孟昭超 張恒 張學(xué)迪 周東近 李俊東

摘 要：中大型企業(yè)隨著自動(dòng)化水平不斷提高，廠房及生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大，清潔工作由清潔人員操作大型機(jī)器來(lái)完成。本文通過(guò)對(duì)PLC控制清潔車(chē)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作，大大提升提高清潔的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：智能清潔小車(chē);PLC;麥克納姆輪

1引言：

隨著科技和社會(huì)不斷進(jìn)步，許多大型自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)崛地而起。大型企業(yè)在發(fā)展的同時(shí)，而清潔問(wèn)題伴隨而來(lái)，由于清潔不當(dāng)對(duì)企業(yè)發(fā)展造成了一定的影響，有時(shí)還帶來(lái)了安全隱患。對(duì)于大面積需要清掃的地面如廣場(chǎng)、貨站、轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)，人工打掃起來(lái)即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。尤其是一些環(huán)境惡劣場(chǎng)所，如高溫，高濕，高輻射、高危險(xiǎn)等場(chǎng)合會(huì)對(duì)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(shè)計(jì)一款基于PLC智能清潔小車(chē)來(lái)解決此問(wèn)題。

2智能清潔小車(chē)工作原理：

基于工作環(huán)境的復(fù)雜性，本設(shè)計(jì)用PLC作為核心控制，結(jié)合麥克納姆輪的特點(diǎn)，利用多個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)配合控制，實(shí)現(xiàn)清潔小車(chē)的平移、原地轉(zhuǎn)向、前進(jìn)后退、左移右移等功能，結(jié)合清潔裝置實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)無(wú)死角清潔。麥克納姆輪是一種可全方位移動(dòng)的全向輪，由輪轂和圍繞輪轂的輥?zhàn)咏M成，麥輪輥?zhàn)虞S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(gè)這種輪加以組合，可以使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)功能。結(jié)合外部傳感器實(shí)現(xiàn)場(chǎng)合有向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清潔有序工作。

3智能清潔小車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3.1控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

由圖3.1可知當(dāng)工作人員通過(guò)攝像采集到需要清潔的區(qū)域后通過(guò)控制遙控器給PLC發(fā)送信號(hào)，PLC接收到信號(hào)后控制電動(dòng)機(jī)工作，通過(guò)紅外光電開(kāi)關(guān)和磁感應(yīng)傳感器控制調(diào)節(jié)整機(jī)的位置和清潔裝置的位置。通過(guò)控制小車(chē)的行走以及清潔系統(tǒng)的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)清潔工作。

3.2控制系統(tǒng)原理圖

由上圖可知該設(shè)備采用PLC作為核心控制由24個(gè)輸入信號(hào)，它們分別是啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、停止開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、左臂上升、下降開(kāi)關(guān)、右臂上升、下降開(kāi)關(guān)、計(jì)米開(kāi)關(guān)、左前限位、左后限位、右前限位、右后限位、左側(cè)限位、右側(cè)限位、計(jì)米傳感、左升限位、左降限位、右升限位、右降限位、前進(jìn)后退選擇開(kāi)關(guān)、左移右移開(kāi)關(guān)、左旋轉(zhuǎn)右旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)主要用于保障小車(chē)的安全，防止小車(chē)越過(guò)界限產(chǎn)生碰撞，實(shí)現(xiàn)智能清潔小車(chē)自動(dòng)工作，開(kāi)關(guān)用于控制整個(gè)機(jī)器的動(dòng)作以及完成小車(chē)的工作。

3.3程序設(shè)計(jì)及過(guò)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(guān)參數(shù)值設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、監(jiān)控、仿真調(diào)試、在線修改程序等功能，可以在PLC人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)修改與運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器之間進(jìn)行共享。

3.4智能清潔小車(chē)的功能及優(yōu)點(diǎn)

智能清潔小車(chē)可應(yīng)用于室內(nèi)外大面積清潔作業(yè)，也可應(yīng)用于高危場(chǎng)所。采用PLC來(lái)控制多控制小車(chē)內(nèi)部的多個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)多種功能，如小車(chē)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(yùn)行場(chǎng)所的多樣性和復(fù)雜性，智能清潔小車(chē)外形小巧。本智能清潔小車(chē)采用PLC標(biāo)準(zhǔn)模塊，實(shí)現(xiàn)功能可靠、抗干擾能力強(qiáng)，工作環(huán)境相對(duì)惡劣，成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。

4結(jié)語(yǔ)

智能清潔小車(chē)采用PLC控制多個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)智能、高效、全自動(dòng)化清潔目的，同時(shí)采用麥克納姆輪實(shí)現(xiàn)了無(wú)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(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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指導(dǎo)老師：顏安? 趙祖玉

（山東協(xié)和學(xué)院? ?山東 濟(jì)南? 250107）