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摘 要 缸体是发动机的主要零部件，也是发动机再制造价值最高的零件，所以缸体的再清洁对提高缸体再制造质量具有重要意义，尤其是缸体的油道清洁。本文基于S7-200PLC对发动机缸体油道再清洁的装置进行控制，主要介绍了清洁装置的工艺要求、电控的硬件和软件设计以及程序调试。
关键词 缸体；再清洁；PLC；程序
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0024-02
发动机再制造已是当前热门的话题，它能够创造巨大的经济、社会和环境效益是可想而知的。而缸体是发动机的主要零部件，也是最复杂的零件，所以缸体再制造质量的好坏直接影响发动机的整体性能。缸体再制造包括拆解、清洁、检测、加工、再清洁与再检测等一系列工艺过程，缸体的清洁更是再制造过程的重要工序，一般运用高压水射流清洁、高温分解炉清洁、抛丸清洁等技术，或者是几种技术的混合使用。然而由于缸体的油道结构复杂，分支较多，高压水流进入油道之后，受到油道内壁的阻碍，压力和速度急剧下降，对油道的冲刷能力也随之下降，导致油道内部仍然存在少量积碳。如果油道内残留的积碳得不到彻底清除，将为缩短再制造发动机的使用寿命。因此，油道清洁又是缸体再制造清洁的关键。
为此，上海交通大学课题组研发了缸体油道再清洁装置，如图1所示。本课题主要是对此装置进行PLC自动控制的硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括西门子S7-200 PLC及扩展模块外部电路的设计和安装，软件部分包括程序的设计和调试，最终使得此装置具有手动和自动控制功能。
1 任务要求
图1所示的清洁装置中主要由水箱、变频电机、高压水泵、水用二位二通电磁阀、油道密封板、回水管、回水出水过滤器等组成。主要是通过手动按钮开启16个二位二通电磁阀，对缸体油道的16个分支进行冲洗。本课题的任务是将原先的手动控制改造成PLC自动控制，即：接通电源，按下启动按钮，PLC将按照16个分支油道的分布，从1到16顺序驱动对应的电磁阀，也可以从任一油道开始到最后的顺序，并能够循环；也可以单一油道的冲洗；并能够设置冲洗的时间。
2 硬件设计
1） 硬件配置。根据任务要求，PLC控制系统的输出信号有16个，再根据S7-200系列的PLC特点，并结合经济实用性的考虑，控制系统选用CPU 224 CN继电器输出的6ES7 214-1BD23-OXB8：14输入/10输出，另配一个6ES7 223-1BH22-0XA0：8输入/8输出的扩展模块。主要的硬件配置如下表所示。
3 软件设计
1） 主程序主程序调用子程序，如图4所示。
2） 手动程序手动程序是16个通道单个控制，通过操作面板上“手动通道输入”输入任一通道序号。如图5所示是第1通道的梯形图。
3） 自动程序自动程序中要考虑到设置时间的换算，输入任一通道都可以自动按顺序启动电磁阀并能循环。其部分梯形图如图6所示。
4 安装调试
将PLC的通讯口连接操作面板，通过SKworkshop编程软件进行操作面板主界面的设置。再将用S7-200编程软件所编的程序下载到PLC上，运行调试直到达到设计功能为止。最后通过航空插头连接到清洁设备上，看能否按照设计要求准确驱动16个电磁阀。
5 结论与展望
本课题主要是完成了油道清洁装置的PLC自动控制系统，此成果要比之前的手动单通道控制优越了许多，便捷、效率高，但是成本相对较高一些。如果能设计出通用接头，那边此设计不仅仅适用于固定型号的缸体，就能够得到广泛使用。
参考文献
[1]朱明宇.退役车用发动机缸体再制造工艺与关键设备研究[D].上海：上海交通大学，2011.
[2]朱明宇，陈铭.发动机再制造坯料的清洁设备与清洁工艺[J].制造技术与材料，2011.
[3]陈水胜，鲍晓斌.发动机再制造技术的探讨[J].湖北工业大学学报，2012.
