自動(dòng)洗車機(jī)PLC程序設(shè)計(jì)

目錄第一章 引言1、1設(shè)計(jì)目的1、2 控制要求1、3 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容第二章 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理 2.2 硬件系統(tǒng)組成2.3 I/O分配表2.4硬件接線圖2.5 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)第三章 控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì)3.1控制程序流程圖設(shè)計(jì)3.2控制程序順序功能圖設(shè)計(jì)3.3控制程序設(shè)計(jì)3.4系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析總結(jié) 參考文獻(xiàn)課程設(shè)計(jì)心得一引言1.1設(shè)計(jì)目的我國(guó)汽車工業(yè)高速度完成長(zhǎng)，汽車行業(yè)前景廣闊。根據(jù)調(diào)查結(jié)果表明，預(yù)計(jì) 2011 年將持續(xù)保持增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)增長(zhǎng)率在 19%至 20%之間。到 2020 年，中國(guó)本土 汽車產(chǎn)量將達(dá)到 2000 萬(wàn)輛左右，其中兩成產(chǎn)品將進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。 根據(jù)汽車行業(yè)專家們的預(yù)測(cè)， 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和人們消費(fèi)觀念 的改變，中國(guó)將成為世界轎車的最大消費(fèi)國(guó)之一，即我國(guó)轎車保有量在未來(lái)的一 二十年里將會(huì)有飛速提高。 在不久的將來(lái)， 開(kāi)車將會(huì)是人們普遍掌握的生活技能， 轎車也不再是特權(quán)人士的標(biāo)志，而將是人們出門(mén)的代步工具。那么當(dāng)人們擁有一 輛自己的愛(ài)車時(shí)，無(wú)疑會(huì)呵護(hù)倍至。汽車的平時(shí)清潔護(hù)理和定期美容保養(yǎng)，必然 成為人們?nèi)粘５南M(fèi)內(nèi)容。 另一方面，我國(guó)各大中城市雖然發(fā)展很快，但建設(shè) 不配套，缺乏停車場(chǎng)所，使大量汽車只能露天棲息，飽受風(fēng)吹、雨淋、日曬的無(wú) 奈，致使汽車日漸老化。這就更加促進(jìn)了汽車美容業(yè)的發(fā)展。而汽車清洗是汽車 美容項(xiàng)目的重要，雖然人工洗車和 pc 洗車的收費(fèi)相差不幾，但在時(shí)間、效率、 人的勞力、物力上卻涇渭分明。而使用自助洗車機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1) 洗一輛車的時(shí)間只需要 3 至 4 分鐘，效率高；2) 能大大削減生產(chǎn)力、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省成本；3) 手洗比起來(lái)更易吸引客戶，在提高群體形象的同時(shí)，又能大幅度提高的 經(jīng)濟(jì)收益；1.2 控制要求自助洗車機(jī)控制設(shè)計(jì)控制要求(1)設(shè)計(jì)投幣30元自助洗車機(jī)。(2)有3個(gè)投幣孔，分別為10元、20元及50元3種，當(dāng)投幣合計(jì)30元或超過(guò)時(shí)，按啟動(dòng) 開(kāi)關(guān)洗車機(jī)才會(huì)動(dòng)作，啟動(dòng)燈亮起。7段數(shù)碼管會(huì)顯示投幣金額（用BCD碼），當(dāng)投幣超過(guò)30元時(shí)，可按退幣按鈕，這時(shí)7段數(shù)碼管會(huì)退回零，表示找回余額（退幣選作）。洗車機(jī)動(dòng)作流程（1）按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)之后，洗車機(jī)開(kāi)始往右移，噴水設(shè)備開(kāi)始噴水，刷子開(kāi)始洗刷。（2）洗車機(jī)右移到達(dá)右極限開(kāi)關(guān)后，開(kāi)始往左移，噴水機(jī)及刷子繼續(xù)動(dòng)作。（3）洗車機(jī)左移到達(dá)左極限開(kāi)關(guān)后，開(kāi)始往右移，噴水機(jī)及刷子停止動(dòng)作，清潔劑設(shè)備開(kāi)始動(dòng)作噴灑清潔劑。（4）洗車機(jī)右移到達(dá)右極限開(kāi)關(guān)后，開(kāi)始往左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。（5）洗車機(jī)左移到達(dá)左極限開(kāi)關(guān)后，開(kāi)始往右移，清潔劑停止噴灑，當(dāng)洗車機(jī)往右移3s后停止，刷子開(kāi)始洗刷。（6）刷子洗刷5s后停止，洗車機(jī)繼續(xù)往右移，右移3s后，洗車機(jī)停止，刷子又開(kāi)始洗刷5s后停止，洗車機(jī)繼續(xù)往右移，到達(dá)右極限開(kāi)關(guān)停止，然后往左移。（7）洗車機(jī)往左移3s后停止，刷子開(kāi)始洗刷5s后停止，洗車機(jī)繼續(xù)往左移3 s后停止，刷子開(kāi)始洗刷5s后停止，洗車機(jī)繼續(xù)往左移，直到碰到左極限開(kāi)關(guān)后停止，然后往右移。