商用自动洗碗机的结构分析和控制设计

    1、商用洗碗机分类有多种形式按洗涤方式分，有喷淋式、叶轮式、水流式、超声波式；按装置方式划分，有固定型、移动型、桌上型、水槽装入型；若按开门装置来分，则有前开式和顶开式；从机体结构上分，有单层壳体和双层壳体。商用洗碗机主要有以下四种类型：飞行式洗碗机。这是一种连续送进、连续洗涤的大型洗碗机，不用碗筐、碗盘，直接插放在传送带支架上，每小时可洗碗盘300040000只，下装洗桶1峭个，并带有干燥装置，是一种高速洗碗机。

  传送带式洗碗机。将待清洗盘碗放在碗筐中，70C的加有洗涤剂的热水清洗餐具；洗涤结束后自动转为漂洗过程，漂洗泵进行设定时间的漂洗工作，以混有干燥剂的高于80C的热水对餐具进行漂洗、干燥，完成后一个周期结束，等待开门取出洗干净的餐具，放入待清洗的餐具，关门后自动开始下一洗涤周期。

  传送带式洗碗机工作流程电源开启一注水一加热一关门一选择送篮“快、慢”一按“运行”键一开始连续清洗和喷淋传送带式洗碗机一般包括一个或多个清洗箱体和一个漂洗箱体，碗在传送带上依靠电机推动传送机构，被依次送入清洗箱和漂洗箱，从另一端送出，连续完成批量洗涤。依靠设计的清洗箱体长度、漂洗箱体长度和选择的传送带速度来决定洗涤时间。

  程序控制器是自动洗碗机的核心部件。洗碗机在工作过程中，包括进水电磁阀、清洗泵、漂洗泵、加热器等执行部件的动作以及洗涤时间选择、水温控制等功能的实现，均由程序控制器完成。

  2、常用机型结构商业洗碗机较常用的是传送带式洗碗机和门式洗碗机（也称揭盖式洗碗机）。它们的清洗方式又大多采用喷淋式。

  喷淋式、叶轮式、水流式、超声波等几种不同类型的洗涤方，具有较好技术经济优势，并为许多国际大厂采用的多为喷淋式洗碗机其设计结构又可分为上下回转喷嘴式、下喷嘴式、下喷嘴反射式、塔喷嘴式、多孔管式、旋转汽缸式等不同结构。但尽管结构形式各有差异，其工作特点均是以水喷溅状的洗涤淋浴方法，：来清洗篮框上的器皿物品。

  喷淋式洗碗机是依靠洗涤泵经过喷臂喷射出一定压力的洗涤液，喷臂受到喷射水流的反作用力而旋转形成三维密集热水流冲刷餐具。水流的机械冲刷、热水浸泡的软化以及洗涤剂对油污的分解等三重作用，使冲刷分解后的污物被排出。细菌病毒一部份被高温热水杀死，其余部分则被洗涤剂杀灭，随水流排出。整改过程由于没有人工等介质接触，避免了餐具的二次污染。洗涤的*后阶段，喷淋水水温被加热到80C以上并加有干燥剂，此时餐具表面的水由于凝结速度小于蒸发速度而逐渐自然干燥门式洗碗机机体主要由壳体、门开关、进水：电磁阀、水位开关、清洗系统、漂洗系统、温度传感器、洗涤剂和干燥剂自动供料装置、程序控制器以及操作显示面板等部件组成。清洗水箱为储水加热式，清洗和洗涤喷臂为旋转喷臂。：传送带式洗碗机与门式洗碗机组成部件大体相同，不同点是少了漂洗电机，清洗臂和漂洗臂由旋转式改为固定式，另外多了一套传送电机和传送机构。漂洗水箱为过水加热式，因此需要较大功率的加热器。

