PLC课程设计（论文）-PLC实现自动洗车控制.doc

内容摘要本文主要介绍自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及洗车机可以实现的响应功能。采用S7-200系列PLC实现自动洗车控制，并利用STEP7-icro/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个输入信号：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，喷水及喷洒清洁剂电磁阀控制。洗车机启动后可自动完成清洗并自动停止，也可手动停止，但每次启动前必需复位。根据输入输出点数的数量判断，采用CPU224即可满足需求。自动洗车机经启动后能自动顺序完成洗车规定动作，结束后自动停止，若因断电或故障停止，而在得电或排除故障后洗车机不会自动启动，这实现了理论上的自动化控制。 关键词：自动洗车；PLC控制；顺序洗车动作；梯形图；语句表- 0 -目 录第1章引言11.1设计内容11.2要求1第2章自动洗车控制系统设计思想2第3章自动洗车控制系统设计流程33.1自动洗车控制系统流程图33.2 自动洗车控制系统I/O地址的分配63.3 自动洗车控制系统I/O接线图83.4 自动洗车控制系统梯形图93.5 自动洗车控制系统语句表15结论26设计总结28谢 辞29参考文献30- 30 -第1章 引 言1.1设计内容自动洗车机控制系统设计1.2设计要求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，刷子开始刷洗。 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，清洁机停止喷洒，当洗车机往右移3s后停止，刷子开始刷洗。6、刷子刷洗5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始刷洗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，刷子开始刷洗5s后停止，洗车机继续往左移3s后停止，刷子开始刷洗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，直到喷到左极限开关后停止，然后往右移。9、洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，喷到右极限开关时，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。10、如果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。第2章 自动洗车控制系统设计思想洗车机的主运动是左右循环运动，由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同的其它动作，如喷水、刷子刷洗、喷洒清洁剂和风扇吹干等动作。因每次都是碰到左行程开关后动作转换才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位设计，如在洗车过程中由其它原因使洗车机停止在非原点的其它位置，则需要手动对其进行复位，直到复位灯亮，此时才可以启动程序，否则启动无效，洗车机经启动后可自动完成洗车动作并自行停止，需要时也可手动停止。洗车机第一次右移时有喷水及刷洗动作，到达右极限使右极限开关动作从而控制洗车机左移，而喷水及刷洗动作继续，直到碰到左极限开关才停止。洗车机第二次右移时，喷水刷子动作停止、清洁剂开始喷洒，直到右极限行程开关动作，洗车机左移清洁剂继续喷洒，直到使左极限开关动作。洗车机第三次右移时，洗车机右移3s停止，刷子刷洗5s，连续两次该动作后洗车机继续单独右移，直到碰到右极限开关；其中，洗车机右移及刷子刷洗由接通延时计时器T37和T38形成的震荡电路控制，直到碰到右极限开关后通过互锁使刷子动作电路断开，刷子停止工作。此时洗车机左移，进行和上次右移时同样的动作，直到碰到左极限行程开关。洗车机第四次右移，喷洒清水及刷子动作，直到碰到右极限开关。洗车左移同时喷水刷洗继续直到喷到左极限开关喷水刷洗停止。洗车机第五次右移，风扇开始动作，直到碰到右极限开关，洗车机左移风扇继续动作。洗车机左移直到碰到左极限开关，整个设备停止动作，洗车机完成洗车任务。1洗车左移，继续喷清洁剂洗车右移，停喷清洁剂右移3S?左极限？YY洗车停，刷子刷洗5S？YY洗车右移，刷子停3S？2NNNN第3章自动洗车控制系统设计流程3.1自动洗车控制系统流程Y 洗车停，刷子刷洗5S？刷子停，洗车左移左极限？洗车右移，喷水刷洗右极限？洗车左移，喷水刷洗继续左极限？洗车右移，喷水刷洗停止，风扇工作4NYNYNYNY34右极限？洗车左移，风扇继续工作左极限？