基于PLC的自助洗車機方案設(shè)計書72801

1、隨著我國汽車保有量的迅速提高，汽車清洗行業(yè)迎來了一個重要的發(fā)展機遇，自助洗車機作為洗車工作必不可少的設(shè)備，其清洗效果，清洗速度，清洗成本以及對節(jié)水和環(huán)境保護的要求，成為其開發(fā)和生產(chǎn)必須要考慮的內(nèi)容。本文主要通過對自助洗車機功能要求和運行分析，確定了自助洗車機的總體設(shè)計方案。并主要進行了自助洗車機的驅(qū)動和控制系統(tǒng)的設(shè)計，針對自助洗車機的特點，采用自助投幣，噴水，洗刷，噴灑清洗劑和風干等過程，應(yīng)用了可編程控制技術(shù)對自助洗車機PLC控制系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計和軟件編程。PLC采用梯形圖編程語言，并應(yīng)用了組態(tài)王軟件，對其運行過程實行監(jiān)控，最終達到了實現(xiàn)自助洗車機的傳動和控制要求。關(guān)鍵詞：可編程控制器；自助

2、洗車機；控制目錄1緒論12系統(tǒng)的硬件配置.錯誤!未定義書簽。2.1 PLC簡介12.2 PLC的分類22.3 編程元件地址分配23系統(tǒng)軟件設(shè)計44調(diào)試過程135組態(tài)示例146課設(shè)總結(jié)15參考文獻151緒論當今的社會汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，汽車維修保養(yǎng)行業(yè)競爭更是愈演愈烈，洗車機由此得以廣泛應(yīng)用。自助洗車機分為龍門往復式和隧道式兩種機型，通過對毛刷，水泵，機體行走機構(gòu)和風機等部件的驅(qū)動控制，全自動完成對車輛的刷洗和風干。龍門往復式洗一輛車僅耗時1.5min4min,隧道式滿負荷運行時每輛車僅耗時1.5min左右，避免了手工洗車用水的隨意性。洗車機配備專用的水處理設(shè)備后，可對洗車污水進行回收凈化循環(huán)利用

3、，可以節(jié)約水資源，是一個很有發(fā)展前景的符合現(xiàn)代化建設(shè)需要的機電一體化產(chǎn)品。PLC可靠性高，編程簡單且易維護，用作自助洗車機控制系統(tǒng)的核心，更能體現(xiàn)它的這些完美品質(zhì)。以下是自助洗車機的優(yōu)點：(1)使用自助洗車機效率高，能大大減少勞動力、降低勞動強度，節(jié)省成本。(2)一般使用新科技研發(fā)的自助洗車機清洗與人員手洗比起來更容易吸引客戶，在提高整體形象的同時，又能大幅度提高的經(jīng)濟收入。(3)自助洗車機完全可以采用循環(huán)水設(shè)備，水用量在原有上可減少1/3,更可有效的合理利用水資源，節(jié)能環(huán)保。本次的總體設(shè)計選用西門子PLC控制，組態(tài)王來實現(xiàn)界面顯示，使監(jiān)控更為方便，達到對洗車機洗車過程中自助投幣，噴水，洗刷，

4、噴灑清洗劑和風干等過程的全面監(jiān)控。2.1 PLC簡介PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。”具有可靠性高，抗干擾能力強；配套齊全，功能完善，適用性強；易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低等特點。廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、

5、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。2.2 PLC的分類世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產(chǎn)品，一個流派是歐洲產(chǎn)品，一個流派是日本產(chǎn)品。美國和歐洲的PLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨立研究開發(fā)的，因此美國和歐洲的PLC產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的PLC技術(shù)是由美國引進的，對美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。本次課設(shè)綜合實驗臺及其性能指標，最后決定采用西門子PLCS7-200系列。以下為西門子PLC系列產(chǎn)品簡介：西門子PLC主要產(chǎn)品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95