  这两类洗碗机清洗水箱中的水都是由漂洗水箱的水注入的。清洗一用加有洗涤剂的热水对餐具进行去污洗涤；漂洗一用具有一定温度的清水对清洗过的餐具进行净化。

  门式洗碗机工作流程电源开启一注水一加热一关门并自动开始运行一定时清洗一定时漂洗一周期结束。

  每开始一天的工作之前需进行注水加热过程，每天I结束工作后应排干水箱中的水，并对洗碗机进行清理，保证设备的清洁状况。

  门式洗碗机的注水过程包括漂洗水箱注水和清洗水箱注水过程，先对漂洗水箱进行注水并加热，而后用漂洗水泵将漂洗水箱中加热到足够温度的水注入清洗水箱，完成清洗水箱注水过程。

  一个洗涤周期包括清洗和漂洗过程。正常洗涤周期开始时，先由清洗泵进行设定时间的清洗过程，以高于自动控制系统，通过中央控制器控制进水电磁阀、水泵电机、电加热器实现清洗、漂洗和自动配送洗涤剂等工作，并实现多种安全保护功能。

  控制可以采用定时器、继电器、接触器等分立元件搭建实现，也可采用单片机、可编程控制器（PLC）来实现。

  3、门式洗碗机程序设计思路首先判断漂洗水箱水位，如果水位未达到高水位，则开启进水电磁阀为漂洗箱注水，当水位超出高水位时，关闭进水电磁阀；注水过程中，当水位超过低水位时（证明水位高于加热器了），漂洗箱加热器开始加热，同时利用一组90C温控开关检测水箱温度，若水温高于90C时则断开加热器；当漂洗箱注满水后，则判断清洗箱水位，如果水位未达到高水位，则启动漂洗泵将漂洗箱中的水喷淋注入清洗水箱（前提是门关上且水温达到80C以上，这些通过门磁开关和80C温控开关检测），此过程中当水位高于清洗箱低水位时（证明水位高于加热器了），清洗箱加热器开始加热，同时利用一组65C温控开关检测并控制水箱温度，若水温低于65C时则接通加热器，保证清洗水温不低于65C；当水位注满到高水位后，停漂洗泵，注水过程完毕，可以开始正常洗涤周期。

  以上温度值可由用户根据洗涤要求自行设定。

  3、设计流程（1）漂洗水箱储水量V（与箱体大小和高水位设置有关）、水泵流量Q加热器功率P、洗涤时间t几者之间有密切联系，设计时需一并考虑。进入正常周期后，漂洗箱在漂洗时的水温要在所需温度以上，且足够一个周期内漂洗的用水量；设计时必须保证在下一个周期的清洗过程开始前，漂洗水箱中的水能被注满，且能将水温加热到要求温度以上，设计流程详见。

  设计流程图首先根据餐具洁净度要求确定水泵流量Q和漂洗时间t（s），则有：（2）洗碗机的进水程序向洗涤程序的切换是靠水位信号触发的。使用中会出现当停水或水压不足时，长时：间进不到水位，进水电磁阀线圈长时间通电会过热，引起绝缘损坏或骨架变形卡滞而烧。对此，在程序设计时应采取水位、时间双重控制，若在规定的时间内不能达到水位，控制器应切断进水阀线圈供电，并发出相应的声光报警信号，提示进水异常。等待一定的时间后再接通进水阀，循环地对水位进行检测，直到进水到位或人为关断停止。

  系统设计时应考虑掉电保护措施，否则会出现掉电恢复时，控制器被上电复位，掉电前已执行了一半的洗涤过程作废，需人为重新开始一次洗涤循环，造成资源浪费，也给用户使用带来不便。因此要在程序设计时增加中断保护，在硬件电路上增加掉电保护电路，可以采取镍镉电池对RAM区供电的待机方式。

  在电源出现过压或欠压情况时，容易造成进水电磁阀和水泵电机的损坏，尤其是在过压时，不仅可能损坏加热器，还可能造成火灾或触电事故。系统设计时应考虑增加过压检测电路，控制器在判断出电压超出正常工作范围时，断开所有执行器（如加热器、水泵等）的供电回路，待电源电压正常时能使系统自动恢复工作状态。