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R17干洗机控制系统的PLC改造

发布日期:2015-10-28 来源: 中国干洗加盟网 查看次数: 89 作者:[db:作者]
核心提示:  医疗设备信息临床工程R17干洗机控制系统的PLC改造赵东亮(洛阳正骨医院医学工程部,河南洛阳471002)本设计详细介绍了将我院R17干洗机原有的“继电接触控制系统”改造成为“可编程控制器*,(简

  医疗设备信息临床工程R17干洗机控制系统的PLC改造赵东亮(洛阳正骨医院医学工程部,河南洛阳471002)本设计详细介绍了将我院R17干洗机原有的“继电接触控制系统”改造成为“可编程控制器*,(简称PLC),此改进大大改善了干洗机的控制性能。使干洗机充分实现安全、可靠和自动化运行,大大提高了工作效率。

  干洗机;控制系统;可编程控制器干洗机作为一种服务行业的大型机电设备,必须具有很高的可靠性和很强的抗干扰能力,才能更好地为顾客服务,满足当今社会高节奏和高效率的生活需求。本文介绍了干洗机采用可编程控制器(PLC)的控制系统硬件和软件设计以及改造后的优点。

  1改造后的优点①性能稳定可靠,抗干扰能力强。PLC采用高集成的微电子器件,其可靠性程度是机械触点的继电器所不能比拟的。在PLC机的硬件和软件设计中采取了多种抗干扰技术,增加了自诊断、纠错等功能,使其在恶劣的工业生产现场的可靠性、抗干扰能力大大提高。②减少了控制系统设计和施工的工作量。

  由于PLC本身包含了继电器、定时器、计数器等控制元件的功能,因此大大减少了控制系统所需的机电元件的品种和数量。

  继电器是采用改变硬件接线进行控制的,而PLC是采用软件编程完成控制功能的。③监视功能强,PLC有很强的监视功能,可及时、正确地处理异常情况,迅速排除故障。④速度快。继电接触控制系统是通过触点的机械动作进行控制的,速度很慢,而且系统越大,速度越慢。PLC采用软件进行控制,其控制速度取决于CPU速率和扫描周期。而一条基本指令的执行时间仅为微秒级甚至毫微秒级,比继电器动作快很多。

  2硬件设计2.1确定PLC的输入输出点。

  2.1.1输入部分共占用22个输入点。①电源启动、停止各占用1个输入点,共2个输入点。②门开关占用1个输入点,只有关上外门后,门开关闭合,干洗机才能正常洗涤。这样设计使干洗机更加安全、可靠,如果洗涤或甩干时,门打开便自动断电避免意外事故发生。③自动启动、停止各占用1个输入点。

  本设计有手动控制和自动控制,当自动启动时,将按照顺序自动执行干洗机的各项动作,为自动控制系统;不用自动开关时为手动控制。④出I缸、泵、泵循环手动开关各占用1个输入点,共3个输入点。⑤洗涤、进蒸馏釜、甩干手动开关各占用1个输入点,共3个输入点。⑥缸出液、过滤器、进I缸手动开关共占用3个输入点。⑦低液位和高液位开关共占用2个输入点。⑧风机、加热、排臭手动开关共占用3个输入点。⑨计数器复位开关共占用3个输入点,其中初洗、漂洗、烘干各用1个计数器。

  2.1.2输出部分共占用16个输出点。①洗涤电机正/反转接触器各占用1个输出点,共2个输出点。②甩干电机接触器占用1个输出点。③泵电机接触器占用1个输出点。④风机电机接触器占用1个输出点。⑤进蒸汽、门栓汽缸、出I缸、出缸、泵循环、进蒸馏釜、进I缸、⑥过滤器、加热、排臭电磁阀各占用1个输出点。⑤、⑥共占用10个输出点。⑦报警信号占用1个输出点。

  2.2PLC机型的选择日本三菱公司F1系列PLC同时具有以下优点:①结构紧凑,体积小巧,能直接安装在电控柜中。②模块丰富、功能齐全,临床工程能完成各种数字量和模拟量的控制。③接线简单,安装方便,可靠性高。④软件系统完善。同时由于输入点数为22点,输出为16点,交流负载输出方式选用接触器输出方式,供电电源电压选择220V交流电源电压。因此我们选择日本三菱公司的F1― 40MR型可编程控制器。

  3软件设计根据干洗机的运行过程,画出整个控制系统的控制流程如所示:控制流程图根据控制流程图画出虚拟的电路图一继电器梯形图如所示:参照,干洗机的运行过程详细介绍如下:3.1出液按下启动按扭X400,水压力继电器M100吸合,M100常开点闭合并自锁,同时,线圈Y430和Y431分别带电,进蒸汽电磁阀和门栓汽缸同时动作开始进蒸汽,并保证干洗机工作时门打不开。按下手动按扭X403,中间继电器M101吸合,M101常开点闭合并自锁,同时Y432吸合,打开出I缸气动阀;Y433吸合,泵电机启动;Y434吸合,打开泵循环气动阀;从而实现向滚筒进干洗液。

