PLC在自动洗车控制系统中的应用.pdf

1、第 26卷第 3期机电工程Vol. 26 No. 32009年 3月M echanical & Electrical Engineering M agazineM ar. 2009PLC在自动洗车控制系统中的应用王慧英(浙江化工技工学校 ,浙江衢州 324004)摘要:针对当前洗车方式存在的许多缺点 ,通过对自动洗车系统的结构、控制系统进行研究 ,介绍了自动洗车系统的总体构造、PLC选型、I/O 点的确定、系统电路设计 ,描述了该系统的硬件实现与控制程序 设计思路。说明了如何利用 PLC功能实现自动洗车的自动定位、自动过行程保护等的自动化过程 ,给出 部分重要程序。实践结果证明 , PLC控制

2、系统具有控制灵活、抗干扰能力强、工作稳定可靠、维护方便等优点。关键词:自动洗车;可编程控制器;方案设计;梯形图中图分类号: TP273文献标识码: B文章编号: 1001 - 4551 ( 2009) 03 - 0108 - 02Applica tion of PLC on automa tica lly wa sh ing car con trol systemWANG Hui ying( Chem ica l Eng ineering T ra in ing S chool of Z hejiang, Q uzhou 324004, Ch ina)Abstract: A im ing at

3、 the disadvantages exist in current car wash ways,through analyzing the topology, control system of automatically washing car system , it was introduced how to automatically wash the total structure of car system , to choose a PLC type, toreally settle the I/O orders, to design systemelectric circui

4、t, relatedthe hardware of that system a realization, control p rogramdesign way of thinking. It was exp lained howto make use of the PLC function to attain the automatic fixed position that the autowashes a car and automatically lead a route of travel p rotection etc.of automation p rocess, part of

5、important p rocedures was list.The p ractice result show s that the PLC control system have advantages of control vivid,the anti interference s ability is strong,work stability credibility, maintenance convenience etc.2Key words: automatically washing car; p rogrammable logiccontroller ( PLC) ; the

6、p roject design;trapezoid diagram22p筒的电动机。一个用于升降水平滚筒的电动机。0引言限位开关:水平滚筒的上限位、门架的前后位置限随着整个社会的生活水平不断改善 ,汽车已经逐制 1 。限位开关用于控制机械设备的行程及限位保渐走进千家万户 ,汽车的数量直线上升。随着有关汽护。在实际生产中 ,将行程开关安装在预先安排的位车的服务行业与日俱增 ,洗车行业悄然兴起。而现在置 ,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关市面上的洗车方式大多还是以人力为主。这种洗车方时 ,行程开关的触点动作 ,实现电路的切换。因此 ,行式有着许多缺点 ,如因水资源无法二次利用而造成水程开

7、关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的资源大量浪费、洗车过程长、投入的劳动力大 ,等等。电器 ,它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛应用本研究通过对自动洗车系统的结构、控制系统进于各类机床和起重机械 ,用以控制其行程、进行终端限行研究 ,介绍了 PLC在自动洗车控制系统中的应用。位保护。在电梯的控制电路中 ,还可利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位 ,轿厢的上、1自动洗车系统的组成下限位保护。自动洗车系统由以下几部分组成: 一个支撑水限位开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式平滚筒和垂直滚筒的门架 ,由一个双向操作 (向前和向和组合式 2 。综合比较 ,此系统选择微动式限位

8、开关。后 )的电动机驱动。一个用于旋转水平滚筒和垂直滚V3S系列的特点: 耐高温 , T125 尺寸: 31. 7 24. 2 收稿日期: 2008 - 07 - 15作者简介:王慧英 ( 1974 - ) ,女 ,浙江江山人 ,主要从事机电工程的教学与科研工作. E2mail: xjj919 yahoo. com. cn 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.第 3期王慧英 : PLC在自动洗车控制系统中的应用1091015。工作电流: UL (美国 ) 认证 5 A

9、 , 125 /250 VAC,适合各种特殊工业控制 ,如图 1所示。图 1微动开关式行程开关1推杆 ; 2弹簧 ; 3压缩弹簧; 4动断触点 ; 5动合触点2 PLC 的选型在 PLC 系统设计时 ,首先确定控制方案 ,下一步 就是 PLC工程设计选型 3 。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。在工程设计选型和估算时 ,应详细分析工艺过程的特点、控制要求 ,明确控制任务和范围以确定所需的操作和动作 ,然后根据控制要求 ,估算输入 /输出点数、所需存储器容量、确定 PLC的功能、外部设备特性等 ,最后选择有较高性能价格比的 PLC和设计相应的控制系统。I/O 点数估算时由于需考虑适当

10、的余量 ,在根据统计而得的输入 /输出点数基础上 ,再增加了 10% 20%的可扩展余量 ,得出输入 /输出点数估算数据。通过计算 ,控制系统外部输入点数 ( INPUT) 为 7点 ,控制输出点数 (OUTPUT) 为 6 点。因 OMRON 系列 PLC应用较普遍 ,价格也比较合理 ,选用 OMRON 系列 C - 20P机型 ,该机型共 INPUT 24 VDC 7 mA 12点; OUTPUT 2 VDC /250 VAC 2 A 8点;该机型能满足系统控制要求 ,具有较好的性价比。3系统方案设计3. 1工作流程图自动洗车中 PLC 控制系统在设计上应达到的要求为:一辆车出现在冲洗区满

