机械5

本设计介绍了PLC的结构和工作原理，概述了太阳能硅片清洗机的结构和工艺流程，对PLC在太阳能硅片清洗机控制上的应用可行性进行了探讨，对PLC控制太阳能硅片清洗机梯形图及程序进行了分析，对太阳能硅片清洗机采用PLC控制的优越性进行了总结。设备产品质量高，控制系统可靠性高，自动化水平高。随着PLC技术的不断发展，PLC在太阳能硅片清洗机的控制上将有更广阔的应用前景。 目录 前言PLC控制太阳能硅片清洗机的意义……………… 3-4 第1章概述………………………………………………5-9 1.1 PLC的由来……………………………………………5 1.2 PLC的分类与特点……………………………………5-6 1.3 PLC的应用领域与发展趋势…………………………………6 1.4 PLC的结构和工作原理…………………………………6-7 1.5 PLC的工作方式………………………………………7 1.6 PLC应用系统的设计步骤…………………………………7-9 第2章太阳能硅片清洗机PLC控制设计…………………………9-32 2.1太阳能硅片清洗机的介绍……………………………………10 2.2 PLC应用可行性及优越性……………………………………10-11 2.3 PLC控制清洗机的程序设计…………………………………11-33 2.3.1 PLC的选型…………………………………………………11-12 2.3.2可编程控制器的输入与输出接口分配………………………12-15 2.3.3梯形图与指令表……………………………………………15-33 第3章回顾与展望………………………………………………33-34 致谢……………………………………………………………34-35 参考文献……………………………………………………………35 附图…………………………………………………………………36 太阳能硅片清洗机由槽体、移栽机械手、抽风装置、人机界面和电控柜等五部分组成，其控制部分主要由三菱FX2N系列PLC控制，操作员通过10.4英寸彩色触摸屏控制生产。其生产工艺流程如图1所示，手动将装有硅片的提篮放入上料位，移载机械手抓取提篮，按设定程序将提篮转移到各工艺槽进行腐蚀或清洗，相关工艺槽具有加热、超声、喷淋、排液、温度检测、液位检测等功能，完成处理过程后，机械手将提篮转移至下料位，手动取出提篮。 PLC控制的清洗设备有如下的特点： 1、可靠性高，由于采取了一系列的PLC高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达3~5万小时。而且PLC的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作； 2、编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活； 3、体积孝结构紧凑、安装、维修方便。PLC的体积小，重量轻，便于安装。一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能，便于操作和维修人员检查，可以较容易通过更换模块插件来迅速排除故障。PLC的结构紧凑，它与被控对象的硬件连接方式简单、接线少，便于维护。 2.3 PLC控制清洗机的程序设计 2.3.1 PLC的选型 选择日本三菱FX2N系列小型模块按I/O点数分类，一般小于512点为小型PLC，512～2048点为中型,2048点以上为大型PLC。此清洗机输入输出点小于256点应选小型PLC，即选FX2N-128MR加扩展单元FX2N-48ER。 表1-1 FX2N系列PLC技术指标 电源AC110~120V/220~240V单相50~60Hz 电源波动范围AC99~132V/198~264V，电源可瞬间失效10ms 环境温度0~55℃ 环境湿度45~96无凝露） 防震性能10~55Hz，0.5mm（最大：2G） 抗冲击性能10G，在x，y，z三个方向定时 抗噪声能力X504V峰-峰值，1μs，30~100Hz（噪声模拟器） 击穿电压（绝缘耐压） AC1500V，1mi
