及说明
如图3-3所示：选用的触摸屏是MCGS TPC7062KX，液晶屏TFT液晶显示，LED背光显示；颜色真彩，65535；色分辨率800×480；液晶屏亮度
总结
本文设计的控制系统充分发挥了三菱FX3u-MR PLC模块化结构的优势，配合先进的操作显示触摸屏系统。使石墨舟清洗机具有自动报警、实时监控、操作简单等功能，具有较好的实用价值。面前该设备已经应用到清洗行业中，实际运行表明，该设备的可靠性高，操作方便，电气接线简单，能满足清洗的需求。随着通信、计算机网络、数据库技术的发展，仓库的日常管理工作朝着信息化、自动化的方向发展。基于可编程技术的石墨舟清洗机电气控制系统已成自动控制领域的重要的应用之一。
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