11、足时按下启动按钮。循环指示灯亮 ,水平滚筒向下移动。在水平滚筒开始旋转的同时 ,门架向前运动并激活喷水泵和旋转滚筒的 电机按钮 ,自动进行洗车 4 。结束后 ,门架向前运动 ,碰到门架限位开关时停止 ,同时滚筒停止旋转 ,并升起 水平滚筒到达上限位开关 ,结束循环 5 。根据设计要 求 ,绘制工作流程图如图 2所示。3. 2工作过程设计3. 2. 1自动循环冲洗按下刀开关 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4, 设满足初始条图 2工作流程图件 ,即门架在后部位置 (后限位开关闭合 ) , 水平滚筒 在升起的位置 (上限位开关闭合 ) , 一辆车出现在冲洗 区 (车辆出现接近传感器闭合 ) 。所设计的

12、各按钮符 号对照控制电路图如图 3 所示 , PLC 控制接线图如图4所示。图 3控制电路图按下循环按钮 SB1 ( 6 ) , 此时继电器 KA0 ( 6 ) 得电 ,触点 KA0 ( 8)闭合 ,循环指示灯亮。触点 KA0 ( 9 )延时闭合 , KA1 ( 9 )得电 ,相应的触点 KA1 ( 10 )闭合 ,线圈 KM1 ( 10 ) 得电 , 触点 KM1 ( 1 ) 闭合 , 电动机 M1( 1 )得电正转 , 滚筒降低。触点KA1 ( 10 ) 延时断开 ,KM1 ( 10)线圈失电 ,触电 KM1断开 ,滚筒停止降低。此时 ,触点 KA1 ( 13 )已闭合 ,触点 KA1 (

13、 13 )延时 闭合 ,继电器 KM3 ( 13 )得电 ,触点 KM3 ( 3 )闭合 ,电动机 M2 ( 3 )得电正转 ,滚筒旋转。触点 KM3 ( 14 ) 闭合 , 线圈 KM4 ( 14 ) 得电 , 触点KM4 ( 4)闭合 ,电动机 M3 ( 4 )得电正转 ,门架前进。触 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.110机电工程第 26卷点 KM4 ( 15)断开 ,形成联锁。门架前进到前限位开关(14) ,线圈 KM4 ( 14)失电 ,触点 KM4 (

14、 4 )断开 ,电动机M3 ( 4 )停止转动 ,门架停止前进。前限位开关 ( 16 )闭合 ,线圈 KA2 ( 16 )得电 ,相应 的触点 KA2 ( 14 ) 断开 , 形成联锁。触点 KA2 ( 15 ) 闭合 ,线圈 KM5 ( 15)得电 ,相应的触点 KM5 ( 5 )闭合 ,电动机 M3 ( 4)得电反转 ,门架后退。门架后退到后限位 开关 ,后限位开关 ( 15)断开 ,线圈 KM5 ( 15)失电 ,相应 的触点 KM5 ( 5)断开 ,电动机 M3 ( 4)失电停止转动 ,门架停止后退。后限位开关 ( 11 )闭合 ,线圈 KM2 ( 11 )得电 ,相应 的触点 KM2

15、 ( 2)闭合 ,电动机 M1 ( 1)得电反转、滚筒升 起。滚筒上升到上限位开关 ( 11 ) ,上限位开关 ( 11 )断开 ,线圈 KM2 ( 11)失电 ,相应的触点 KM2 ( 2 )断开 ,电动机 M1 ( 1)失电停止转动 ,滚筒停止上升。后限位开关 ( 19 )断开 ,线圈 KA4 ( 19 )失电 ,相应的触点 KA4 ( 6 ) 断开 ,继电器 KA0 失电 , 相应的触点KA0 ( 8)断开 ,循环指示灯灭。洗车循环结束。图 4 PLC 控制接线图3. 2. 2手动立即停止 当自动循环冲洗过程中发生紧急情况时。按下立即停止按钮 SB4 ( 6 ) ,继电器立即失电 ,所有

16、相应的触 点立即复位。相应的所有电动机停止转动 6 。按下手动升起按钮 SB2 ( 12 ) , 线圈 KM2 ( 11 ) 得电 ,相应的触点 KM2 ( 2 ) 闭合 , 电动机 M1 ( 1 ) 得电反转、滚筒升起。滚筒上升到上限位开关 SQ1 ( 11 ) , 上限位开关 SQ1 ( 11 )断开 ,线圈 KM2 ( 11 )失电 ,相应的触点 KM2 ( 2)断开 ,电动机 M1 ( 1 )失电停止转动 ,滚筒停止上升。按下手动返回按钮 SB3 ( 16 ) , 线圈 KM5 ( 15 ) 得电 ,相应的触点 KM5 ( 5 ) 闭合 , 电动机 M3 ( 4 ) 得电反转 ,门架后

17、退。门架后退到后限位开关 , 后限位开关SQ2 ( 15)断开 ,线圈KM5 ( 15 )失电 ,相应的触点KM5( 5 )断开 ,电动机 M3 ( 4 ) 失电停止转动 , 门架停止后退 ,紧急情况解除。4 PLC 控制系统设计本控制系统选用 OMRON 系列 C - 20P机型可编 程控制器 , PLC梯形图如图 5所示 7 。图 5 PLC梯形图5结束语该自动清洗机 PLC 自动控制系统经过现场安装调试 ,运行情况良好 ,基本达到预期要求。该系统充分发挥了 PLC自动控制系统运行可靠、控制灵活、维护方便等优点。由于时间仓促 ,水平有限 ,该系统存在的不足之处有待日后进一步完善。参考文献 ( References) : 1 齐蓉. 可编程计算机控制器原理及应用 M . 西安: 西北工业大学出版社 , 2002. 2 陈在平 ,赵相宾. 可编程序控制器技术与应用系统设计M . 北京. 机械工业出版社 , 2003. 3 苏文成. 工厂供电 M . 北京:机械工业出版社 , 2004. 4 陈在平 ,赵相宾. 可编程序控制器技术与应用系统设计M . 北京:机械工业出版社 , 2003. 5 黄桂梅 ,刘