n（接地端与其它端子间） 绝缘电阻5MΩ，500VDC（接地端与其它端子间） 接地电阻小于100Ω（如接地有困难可不接地） 环境无腐蚀性气体，无导电粉末，微粒 2.3.2可编程控制器的输入与输出分配 PLC I/O接口分配表： X0臂停止Y0 X1自动/手动Y1 X2自动起动Y2 X3自动停止Y3 X4蜂鸣停止Y4运行指示 X5紧急停止Y5原点指示 X6电机过载Y6故障指示 X7变频报警Y7蜂鸣器 X10 1槽水位仪Y10 1槽水泵 X11 2槽水位仪Y11 2槽水泵 X12 3槽水位仪Y12 3槽水泵 X13 4槽水位仪Y13 4槽水泵 X14 5槽水位仪Y14 5槽循环水泵 X15 7槽水位仪Y15 5槽补水泵 X16 8槽水位仪Y16 8槽水泵 X17 9槽水位仪Y17 10槽循环水泵 X20 1#机上升到位Y20 1#机横移左行 X21 1#机上减速位Y21 1#机横移右行 X22 1#机下减速位Y22 1#机横移慢速 X23 1#机下降到位Y23 1#机横移快速 X24 1#机上升Y24 1#机提拉上升 X25 1#机下降Y25 1#机提拉下降 X26 1#机左移Y26 1#机提拉慢速 X27 1#机右移Y27 1#机提拉快速 X30上料位Y30 1#后盖开 X31 1#槽位Y31 1#后盖闭 X32 2#槽位Y32 2#后盖开 X33 3#槽位Y33 2#后盖闭 X34 4#槽位Y34 3#后盖开 X35 5#槽位Y35 3#后盖闭 X36 6#槽位Y36 1#机横移刹车 X37 1#机下钩位Y37 1#机提拉刹车 X40 1#后盖开位Y40 10槽补水泵 X41 1#后盖闭位Y41上料电机 X42 2#后盖开位Y42下料电机 X43 2#后盖闭位Y43干燥抽风机 X44 3#后盖开位Y44酸槽抽风机 X45 3#后盖闭位Y45碱槽抽风机 X46 4#后盖开位Y46炉1风机 X47 4#后盖闭位Y47炉2风机 X50 6#后盖开位Y50 1槽自动加热 X51 6#后盖闭位Y51 2槽自动加热 X52 11#后盖开位Y52 3槽自动加热 X53 11#后盖闭位Y53 4槽自动加热 X54 13#后盖开位Y54予交换槽加热 X55 13#后盖闭位Y55热交换槽加热 X56 14#后盖开位Y56炉1自动加热 X57 14#后盖闭位Y57炉2自动加热 X60 2#机上升到位Y60 2#机横移左行 X61 2#机上减速位Y61 2#机横移右行 X62 2#机下减速位Y62 2#机横移慢速 X63 2#机下降到位Y63 2#机横移快速 X64 2#机上升Y64 2#机提拉上升 X65 2#机下降Y65 2#机提拉下降 X66 2#机左移Y66 2#机提拉慢速 X67 2#机右移Y67 2#机提拉快速 X70空Y70 4#后盖开 X71 7#槽位Y71 4#后盖闭 X72 8#槽位Y72 1#排放阀 X73 9#槽位Y73补风机 X74 10#槽位Y74 2#排放阀 X75 10#槽水位Y75 11槽喷淋 X76 12#槽水位Y76 2#机横移刹车 X77 2#下钩位Y77 2#机提拉刹车 X100上料位检测1 Y100 6#后盖开 X101上料位检测2 Y101 6#后盖闭 X102下料位检测1 Y102 11#后盖开 X103下料位检测2 Y103 11#后盖闭 X104预热槽水位Y104炉1后盖开 X105储水槽1水位Y105炉1后盖闭 X106储水槽2水位Y106炉2后盖开 X107热交换槽水位Y107炉2后盖闭 X110 3#机上升到位Y110 3#机横移左行 X111 3#机上减速位Y111 3#机横移右行 X112 3#机下减速位Y112 3#机横移慢速 X113 3#机下降到位Y113 3#机横移快速 X114 3#机上升Y114 3#机提拉上升 X115 3#机下降Y115 3#机提拉下降 X116 3#机左移Y116 3#机提拉慢速 X117 3#机右移Y117 3#机提拉快速 X120 1-2交错开关Y120 3#排放阀 X121 3-4交错开关Y121 4#排放阀 X122 11#槽位Y122 7#排放阀 X123 12#槽位Y123 9#排放阀 X124 13#槽位Y124 6槽喷淋 X125 14#槽位Y125超声波 X126下料位Y126 3#机横移刹车 X127 3#机下钩位Y127 3#机提拉刹车 X130 1#臂上保护Y130 1#补水阀 X131 1#臂下保护Y131 2#补水阀 X132 1#臂横移保护Y132 3#补水阀 X133 2#臂上保护Y133 4#补水阀 X134 2#臂下保护Y134 7#补水阀 X135 2#臂横移保护Y135 9#补水阀 X136 3#臂上保护Y136空 X137 3#臂下保护Y137空 X140 3臂#横移保护Y140总补水泵 X141 1#手动补水Y141空 X142 2#手动补水Y142空 X143 3#手动补水Y143空 X144 4#手动补水Y144空 X145 7#手动补水Y145空 X146 9#手动补水Y146空 X147空Y147空