整个流程结束，启动灯灭结束NYNY图3.1 程序流程图 32 自动洗车控制系统I/O地址的分配本文自动洗车控制系统采用了五个输入信号：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，喷水及喷洒清洁剂电磁阀控制。经启动后可自动完成清洗并自行停止，也可手动停止，但每次启动前必需复位。根据输入输出点数采用EM224即可满足设计控制需求。表3-1 自动洗车控制系统I/O地址分配表控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号启动信号常开按钮SB1I0.0右极限信号行程开关SQ1I0.1左极限信号行程开关SQ2I0.2原点复位信号常开按钮SB2I0.3输出信号洗车机右移接触器KM1Q0.0风扇动作接触器M Q0.1刷子刷洗接触器KM2Q0.2洗车机左移接触器KM3Q0.3喷洒清洁剂电磁阀YV1Q0.4喷水动作电磁阀YV2Q0.5洗车机停止接触器KM4Q0.6启动灯信号灯泡HL1Q0.7复位灯信号灯泡HL2Q1.03.3 自动洗车控制系统I/O接线图图3-2 I/O接线图3.4 自动洗车控制系统梯形图图 3-3洗车控制系统梯形图3.5 自动洗车控制系统语句表Network 1 / 洗车机启动LD I0.0O M2.0AN I0.3AN M2.1AN M1.5= M2.0= Q0.7Network 2 / 洗车机复位LD I0.3LDN M2.0A M2.1OLDLPS= Q0.3A I0.2= Q1.0LPP= M2.1Network 3 / 洗车机第一次右移LD I0.0O M0.0AN M0.1AN I0.3= M0.0= Q0.0Network 4 / 喷水LD M1.3O M1.4AN M1.6LD M2.0AN M0.2OLDAN I0.3= Q0.5Network 5 / 刷子刷洗LD M2.0AN M0.2LD T37AN T38OLDLD T39AN T40OLDLD T41AN T42OLDLD T43AN T44OLDLD M1.3O M1.4AN M1.6OLDLPSAN I0.3= Q0.2LRDTON T38, 50LRDTON T40, 50LRDTON T42, 50LPPTON T44, 50Network 6 / 洗车机第一次左移LD I0.1A M0.0O M0.1AN M0.2AN I0.3= M0.1= Q0.3Network 7 / 洗车机左移至极限喷水.刷洗停止LD I0.2A M0.1O M0.2AN I0.3A M2.0= M0.2Network 8 / 洗车机第二次右移LD I0.2A M0.1O M2.3AN M0.4AN I0.3= M2.3= Q0.0Network 9 / 喷洒清洁剂LD M0.2A M2.3O M0.3AN M0.5AN I0.3= M0.3= Q0.4Network 10 / 洗车机第二次左移LD I0.1A M0.3O M0.4AN M0.5AN I0.3= Q0.3= M0.4Network 11 / 洗车机至左极限停止喷清洁剂，第三次右移3秒停止后刷子动作5秒停止LD I0.2A M0.4O M0.5AN M0.6AN I0.3LPSAN T37= Q0.0LRD= M0.5LPPTON T37, 30Network 12 / 洗车机继续右移3秒停止，刷子动作5秒停止LD T38O M0.6AN M0.7AN I0.3LPSAN T39= Q0.0LRD= M0.6LPPTON T39, 30Network 13 / 洗车机继续右移至极限LD T40A M0.6O M0.7AN I0.3AN M1.0= Q0.0= M0.7Network 14 / 洗车机左移3秒停止，刷子动作5秒停止LD I0.1A M0.7O M1.0AN M1.1AN I0.3LPSAN T41= Q0.3LRD= M1.0LPPTON T41, 30Network 15 / 洗车机继续左移3秒停止，刷子动作5秒停止LD T42A M1.0O M1.1AN I0.3AN M1.2LPSAN T43= Q0.3LRD= M1.1LPPTON T43, 30Network 16 / 洗车机左移至极限LD T44A M1.1O M1.2AN I0.3AN M1.3= Q0.3= M1.2Network 17 / 洗车机右移开始喷水，刷子刷洗LD I0.2A M1.2O M1.3AN I0.3AN M1.4= Q0.3= M1.3Network 18 / 洗车机至极限左移并继续喷水，刷洗LD I0.1A M1.3O M1.4AN I0.3AN M1.6= Q0.3= M1.4Network 19 / 洗车机右移，喷水刷洗停止LD I0.2A M1.4O M1.6AN I0.3AN M2.2= Q0.0= M1.6Network 20 / 风扇开始动作LD M1.6O M1.7AN M1.5AN I0.3= M1.7= Q0.1Network 21 / 洗车机左移LD I0.1A M1.7O M2.2AN I0.3AN M1.5= M2.2= Q0.3Network 22 / 洗车机至左极限停止，循环结束LD I0.2A M2.2= M1.5= Q0.6 表3-2 自动洗车控制系统语句表结 论本设计自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若系统因断电或故障而停止，则在得电或排除故障后不会自行启动，实现了理论上的自动化。