基于PLC的自助洗车机设计

基于PLC的自助洗车机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 《电气控制与可编程控制技术》 课 程 设 计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目:基于S7-200PLC 自动洗车机的PLC控制设计 系(部)院: 专 业: 作者姓名: 指导教师: 完成日期: 设计任务书 学 生 姓 名 学 号 电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 及其自动化 专 业 方 向 班 级 题 目 名 称 基于S7-200PLC自动洗车机的PLC控制设计 一、控制要求 试使用西门子S7-200设计一汽车自动清洗控制系统，具体控制要求如下: 1(设计投币100元自助洗车机。 2(有3个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动 开关洗车机才会动作，启动灯亮起。7段数码管会显示投币金额(用BCD码)，当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额(退币选作)。 洗车机动作流程。 (1)按下启动开关之后，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。 (2)洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。 (3)(洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设 备开始动作——喷洒清洁剂。 (4)洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。 (5)洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当 洗车机往朽移3s后停止，刷子开始洗刷。 (6)刷子洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止， 刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后 往左移。 (7)洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往 左移3 s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左 极限开关后停止，然后往右移。 (8)洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到 右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作， 直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。 (9)洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车 机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗车整个流 程完成，启动灯熄灭。 3(原点复位设计。 若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后必须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，其动作就是按下[复位按钮]，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。 二、设计任务 学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 与进度计划，运用所学的理论知识，进行自助洗车机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新 设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 问题与解决问题的能力。主要内容包括: 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等; 2. 系统有启动、停止功能; 3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序; 4. 程序结构与控制功能自行创新设计; 5. 进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。 三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整;详见“课程设计报告写作要求”。 第一周星期一 下达设计任务书，了解控制系统设计相关知识 星期二,星期四 查阅文献资料，确定控制系统的总体设计方案，完成控制系统的硬件设计 星期五至第二周星期一,星期二 完成控制系统的软件设计及调试 星期三,星期四 撰写课程设计说明书 星期五 答辩 指导教师签字: 目录 摘要................................................................................................................................. 1 1绪论 .............................................................................................................................. 2 2(系统的硬件配置 .......................................................................................................... 3 2.1 编程原件地址分配 ................................................................................................ 3 2.1.1 PLC的I/O分配表............................................................................................. 3 2.1.2 自动洗车控制系统I/O接线图 ........................................................................ 4 2(3硬件接线图 ......................................................................................................... 5 3 系统软件设计 ............................................................................................................... 5 3.1 自动洗车控制系统流程......................................................................................... 5 3.2 自动洗车控制系统梯形图 ..................................................................................... 7 4 调试过程 .................................................................................................................... 19 4(1硬件调试 ........................................................................................................... 19 4(2软件调试 ........................................................................................................... 19 4(3整机调试 ........................................................................................................... 19 5 课设总结 .................................................................................................................... 