6、U屬于微型整體式PLC;S5-100U是小型模塊式PLC,最多可配置到256個I/O點；S5-115U是中型PLC,最多可配置到1024個I/O點；S5-115UH是中型機，它是由兩臺SS115U組成的雙機冗余系統(tǒng)；S5-155U為大型機，最多可配置到4096個I/O點，模擬量可達300多路；SS-155H是大型機，它是由兩臺S5-155U組成的雙機冗余系統(tǒng)。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品，其性能價格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于中小型PLC、S7-400系列屬于中高性能的大型PLC。2.3 編程元件地址分配根據(jù)要求，本次課程設(shè)計投

7、幣100元自助洗車機。有3個投幣孔，分別為5元、10元及50元3種，當投幣合計100元時，按啟動開關(guān)洗車機開始動作，啟動燈亮起。洗車機動作流程：1）按下啟動開關(guān)之后，洗車機開始往右移，噴水設(shè)備開始噴水，刷子開始洗刷。2）洗車機右移到達右極限開關(guān)后，開始往左移，噴水機及刷子繼續(xù)動作。3）洗車機左移到達左極限開關(guān)后，開始往右移，噴水機及刷子停止動作，清潔劑設(shè)備開始動作一一噴灑清潔劑。4）洗車機右移到達右極限開關(guān)后，開始往左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。5）洗車機左移到達左極限開關(guān)后，開始往右移，清潔劑停止噴灑，當洗車機往朽移3s后停止，刷子開始洗刷。6）刷子洗刷5s后停止，洗車機繼續(xù)往右移，右移3s后，洗車

8、機停止，刷子又開始洗刷5s后停止，洗車機繼續(xù)往右移，到達右極限開關(guān)停止，然后往左移。7）洗車機往左移3s后停止，刷子開始洗刷5s后停止，洗車機繼續(xù)往左移子開始洗刷5s后停止，洗車機繼續(xù)往左移，直到碰到左極限開關(guān)后停止，然后往右移。3s后停止，刷8）洗車機開始往右移，并噴灑清水與洗刷動作，將車洗干凈，當碰到右極限開關(guān)時，洗車機停止前進并往左移，噴灑清水及刷子洗刷繼續(xù)動作，直到碰到左極限開關(guān)后停止，并開始往右移。9）洗車機往右移，風扇設(shè)備動作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時，洗車機停止并往左移，風扇繼續(xù)吹干動作，直到碰到左極限開關(guān)，則洗車整個流程完成，啟動燈熄滅。表1I/O分配表輸入信號I0.0I0.1

9、I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6信號元件及作用左極限開關(guān)投幣5元按鈕投幣10元按鈕投幣50元按鈕啟動開關(guān)投錢復位按鈕右極限開關(guān)復位按鈕右移左移噴水刷子洗刷噴灑清潔劑風扇吹干復位燈3系統(tǒng)軟件設(shè)計第一部分：投幣程序（網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)6）同酷1網(wǎng)絡(luò)標題I網(wǎng)絡(luò)注釋105M1OOI|（A）16網(wǎng)第310.1ADDJENENONMW2-IN1OUT-MW10MW10-IN2I0.2MW4-MW10-QDDENENOIN1OUT-MW10IN2M23將MW10MW6'MW10-MW10>=1100IN1IN2ADDJENDOUT

10、MW10Q01<)中的總錢數(shù)與100元比較，大于100元，按啟動開關(guān)，啟動燈亮第二部分:洗車程序（網(wǎng)絡(luò)7網(wǎng)絡(luò)40）網(wǎng)路7網(wǎng)絡(luò)注釋網(wǎng)絡(luò)標題QQ.1M0.0M0.0網(wǎng)篇11網(wǎng)絡(luò)12M0.410.0M0.5網(wǎng)絡(luò)13M0.5T37INTON30-PT網(wǎng)絡(luò)14網(wǎng)絡(luò)15M0.6T38INTON50*PT100m$網(wǎng)絡(luò)16T38M0.7S)M0.6R)1網(wǎng)絡(luò)17M0.7T39|眄TON-30-PT100ms網(wǎng)絡(luò)19I一M1.0T401|Tnton50-PT10。ms網(wǎng)絡(luò)20網(wǎng)絡(luò)21M1.2網(wǎng)絡(luò)22INTONPT100msT4130-網(wǎng)絡(luò)23T41Ml.3s)1M1.2R)1網(wǎng)給24M1.3T42INT