但实际操作中并不可行，存在一定的弊端和不足之处。首先，自动洗车在工作中因断电或故障停止后，必需复位后重新启动，这样之前的大量工作就会白白浪费，在后继工作中需要克服上述缺点，做相应改进以使自动洗车实现真正意义上的自动化，不仅仅是要在得电后可以顺利完成自动清洗任务，而且即使是在中途断电或故障后，再次启动，仍会继续之前的工作，这样就可以提高洗车效率，降低成本，避免无谓的重复工作。其次，系统应该设置手动挡位，以便根据不同车脏的程度，可以选则性的增加某一或某些动作，进而更有效地完成洗车任务，让客户满意。洗车系统的研究方向的改进应向更经济、更安全、更简单可靠的方向发展，为此还需要做大量的设计优化工作设计总结本次设计洗车机的主运动是左右循环运动由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同动作，如喷水、刷洗、喷洒清洁剂和风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到左行程开关才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位信号设计，如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位置，则需要手动对其进行复位，到位时复位灯亮，此时才可以启动，否则启动无效，洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止，也可在需要时手动停止。自动洗车控制系统采用了四个输入信号：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，喷水及喷洒清洁剂电磁阀控制。经启动后可自动完成清洗后自行停止，也可手动停止，但启动前必需复位。根据输入输出数量采用CPU224即可满足需求。本设计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。但实际操作中并不可行，存在很大的弊端和不足。如自动洗车在工作中因断电或故障停止后，必需复位后从新启动，这样就会浪费以前的大量工作，在后继工作中需要克服改进使自动洗车实现真正意义的自动化，不仅是一直得电可以顺利完成自动清洗，即使在中途断电后，再启动，仍会继续以前的工作，这样可以提高效率，降低成本，避免无谓的重复工作。也应该设置手动挡，以便针对车不同的脏的程度，。可以选则性的增加某一或某些动作。如实际操作中，若不小心触动行程开关，则程序就会产生误操作，使程序产生逻辑错误或者是根本无法运行，这一点具有实际生产意义，必须加以考虑。设计总结下面是我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。第一，接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目.第二，题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。 第三，通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。 第四，有了研究方向，就要动手实现。编写源代码的时候最好是编写一个小模块就进行调试，这样可以避免设计的最后出现太多的错误而乱成一团糟。一步步地做下去之后，你会发现要做出来并不难，只不过每每做一会儿会发现一处错误要修改，就这样在不断的修改调试，再修改再调试。 第五, 写论文能提升以下几个方面的能力:1、文字表述:论文里的语言非常讲究，这方面需要继续加强。2、交流、讨论:文章的大致内容写完后，一定要和老师、其他同学多交流，让他们多提点建议。一些计量软件使用方法，可以向学长们请教。3、细心:模型公式编辑、标点符号、文章各段格式等，都需要细心。4、搜索:需要搜索很多资料，如何在短时间找到你想要得资料，得在搜索关键词上有所设置才行。一些好的统计数据网站，需要随时记录下来，以便日后继续使用。我的心得也就这么多了，总之，这次毕业设计让我学习到很多。虽然结束了，但这只能是一个开始。今后作为技术员，要学习的规范，程序设计语言还有很多。怎样使自己从普通的PG升为SE，在微型计算机控制领域，要学的实在太多，仅大学生涯所学实在有限。我们只有对自己有了更高的要求，才能作为动力不断取得新的成绩! 不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。 在此要感谢我的指导老师王老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使