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1、电气控制与PLC课程设计说明书题 目： 自动洗车机电气控制系统设计 专业班级： XXXXXXXXXXX 姓 名： XXXX 学 号： 201046820814 指导教师： XXXXXX 评语：成绩：指导老师签名： 日期： 目录1. 系统概述.1 1.1应用背景.1 1.2自动洗车机长处.1 1.3设计任务和要求.22. 方案论证.23. 硬件选择.33.1控制器的选择.43.2 PLC的选择.64. 硬件设计.7 4.1主电路.7 4.2 I/O分配.7 4.3 I/O接线图.7 4.4 元器件选型.85. 软件设计.8 5.1主流程.8 5.2梯形图.9 5.3语句表.116. 系统调试.1
2、4设计心得.14参考文献.151. 系统概述1.1应用背景我国汽车工业高速度完成长神州汽车需求年均增加24.5%远远跨越世界年均4%的增加速率我国已成为世界第二大汽车消费国今朝我国汽车持有量(除1390万辆三轮汽车外)为3595万辆私人汽车领有量达到2985万辆跟着汽车持有量的不断增加汽配畅通市场获患上了空前的快速度完成长达到了980亿元市场规模汽车产业链中要害一环的汽车清洗占了汽车使容貌美丽项目的大头。 按照泰西国度计数在一个纯粹成熟的国际化汽车市场中汽车的发卖利润在整个汽车业的利润构成中仅占20%零器件供应的利润占20%而50%60%的利润是从汽车办事业中孕育发生的usa汽车办事业的营业额
3、已跨越汽车整车的发卖额此中唯独一个汽车使容貌美丽业年产值就已跨越3500亿美元。 市场查询拜访表白今朝我国60%以上的私人高档汽车车主有给汽车做使容貌美丽养护的习气30%以上的中低档车车主也起头形成为了汽车使容貌美丽养护的不雅念30%以上的公用高档汽车也定时进行使容貌美丽养护50%以上的私家车车主愿意在掌握基本技能的情况下本身进行汽车使容貌美丽和养护不丢脸出汽车使容貌美丽业在我国有着伟大的潜在市场成长空间作为汽车使容貌美丽行业的龙头产品pc不佣人的劳力清洗机则是我们汽车养护必不成少的清洗东西业内子士阐发虽然人工洗车和pc洗车的收费相差不几但在时间、效率、人的劳力、物力上却泾渭分明。1.2自动洗
4、车机优点.使用洗车机洗一辆车的时间只需要34分钟效率高。 .使用自助洗车机能大大削减生产力、降低劳动强度节省成本。 .一般使用新科学技术研发的自助洗车机清洗与职员手洗比起来更易吸引客户在提高群体形象的同时又能大幅度提高的经济收益。 .自助洗车机纯粹可以采用轮回水设备水用量在原有上可削减1/3更可有用的合理哄骗水资源节能环保。1.3设计任务和要求用PLC的相关知识设计一个自动洗衣机的控制系统，该系统需满足以下要求：1.按下启动按钮，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，开始左移，喷水及刷子继续工作。3.洗车机左移到达极限位置后，开始右移，喷水机及刷子停
5、止工作，清洗机设备开始动作喷洒清洗剂。4.洗车机右移到达极限位置，开始左移，继续喷洒清洁剂。5.洗车机左移到达极限位置，开始右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机往右移3s后停止，刷子开始洗刷。6.刷子洗刷5s停止，洗车机继续右移3s，刷子又开始洗刷5s停止，洗车机继续右移，到达右极限开关后停止，然后往左移。7.重复上面第6步，左移碰左极限开关停止。8.洗车机往右移，风机设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机往左移，直到碰到左极限开关，重复2次动作。洗车整个过程完成。启动灯熄灭。9、若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后心须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，洗衣车机
6、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。2.方案论证洗车机要求有启、停止、复位功能，所以设计时需要三个输入口输入信号。如使用本方案，启动程序后，按下启动按钮，启动指示灯亮，表示自动洗车机已经启动；洗车机右移，喷水设备喷水，刷子开始洗刷；当达到右极限时，触动行程开关SQ2，洗车左移，喷水和洗刷继续；当到达左极限时，行程开关SQ1动作，计数器C0动作，喷水和洗刷停止，洗车右移，清洗设备开始动作喷清洗剂；当到达右极限后，洗车左移，继续喷清洗剂；再次到达左极限后，停止喷洒清洗剂，计数器C1动作，洗车和刷子变为间续性运动（洗车运动3s停止，刷子洗刷5s，如此循环往复），
