基于PLC智能清潔小車控制系統(tǒng)的設計

孟昭超 張恒 張學迪 周東近 李俊東

摘 要：中大型企業(yè)隨著自動化水平不斷提高，廠房及生產面積不斷擴大，清潔工作由清潔人員操作大型機器來完成。本文通過對PLC控制清潔車實現(xiàn)無人化操作，大大提升提高清潔的效率和質量。

關鍵詞：智能清潔小車;PLC;麥克納姆輪

1引言：

隨著科技和社會不斷進步，許多大型自動化生產企業(yè)崛地而起。大型企業(yè)在發(fā)展的同時，而清潔問題伴隨而來，由于清潔不當對企業(yè)發(fā)展造成了一定的影響，有時還帶來了安全隱患。對于大面積需要清掃的地面如廣場、貨站、轉運平臺，人工打掃起來即費時又費力。尤其是一些環(huán)境惡劣場所，如高溫，高濕，高輻射、高危險等場合會對人體健康造成一定影響，所有清潔工作變得十分困難，本文設計一款基于PLC智能清潔小車來解決此問題。

2智能清潔小車工作原理：

基于工作環(huán)境的復雜性，本設計用PLC作為核心控制，結合麥克納姆輪的特點，利用多個電機的正反轉配合控制，實現(xiàn)清潔小車的平移、原地轉向、前進后退、左移右移等功能，結合清潔裝置實現(xiàn)全廠區(qū)無死角清潔。麥克納姆輪是一種可全方位移動的全向輪，由輪轂和圍繞輪轂的輥子組成，麥輪輥子軸線和輪轂軸線夾角成45°。在輪轂的輪緣上斜向分布著許多小輪子，故可以橫向滑移。由四個這種輪加以組合，可以使機構實現(xiàn)全方位移動功能。結合外部傳感器實現(xiàn)場合有向運動，實現(xiàn)清潔有序工作。

3智能清潔小車控制系統(tǒng)設計方案

3.1控制系統(tǒng)整體結構圖

由圖3.1可知當工作人員通過攝像采集到需要清潔的區(qū)域后通過控制遙控器給PLC發(fā)送信號，PLC接收到信號后控制電動機工作，通過紅外光電開關和磁感應傳感器控制調節(jié)整機的位置和清潔裝置的位置。通過控制小車的行走以及清潔系統(tǒng)的調節(jié)實現(xiàn)清潔工作。

3.2控制系統(tǒng)原理圖

由上圖可知該設備采用PLC作為核心控制由24個輸入信號，它們分別是啟動開關、停止開關、急停開關、左臂上升、下降開關、右臂上升、下降開關、計米開關、左前限位、左后限位、右前限位、右后限位、左側限位、右側限位、計米傳感、左升限位、左降限位、右升限位、右降限位、前進后退選擇開關、左移右移開關、左旋轉右旋轉開關，限位開關主要用于保障小車的安全，防止小車越過界限產生碰撞，實現(xiàn)智能清潔小車自動工作，開關用于控制整個機器的動作以及完成小車的工作。

3.3程序設計及過程

本文采用S7-200編程工具軟件?？捎锰菪蛨D、指令表編程且，具有程序編輯、相關參數(shù)值設置、網絡設置、監(jiān)控、仿真調試、在線修改程序等功能，可以在PLC人機交互界面實現(xiàn)修改與運動執(zhí)行器之間進行共享。

3.4智能清潔小車的功能及優(yōu)點

智能清潔小車可應用于室內外大面積清潔作業(yè)，也可應用于高危場所。采用PLC來控制多控制小車內部的多個裝置實現(xiàn)多種功能，如小車行走并拍攝，殺毒功能，吸塵器以及灑水等功能。綜合考慮到運行場所的多樣性和復雜性，智能清潔小車外形小巧。本智能清潔小車采用PLC標準模塊，實現(xiàn)功能可靠、抗干擾能力強，工作環(huán)境相對惡劣，成功實現(xiàn)自動化工作。

4結語

智能清潔小車采用PLC控制多個電機實現(xiàn)智能、高效、全自動化清潔目的，同時采用麥克納姆輪實現(xiàn)了無死角的清潔工作，即節(jié)省了人力資源，又提高了清潔工作效率與質量。

參考文獻：

[1]廖常初.PLC編程及應用第4版[M]北京：機械工業(yè)出版社，2014.

[2]代衛(wèi)東.飲料設備工程中實施監(jiān)理的重點和管理技術[J].山東工業(yè)技術，2015（17）：80-80.

指導老師：顏安? 趙祖玉