（8）洗車機(jī)開(kāi)始往右移，并噴灑清水與洗刷動(dòng)作，將車洗干凈，當(dāng)碰到右極限開(kāi)關(guān)時(shí)，洗車機(jī)停止前進(jìn)并往左移，噴灑清水及刷子洗刷繼續(xù)動(dòng)作，直到碰到左極限開(kāi)關(guān)后停止，并開(kāi)始往右移。（9）洗車機(jī)往右移，風(fēng)扇設(shè)備動(dòng)作將車吹干，碰到右極限開(kāi)關(guān)時(shí)，洗車機(jī)停止并往左移，風(fēng)扇繼續(xù)吹干動(dòng)作，直到碰到左極限開(kāi)關(guān)，則洗車整個(gè)流程完成，啟動(dòng)燈熄滅。3原點(diǎn)復(fù)位設(shè)計(jì)。若洗車機(jī)正在動(dòng)作時(shí)發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點(diǎn)復(fù)位，將洗車機(jī)復(fù)位到原點(diǎn)，才能做洗車全流程的動(dòng)作，其動(dòng)作就是按下復(fù)位按鈕，則洗車機(jī)的右移、噴水、洗刷、風(fēng)扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機(jī)往左移，當(dāng)洗車機(jī)到達(dá)左極限開(kāi)關(guān)時(shí)，原點(diǎn)復(fù)位燈亮起，表示洗車機(jī)完成復(fù)位動(dòng)作。1、3 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行自助洗車機(jī)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：1. 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖；2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)；4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；5. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自助洗車機(jī)的控制要求。二系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理由于本系統(tǒng)輸入輸出口較少，可先大致選擇I/O點(diǎn)為24個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)和16個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的西門(mén)子PLC。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用PLC作為核心控制、人機(jī)交互和串口通信、數(shù)碼管和電源組成。其所需完成的功能是將鍵盤(pán)和投幣機(jī)采集到的信號(hào)通過(guò)I/O端口輸送到PLC內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，得到的結(jié)果判斷是否滿足開(kāi)始洗車的條件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)洗車電路的控制。同時(shí)數(shù)據(jù)處理時(shí)要求進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)顯示和指示燈的閃動(dòng)。2.2 硬件系統(tǒng)組成本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用PLC作為核心控制。以按鍵和投幣作為信號(hào)采集單元，以PLC作為數(shù)據(jù)處理和控制單元，以數(shù)碼管作為數(shù)據(jù)顯示單元，以指示燈作為用戶狀態(tài)單元和開(kāi)鎖指示單元，組成硬件結(jié)構(gòu)框圖。其中按鈕輸入信號(hào)包括人工輸入的信號(hào)和洗車機(jī)碰到限位開(kāi)關(guān)時(shí)的信號(hào)。人工輸入信號(hào)包括：開(kāi)始按鈕、開(kāi)始投幣按鈕、投幣結(jié)束按鈕、開(kāi)始洗車按鈕；洗車機(jī)碰到的限位開(kāi)關(guān)信號(hào)包括：洗車機(jī)初始位置信號(hào)、左限位開(kāi)關(guān)信號(hào)、右限位開(kāi)關(guān)信號(hào)。七段數(shù)碼顯示器自動(dòng)找零投幣機(jī)10元投幣開(kāi)關(guān)20元投幣開(kāi)關(guān)50元投幣開(kāi)關(guān)PLC左右移動(dòng)開(kāi)關(guān)噴水開(kāi)關(guān)清潔劑開(kāi)關(guān)洗刷開(kāi)關(guān)風(fēng)扇開(kāi)關(guān) 圖2.2 硬件結(jié)構(gòu)框架圖2.3 I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)啟動(dòng)I0.0洗車機(jī)右移Q0.0右限位開(kāi)關(guān)I0.1洗車機(jī)左移Q0.1左限位開(kāi)關(guān)I0.2噴水Q0.210元投幣口I0.3洗刷Q0.320元投幣口I0.4清潔劑Q0.450元投幣口I0.5吹風(fēng)Q0.5復(fù)位I0.6復(fù)位燈亮Q0.6停止I0.7啟動(dòng)燈亮Q0.7七段數(shù)碼管Q3.0-3.72.4硬件接線圖2、5 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì) 鑒于輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)（輸入8點(diǎn)、輸出9點(diǎn)），本系統(tǒng)使用S7-200 PLC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，其中CPU型號(hào)選擇CPU 224 CN，它的本機(jī)數(shù)字量I/O數(shù)目為14入/10出，能夠很好地勝任本次設(shè)計(jì)的工作量和要求。