20 6参考文献 ..................................................................................................................... 21 摘要 本文介绍自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。采用S7-200系列PLC实现自动洗车控制，并利用STEP7-Micro/MIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计。 本文自动洗车控制系统采用了四输入信号，分别为启动开关I0.0、右极限开关I0.1、左极限开关I0.2、原点复位按钮I0.3;九个输出信号，洗车机右移Q0.0、风扇动作Q0.1、刷子动作Q0.2、洗车机左移Q0.3、喷洒清洁剂Q0.4、喷水Q0.5、洗车机动作Q0.6、启动灯Q0.7、复位灯Q1.0。其中洗车机右移和洗车机左移由电动机1的正反转控制，刷子动作由电动机2控制，喷水及喷清洁剂由电磁阀控制。经启动后可自动完成清洗后自动停止，也可手动停止，但启动前必须复位。根据输入输出数量采用CPU224即可满足条件，自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。 关键词;自动洗车;PLC控制;顺序控制 1 1绪论 当今社会汽车行业发展迅猛，汽车维修保养行业竞争更是愈演愈烈，洗车机由此得到广泛应用。自助洗车机分为龙门往复式和隧道式两种机型，通过对毛刷，水泵，机体行走机构和风机等部件的驱动控制，全自动完成对车辆的刷洗和风干。龙门往复式洗一辆车仅耗时1.5min-4 min，隧道式满负荷运行时每辆车仅耗时1.5min左右，避免了手工洗车用水的随意性。洗车机配备专用的水处理设备后，可对洗车污水进行回收净化循环利用，可以节约水资源，是一个很有发展前景的符合现代化建设需要的机电一体化产品。PLC可靠性高，编程简单且易维护，用作自助洗车机控制系统的核心，更能体现它的这些完美品质。以下是自助洗车机的优点: 1) 使用自助洗车机效 ( (2) 率高，能大大减少劳动力，降低劳动强度，节省成本。 (3) 一般使用新科技研发的自助洗车机清洗与人工手洗比起来 更容易吸引客户，在提高整体形象的同时，又能大幅度提高经济收入。 (4) 自助洗车机完全可以采用循环水设备，水用量在原有上可减 少1/3，更可有效的合理利用水资源，节能环保。 本次的总体设计选用西门 子PLC控制，组态王来实现界面显示，使监控更为方便，达到对洗车 机洗车过程中自主投币、喷水、洗刷、喷洒清洗剂和风干等过程的全面监 控。 2 2(系统的硬件配置 2.1 编程原件地址分配 2.1.1 PLC的I/O分配表 输入信号 信号原件及应用 I0.0 启动开关 I0.1 5元投币孔 I0.2 10元投币孔 I0.3 50元投币孔 I0.4 确认投币 I0.5 左极限开关 I0.6 右极限开关 I0.7 复位开关 Q0.0 高压水枪喷水 Q0.1 刷子动作 Q0.2 洗车机右移 Q0.3 洗车机左移 Q0.4 喷洒清洁剂 Q0.5 风干 Q0.6 复位指示灯 Q0.7 运行指示灯 3 2.1.2 自动洗车控制系统I/O接线图 KM1SB1Q0.0启动高压水枪喷水I0.0SQ1KM2Q0.15元投币孔刷子动作I0.1SQ2KM3Q0.210元投币孔洗车机右移I0.2S7-200KM4SB2Q0.350元投币孔洗车机左移I0.3 KM5SE1确认投币喷洒清洁剂Q0.4I0.4KM6SB3左极限开关风干Q0.5I0.5CPU224SB4L2Q0.6I0.6右极限开关复位灯 SB5L3Q0.7I0.7复位开关启动指示灯 N 1M 2M220V AC 1L3M 2L 3L L1L+ 4 2(3硬件接线图 U V W QSFU KM2KM3 FR M 3 系统软件设计 3.1 自动洗车控制系统流程 根据要求，本次课程设计投币100元自助洗车机。有三个投币孔，分别为5元、10元及50元三种，当投币合计100元时，按启动开关洗车机开始工作，启动灯亮起，洗车机动作流程; (1) 按下启动开关之后，洗车机开始向右移，喷水设备开始喷水，刷子 开始洗刷。 (2) 洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动 5 作。 (3) 洗车机右移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洗剂设备开始动作——喷洒清洗剂。 (4) 洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。 (5) 洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当机车往右移3s后停止，刷子开始洗刷。 (6) 刷子洗刷5s后停止，洗车机继续向右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。 (7) 洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，并开始往左移。 (8) 洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。 (9) 洗车机往右移，风扇设备动作将车风干，碰到右极限开关时，洗车机停止并左移，风扇继续吹干动作，直到碰到右极限开关，洗车整个流程完成，启动灯熄灭。 6 3.2 自动洗车控制系统梯形图 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 调试过程 为了准确发现系统存在的问题，需要进行系统调试，调试的顺序按照先硬件后软件，先局部后整体的顺序来完成。 4(1硬件调试 系统的硬件安装过程及针对各单元模块的硬件电路调试，检验其是否符合设计初衷，能否达到相应指标。硬件调试主要包括按键电路的调试、驱动电路的调试、电源部分的调试几部分。为保证整个系统的正常工作，首先要保证电源系统正常工作。其次是驱动电路的调试，这一部分调试主要是I/O口的检查。调试的关键在于确定数码管电路连接是否正确。再次是按键电路的调试，这一部分主要是按键是否对应好，接线是否正常，特别是相关复位按键。最后是洗车部分的调试，这一部分占了设备的绝大部分。 4(2软件调试 本部分主要介绍了自助洗车机控制系统的软件调试过程，检验其是否符合设计初衷，能否达到相应的指标，首先是投币子程序的调试，这一部分的调试的关键是投币时程序是否能得到信号，在满足条件的情况下能否得到响应等。最后是主程序的调试，通过假定输入一定的初值看看程序运行是否正常。 4(3整机调试 整个系统调试顺序按照先硬件后软件，先局部后全部的顺序调试，当软件与硬件都调试无误之后，就可以整机调试，整机调试也就是整个系统设计的功能测试。 19 5 课设总结 通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用了实际，又让我们懂得了在实践中遇见的问题怎样用理论去解决。 在本次设计中，还学习了大量以前没有学到的的知识，在查阅资料的过程中，懂得了要判断优劣，取舍相关知识，不知不觉使我查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。在平时，我所学习的知识是有限的，在以后的工作中肯定会遇到许多未知领域，这方面的锻炼使我受益匪浅。 在设计过程中，总需要这样活那样的问题，有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心在其中建立了起来， 20 为以后的工作积累了经验，增强了信心。 6参考文献 【1】 张晓峰 张静等.电气控制与可编程控制技术及应用.国防工业出版社，2010 【2】 邱公伟(可编程节制器收集通信及应用[M](北京:清华大学出书社，2000 【3】 邹益仁等(现场总线节制体系的预设和开发[M](北京:国防工业出书社，2003 【4】 廖常初. 可编步伐节制器的编程要领与工程应用[M]，重庆:重庆大学出书社， 2001 【5】 陈在平(可编步伐节制器技能与应用体系预设[M](北京:机械工业出书社， 2002 【6】 宫淑贞(可编程节制器道理及应用[M](北京:人民邮电出书社，2002 【7】 方承远(电情操制道理与预设[M](北京:机械工业出书社，2000 【8】 马小军(修建电情操制技能[M].北京:机械工业出书社，2003 21 电气控制与PLC课程设计成绩评定表 姓 名 何子正 学 号 201021008 专业班级 电气工程及其自动化10级3班 课程设计题目 基于S7-200的自动洗车机的PLC控制设计 课程设计答辩记录: 答辩教师签字: 成绩评定: 评 定 项 目 评 分 成 绩 1.设计方案可行性及其选优(20分) 2.设计过程及结果(40分) 3.平时成绩(态度认真、遵守纪律)(10分) 5.设计报告的规范性、参考文献充分(不少于5篇)(10分) 6.答辩(20分) 总 分 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定) 指导教师签字: 年 月 日 22