7、直到到达右极限，然后再以这种运动方式运动直到到达左极限；到达左极限后，计数器C2动作，刷子停止动作，洗车机右移，风机设备动作，到达右极限后，洗车机左移，风机设备继续动作直到到达左极限，如此重复2次动作后，计数器C3动作，风机停止，洗车完成，启动灯熄灭。3.硬件选择3.1控制器的选择 3.1.1 单片机 单片机主要应用于办公自动化设备、机电一体化、实时过程控制、日常生活及家用电器等领域。在各类仪器仪表中引入单片机使仪器仪表智能化提高测试的自动化程度和精度简化仪器仪表的硬件结构提高其性能价格比具有以下特点: 1片内存储容量越来越大。 2 芯片引线齐全容易扩展。 3 运行速度高控制功能强。 4 单片
8、机内部的数据信息保存时间很长有的芯片可以达到100年以上。 但其也存在速度慢功能不强精度低、易受环境影响等缺点。 3.1.2 PLC 1) 丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号如交流或直流开关量或模拟量电压或电流脉冲或电位强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备如按钮行程开关接近开关传感器及变送器电磁线圈控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络它还有多种通讯联网的接口模块等等。 2) 配套齐全、功能完善、适用性强 PLC发展到今天已经形成了各种规模的系列化产品可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外PL
9、C大多具有完善的数据运算能力可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 3) 系统的设计、工作量小、维护方便、容易改造 PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。 4) 体积小、重量轻、能耗低 以超小型PLC为例新近出产的品种底部尺寸小于100mm 重量小于150g 耗仅数瓦。由于体积小很
10、容易装入机械内部是实现机电一体化的理想设备。 经综合比较本设计选用性能较好控制较准确的PLC作为控制器。 3.2 PLC选择 1欧姆龙PLC简介OMRON C系列PLC产品门类齐、型号多、功能强、适应面广。大致可以分成微型、小型、中型和大型四大类产品。整体式结构的微型PLC机是以C20P为代表的机型。叠装式或称紧凑型结构的微型机以CJ型机最为典型它具有超小型和超薄型的尺寸。小型PLC机以P型机和CPM型机最为典型这两种都属坚固整体型结构。具有体积更小、指令更丰富、性能更优越通过I/O扩展可实现10140点输入输出点数的灵活配置并可连接可编程终端直接从屏幕上进行编程CPM型机是OMRON产品用户
11、目前选用最多的小型机系列产品。OMRON 中型机以C200H系列最为典型主要有C200H、C200HS、C200HX、C200HG和C200HE等型号产品。中型机在程序容量扫描速度和指令功能等方面都优于小型机除具备小型机的基本功能外它同时可配置更完善的接口单元模块如模拟量I/O模块、温度传感器模块、高速记数模块、位置控制模块、通讯联接模块等。可以与上位计算机、下位PLC机及各种外部设备组成具有各种用途的计算机控制系统和工业自动化网络。 在一般的工业控制系统中小型PLC机要比大、中型机的应用更广泛。在电气设备的控制应用方面一般采用小型PLC都能够满足需求。2 西门子PLC简介 德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO S7-200、S7-300、S7-400工业网络HMI人机界面工业软件等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化具有网络通信能力功能更强可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC如S7-200。小规模性能要求的PLC如S7-300