第3章 控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)開(kāi)始在原點(diǎn)?右極限？左極限？啟動(dòng)洗車右移，噴水刷洗，啟動(dòng)燈亮洗車左移，噴水刷洗繼續(xù)復(fù)位到位復(fù)位燈亮ANYNNY洗車右移，噴水刷洗停止，噴清潔劑YN右極限？A洗車左移，繼續(xù)噴清潔劑洗車右移，停噴清潔劑右移3S?左極限？YY洗車停，刷子刷洗5S？YY洗車右移，刷子停3S？BNNNN B5S？3S？3S?5S?右極限？洗車停，刷子刷洗Y刷子停，洗車右移Y N NY洗車左移NY洗車停，刷子刷洗NY洗車左移，刷子停CNY 洗車停，刷子刷洗5S？刷子停，洗車左移左極限？洗車右移，噴水刷洗右極限？洗車左移，噴水刷洗繼續(xù)左極限？洗車右移，噴水刷洗停止，風(fēng)扇工作DNYNYNYNYCD右極限？洗車左移，風(fēng)扇繼續(xù)工作左極限？整個(gè)流程結(jié)束，啟動(dòng)燈滅結(jié)束NYNY3.2時(shí)序圖設(shè)計(jì)3.3順序功能圖Q0.6Q0.0Q0.2M0.1Q0.3Q0.7M0.0SM0.1I0.0啟動(dòng)M0.2Q0.1Q0.2Q0.3Q0.7M0.3Q0.0Q0.4Q0.7M0.4Q0.1Q0.4Q0.7M0.5Q0.0Q0.7T37R C0M0.6Q0.3Q0.7T38C0加1M0.5Q0.0Q0.7I0.1到右限位I0.2到左限位I0.1到右限位I0.2到左限位T37/C0*T38I0.1到右限位Q0.1Q0.7M0.7T39R C1M1.0Q0.3Q0.7T40C1加1M0.7Q0.1Q0.7M1.1Q0.0Q0.2Q0.3Q0.7M1.2Q0.1Q0.2Q0.3Q0.7M1.3Q0.0Q0.5Q0.7M1.4Q0.1Q0.5Q0.7T39C1*T40/C1*T40I0.2到左限位I0.1到右限位I0.2到左限位I0.1到右限位I0.2到左限位3.4梯形圖程序3.5系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析在程序編寫(xiě)完成后，先檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)初衷，是否能達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)。首先是投幣程序的調(diào)試，檢驗(yàn)投幣時(shí)程序是否能得到信號(hào)，在滿足條件的情況下能否得到響應(yīng)。然后是洗車程序的調(diào)試，通過(guò)假定輸入一定的初值來(lái)檢驗(yàn)程序是否正常。通過(guò)多次的調(diào)試和修改，基本達(dá)到了控制要求?？偨Y(jié)本次課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用PLC控制的一些相關(guān)知識(shí)，如運(yùn)用PLC的I/O端口、數(shù)碼管顯示等各種實(shí)用功能。本次課程設(shè)計(jì)使得我們對(duì)于PLC控制器的組成以及工作原理有了更深的了解，鞏固了PLC的編程方法，學(xué)會(huì)了使用PLC仿真軟件進(jìn)行編程以及調(diào)試。參考文獻(xiàn)1、袁任光，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例，華南理工大學(xué)出版社，20032、常曉玲，電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器，機(jī)械工業(yè)出版社，20043、鐘肇新、彭侃，可編程控制器原理與應(yīng)用，華南理工大學(xué)出版社，20044、鐘肇新、范建東、馮太合，可編程控制器原理及應(yīng)用，華南理工大學(xué)出版社，20085、何有華，可編程控制器及常用控制電器，冶金工業(yè)出版社，20086、賀哲榮，流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)（三菱FX2系列），西安電子科技大學(xué)出版社，20087、王建、張宏，三菱PLC入門(mén)與典型應(yīng)用，中國(guó)電力出版社，2009課程設(shè)計(jì)心得在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。在查閱資料的過(guò)程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知不覺(jué)中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會(huì)使我們受益匪淺。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是遇到這樣或那樣的問(wèn)題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來(lái)了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。