前言超声波清洗机由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质－－清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子及脱离，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的。本次课程设计主要通过S7-200PLC控制超声波清洗机对清洗物进行清洗、漂洗还有超声清洗，其中水泵电动机和液泵电动机的启动与停止，进水阀、进液阀、排水阀，排液阀等阀门的开和关都通过PLC控制，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位用来传递清洗信号。目录课程设计的任务和要求……………………………………………………11.1课程设计的任务………………………………………………………11.2课程设计的基本要求…………………………………………………1总体设计……………………………………………………………………22.1超声波清洗机工作原理说明…………………………………………22.2控制设计方案选择……………………………………………………22.3PLC选型………………………………………………………………32.4控制面板设计…………………………………………………………42.5PLC端子接线…………………………………………………………5PLC程序设计………………………………………………………………63.1程序设计分析…………………………………………………………63.2顺序功能图……………………………………………………………63.3PLC梯形图……………………………………………………………7程序调试说明.………………………………………………………………154.1调试步骤………………………………………………………………154.2调试问题解决…………………………………………………………154.3仿真结果及其分析……………………………………………………16设计不足与改进……………………………………………………………17结束语………………………………………………………………………181.课程设计的要求与任务1.1课程设计的任务超声波清洗机控制系统设计该系统可以进行清洗、漂洗还有超声，有进水阀、进液阀、排水阀，排液阀，水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位；清洗液冲洗时，液泵工作，进液阀、排液阀同时打开。清水冲洗时，水泵工作，进水阀、排水阀同时打开。图1超声波清洗机工艺流程图1.2课程设计的基本要求a.设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。2）按停止按钮，完成当前循环后再停。3）要求可以实现手动、单周期、连续控制。4）循环5次，停止循环，声光间断报警5秒。b.设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图写出设计说明书2.总体设计2.1超声波清洗机工作原理说明图2超声波清洗机简单示意图工作方式说明：通过进水进液阀的液泵水泵产生的高压对清洗物进行冲洗，此时排液排水阀打开，及时排出进入的液体，实现冲洗功能。冲洗完成后，关闭排液排水阀，将清洗液和谁注入清洗机中，通过上下限位来检测液体的高度，进而控制液体的进入，漂洗过程中通过电动机的转动使液体与清洗物冲击进行漂洗，超声波发生源发送超声波对清洗物进行超声清洗，完成清洗和漂洗后通过排水阀将清洗机内的清洗物排除。2.2控制方案选择方案一：采用继电器-接触器对系统进行控制，控制优点：设计较简单，成本较低。缺点：由于接线复杂触点过多稳定性不高，反应速度慢，且操作不方便方案二：采用PLC控制，需要设计人员了解PLC的编程方法，具有一定的PLC专业知识该方案稳定，但是PLC具有设计较简单，成本低，且反应速度较快，易于操作等优点，所以本次设计采用PLC控制。2.3PLC选型先根据要实现的控制功能设计要多少输入信号和输出信号，分配好端子。端子分配如下表：输入输出功能地址功能地址手动I0.0进水阀Q0.0单周期I0.1进液阀Q0.1连续I0.2排水、液阀Q0.2启动I0.3水泵Q0.3停止I0.4