基于PLC的自助洗車機(jī)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(jī)遇，自助洗車機(jī)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(hù)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(jī)功能要求和運(yùn)行分析，確定了自助洗車機(jī)的總體設(shè)計方案。并主要進(jìn)行了自助洗車機(jī)的驅(qū)動和控制系統(tǒng)的設(shè)計，針對自助洗車機(jī)的特點，采用自助投幣，噴水，洗刷，噴灑清洗劑和風(fēng)干等過程，應(yīng)用了可編程控制技術(shù)對自助洗車機(jī)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)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(yùn)行過程實行監(jiān)控，最終達(dá)到了實現(xiàn)自助洗車機(jī)的傳動和控制要求。關(guān)鍵詞：可編程控制器；自助

2、洗車機(jī)；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(xiàn)151緒論當(dāng)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(jī)由此得以廣泛應(yīng)用。自助洗車機(jī)分為龍門往復(fù)式和隧道式兩種機(jī)型，通過對毛刷，水泵，機(jī)體行走機(jī)構(gòu)和風(fēng)機(jī)等部件的驅(qū)動控制，全自動完成對車輛的刷洗和風(fēng)干。龍門往復(fù)式洗一輛車僅耗時1.5min4min,隧道式滿負(fù)荷運(yùn)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(jī)配備專用的水處理設(shè)備后，可對洗車污水進(jìn)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(jī)電一體化產(chǎn)品。PLC可靠性高，編程簡單且易維護(hù)，用作自助洗車機(jī)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(jī)的優(yōu)點：(1)使用自助洗車機(jī)效率高，能大大減少勞動力、降低勞動強(qiáng)度，節(jié)省成本。(2)一般使用新科技研發(fā)的自助洗車機(jī)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(jì)收入。(3)自助洗車機(jī)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(dá)到對洗車機(jī)洗車過程中自助投幣，噴水，洗刷，

4、噴灑清洗劑和風(fēng)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(yùn)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(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)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(kuò)展其功能的原則而設(shè)計?！本哂锌煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)；配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；易學(xué)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(hù)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(jī)械制造、汽車、

5、輕紡、交通運(yùn)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(jìn)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(biāo)，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(jī)，它是由兩臺SS115U組成的雙機(jī)冗余系統(tǒng)；S5-155U為大型機(jī)，最多可配置到4096個I/O點，模擬量可達(dá)300多路；SS-155H是大型機(jī)，它是由兩臺S5-155U組成的雙機(jī)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(jī)。有3個投幣孔，分別為5元、10元及50元3種，當(dāng)投幣合計100元時，按啟動開關(guān)洗車機(jī)開始動作，啟動燈亮起。洗車機(jī)動作流程：1）按下啟動開關(guān)之后，洗車機(jī)開始往右移，噴水設(shè)備開始噴水，刷子開始洗刷。2）洗車機(jī)右移到達(dá)右極限開關(guān)后，開始往左移，噴水機(jī)及刷子繼續(xù)動作。3）洗車機(jī)左移到達(dá)左極限開關(guān)后，開始往右移，噴水機(jī)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(jī)右移到達(dá)右極限開關(guān)后，開始往左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。5）洗車機(jī)左移到達(dá)左極限開關(guān)后，開始往右移，清潔劑停止噴灑，當(dāng)洗車機(jī)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(jī)繼續(xù)往右移，右移3s后，洗車

8、機(jī)停止，刷子又開始洗刷5s后停止，洗車機(jī)繼續(xù)往右移，到達(dá)右極限開關(guān)停止，然后往左移。7）洗車機(jī)往左移3s后停止，刷子開始洗刷5s后停止，洗車機(jī)繼續(xù)往左移子開始洗刷5s后停止，洗車機(jī)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(jī)開始往右移，并噴灑清水與洗刷動作，將車洗干凈，當(dāng)碰到右極限開關(guān)時，洗車機(jī)停止前進(jìn)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(jī)往右移，風(fēng)扇設(shè)備動作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時，洗車機(jī)停止并往左移，風(fēng)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(fù)位按鈕右極限開關(guān)復(fù)位按鈕右移左移噴水刷子洗刷噴灑清潔劑風(fēng)扇吹干復(fù)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(biāo)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(biāo)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(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，需要進(jìn)

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(dá)到相應(yīng)指標(biāo)。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(fù)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(jī)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(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)。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(yùn)行是否正常。（三）整機(jī)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(dāng)軟件與硬件都調(diào)試無誤之后，就可以整機(jī)調(diào)試，整機(jī)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(jī)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(fù)位燈復(fù)位按鈿啟劫按鈕噴水洗刷清沾風(fēng)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(jī)控制系統(tǒng)啟動燈復(fù)位燈復(fù)位按鈕啟動按知嘖水洗刷清潔風(fēng)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(jī)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(xué)習(xí)到了大量以前沒有學(xué)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(xué)習(xí)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，