11、ON50-PT100ms網(wǎng)結(jié)25T42M1.4pY：)M1.3R)網(wǎng)絡(luò)26M1.4T43INTON30-PT100ms網(wǎng)結(jié)27T43M1.5)Ml.4R)網(wǎng)絡(luò)28M1.5T44INTON50-網(wǎng)第29同第30M1.6I0.0M1.7M1.6-R)1網(wǎng)絡(luò)31網(wǎng)絡(luò)32網(wǎng)絡(luò)34M2.2網(wǎng)絡(luò)36QO.O(M0.1IQ0.1Q0.2()M0.2M1.7M2.0網(wǎng)絡(luò)37Q0.1M0.1Q0.3()網(wǎng)第38同第39網(wǎng)絡(luò)40M02M10.1()M0.4Ml2M14M1.BM2。M2.2網(wǎng)絡(luò)43Q0.4QO.OIQOQO.6T，lIdIF-r：）107QQ.eII1I4調(diào)試過程為了準確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，需要進

12、行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試的順序按照先硬件后軟件，先局部后整體的順序來完成。（一）硬件調(diào)試系統(tǒng)的硬件安裝過程及針對各單元模塊的硬件電路調(diào)試，檢驗其是否符合設(shè)計初衷，能否達到相應(yīng)指標。硬件調(diào)試主要包括按鍵電路的調(diào)試、驅(qū)動電路的調(diào)試、電源部分的調(diào)試幾部分。為保證整個系統(tǒng)能夠正常工作，首先要保證電源系統(tǒng)正常工作。其次是驅(qū)動電路的調(diào)試，這一部分調(diào)試主要是I/O口的檢查。調(diào)試的關(guān)鍵在于確定數(shù)碼管電路連接是否正確。再次是按鍵電路的調(diào)試，這一部分主要是按鈕是否對應(yīng)好，接線是否正常，特別是相關(guān)復位按鈕。最后是洗車部分的調(diào)試，這一部分占了設(shè)備的絕大部分。（二）軟件調(diào)試本部分主要介紹了自助洗車機控制系統(tǒng)的軟件調(diào)試過程，檢驗

13、其是否符合設(shè)計初衷，能否達到相應(yīng)的指標。首先是投幣子程序的調(diào)試，這一部分的調(diào)試的關(guān)鍵是投幣時程序是否能得到信號，在滿足條件的情況下能否得到響應(yīng)等。最后是主程序的調(diào)試，通過假定輸入一定的初值看看程序運行是否正常。（三）整機調(diào)試整個系統(tǒng)調(diào)試順序按照先硬件后軟件，先局部后全部的順序調(diào)試，當軟件與硬件都調(diào)試無誤之后，就可以整機調(diào)試，整機調(diào)試也就是整個系統(tǒng)設(shè)計的功能測試。5組態(tài)示例下（一），（二）兩圖，為自助洗車機啟動工作后向左至左極限的兩次洗車過程的組態(tài)示例圖，如下所示（向右至右極限同理）啟劫燈復位燈復位按鈿啟劫按鈕噴水洗刷清沾風扇左移右移主極限開關(guān)有極限開關(guān)總投幣額：100Oo組態(tài)畫面示例圖（自助洗

14、車機控制系統(tǒng)啟動燈復位燈復位按鈕啟動按知嘖水洗刷清潔風廓左移右移883838左極限開關(guān)古根限開關(guān)總投幣額：100組態(tài)示例圖（二）自助洗車機控制系統(tǒng)6課設(shè)總結(jié)通過本次設(shè)計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體工程、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計中，還學習到了大量以前沒有學到過的知識。在查閱資料的過程中，我懂得了要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識，不知不覺中使我查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。在平時，我所學習的知識是有限的，在以后的工作中肯定會遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會使我受益非淺。在設(shè)計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需要做大量的工作，