  3.2初洗到达低液位后,X406常闭点断开,停止I缸出液;同时X406常开点闭合,Y435吸合,Y435常开点闭合并自锁,实现医疗设备信息洗涤正转。25秒以后,定时器T050吸合,其常闭点断开,暂停正转,同时其常开点闭合,定时器T051吸合,延时5秒,其常开点闭合,Y436吸合,实现洗涤反转;同时Y436常开点闭合,T052吸合,延时25秒,其常闭点断开,Y436释放,暂停反转,T052常开点闭合,定时器T053吸合,延时5秒后计数器C460计数1次。T053辅助常开点闭合,Y435吸合,开始重新执行从洗涤开始的以上全部动作,直到C460计数8次为止,从而实现初洗8分钟的功能。

  3.3甩干线圈C460通电并复位,其常闭点断开,关闭泵循环,其常开点闭合,Y437吸合,洗涤后的溶剂进入蒸馏釜,Y437常开点闭合,T054吸合,延时2分钟后其常开点闭合,Y530吸合,其常开点闭合并自锁,开始甩干,同时,T055吸合,延时2分钟后,其常闭点断开,甩干停止,实现甩干2分钟功能;其常开点闭合,T 056吸合,甩干停止延时1分钟。

  3.4漂洗医疗设备信息T056常开点闭合,因计数器C460已计完数,其辅助常开点闭合,Y531吸合,其辅助常开点闭合并自锁,缸开始出液;同时Y532吸合,过滤器打开,Y434吸合,打开泵循环,使缸干净溶剂通过过滤器、泵循环注入滚筒。当液位达到高液位时,X502动作,其常闭点断开,Y531释放,停止缸出液;其常开点闭合,Y435吸合,继续接通洗涤正反转电路,实现洗涤正转25秒、停5秒,反转25秒、停5秒;T053常开点闭合,Y532常开点也处于闭合状态,于是计数器C461计数为1,再返回执行从洗涤开始的全部动作,直到C461计数10次为止,从而实现漂洗10分钟的功能。同时C461线圈通电并复位,Y533吸合,打开进I缸气动阀,使漂洗后的溶剂注入I缸,Y533常开点闭合,T057吸合,延时2分钟后,其常开点闭合,Y530吸合,开始甩干。

  3.5烘干甩干2分钟后停止,T056吸合,延时1分钟后(即待滚筒停稳后)其常开点闭合,由于C461常开点也处于闭合状态,于是Y534、Y535同时吸合,开风机并加热。同时,Y435也吸合,又接通洗涤正反转控制电路,洗涤1次后T053常开点闭合,Y534常开点也处于闭合状态,于是计数器C462计数1次,再返回执行从洗涤开始的全部动作,直到C462计数为30次(烘干时滚筒一直运转)从而实现烘干30分钟的功能。

  3.6排臭烘干结束后,C462线圈通电复位,其常闭点断开,Y535释临床工程分钟)之后,T450常开点闭合,Y536吸合,开始排臭。同时,T451吸合,延时2分钟后,常闭点断开,Y534释放,关闭风机;其常开点闭合,Y537吸合,开始报警,Y537常开点闭合,T452吸合,报警延时10秒钟后,其常闭点断开,Y537释放,停止报警,最后停机。

  4结束语由于PLC采用大规模集成电路和微机技术,外部接线少,可靠性高,完全消除了逻辑功能触点的接触不良的弊端,同时,在微处理器与输入/输出接口电路之间采用光电隔离,减少了故障和误动作的可能性。PC机还具有结构紧凑、体积小、性能价格比高、省电等优点,因此,改造后的干洗机既改善了控制性能又节约了电能消耗,充分体现了先进科学技术的优越性。

  刘祖润,胡俊达,等。毕业设计指导。北京:机械工业出彭侃。可编程控制器原理及应用。西安:西安电子科技大学出版社,1999,08.郭朝勇。AutoCAD2000中文版应用基础。北京:电子工业出版社,2000,05.仲纪玲。蒸汽式干衣机改造成电热一蒸汽两用型设计。

  (上接第94页)4结论用于临床的医疗仪器设备种类繁多,其工作原理和使用方法也各不相同,这就要求各级医技人员,在操作使用医疗仪器设备前,必须对所用仪器设备的工作原理有所了解,相关知识有所掌握,熟悉操作规程,对于各种危害和危险程度有充分的认识,特别是对于使用错误造成的危险和损伤问题,能够及时判断和杜绝,严格按照操作规程去做,增强安全意识,这些危险和损伤就可以避免。与此同时,在救治病人的同时不要放松安全这根弦,树立高尚的医德医风,把病人的利益始终放在第一位,是每个医务工作者所必须具备的素养。

  史毓阶,霍侯。汉英医学装备科学仪器分类词典。

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