[4]张少波，江天亮.基于S7-200 PLC卸垛机的控制系统设计[J].电子技术设计与应用，2013.
[5]S7-200产品样本及系统手册[Z].西门子（中国）有限公司.
关键词 缸体；再清洁；PLC；程序
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0024-02
发动机再制造已是当前热门的话题，它能够创造巨大的经济、社会和环境效益是可想而知的。而缸体是发动机的主要零部件，也是最复杂的零件，所以缸体再制造质量的好坏直接影响发动机的整体性能。缸体再制造包括拆解、清洁、检测、加工、再清洁与再检测等一系列工艺过程，缸体的清洁更是再制造过程的重要工序，一般运用高压水射流清洁、高温分解炉清洁、抛丸清洁等技术，或者是几种技术的混合使用。然而由于缸体的油道结构复杂，分支较多，高压水流进入油道之后，受到油道内壁的阻碍，压力和速度急剧下降，对油道的冲刷能力也随之下降，导致油道内部仍然存在少量积碳。如果油道内残留的积碳得不到彻底清除，将为缩短再制造发动机的使用寿命。因此，油道清洁又是缸体再制造清洁的关键。
为此，上海交通大学课题组研发了缸体油道再清洁装置，如图1所示。本课题主要是对此装置进行PLC自动控制的硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括西门子S7-200 PLC及扩展模块外部电路的设计和安装，软件部分包括程序的设计和调试，最终使得此装置具有手动和自动控制功能。
1 任务要求
图1所示的清洁装置中主要由水箱、变频电机、高压水泵、水用二位二通电磁阀、油道密封板、回水管、回水出水过滤器等组成。主要是通过手动按钮开启16个二位二通电磁阀，对缸体油道的16个分支进行冲洗。本课题的任务是将原先的手动控制改造成PLC自动控制，即：接通电源，按下启动按钮，PLC将按照16个分支油道的分布，从1到16顺序驱动对应的电磁阀，也可以从任一油道开始到最后的顺序，并能够循环；也可以单一油道的冲洗；并能够设置冲洗的时间。
2 硬件设计
1） 硬件配置。根据任务要求，PLC控制系统的输出信号有16个，再根据S7-200系列的PLC特点，并结合经济实用性的考虑，控制系统选用CPU 224 CN继电器输出的6ES7 214-1BD23-OXB8：14输入/10输出，另配一个6ES7 223-1BH22-0XA0：8输入/8输出的扩展模块。主要的硬件配置如下表所示。
3 软件设计
1） 主程序主程序调用子程序，如图4所示。
2） 手动程序手动程序是16个通道单个控制，通过操作面板上“手动通道输入”输入任一通道序号。如图5所示是第1通道的梯形图。
3） 自动程序自动程序中要考虑到设置时间的换算，输入任一通道都可以自动按顺序启动电磁阀并能循环。其部分梯形图如图6所示。
4 安装调试
将PLC的通讯口连接操作面板，通过SKworkshop编程软件进行操作面板主界面的设置。再将用S7-200编程软件所编的程序下载到PLC上，运行调试直到达到设计功能为止。最后通过航空插头连接到清洁设备上，看能否按照设计要求准确驱动16个电磁阀。
5 结论与展望
本课题主要是完成了油道清洁装置的PLC自动控制系统，此成果要比之前的手动单通道控制优越了许多，便捷、效率高，但是成本相对较高一些。如果能设计出通用接头，那边此设计不仅仅适用于固定型号的缸体，就能够得到广泛使用。
参考文献
[1]朱明宇.退役车用发动机缸体再制造工艺与关键设备研究[D].上海：上海交通大学，2011.
[2]朱明宇，陈铭.发动机再制造坯料的清洁设备与清洁工艺[J].制造技术与材料，2011.
[3]陈水胜，鲍晓斌.发动机再制造技术的探讨[J].湖北工业大学学报，2012.
[4]张少波，江天亮.基于S7-200 PLC卸垛机的控制系统设计[J].电子技术设计与应用，2013.
[5]S7-200产品样本及系统手册[Z].西门子（中国）有限公司.