毕业设计-自动洗车机控制系统设计.doc

南京机电职业技术学院机械工程系毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目 自动洗车机控制系统设计 学生姓名 周小中 专业名称 机电一体化 班 级 08机电2班 学 号 082447 指导教师 王强 职 称 教师 填写日期 2011年2月 开题报告内容摘要本文介绍自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。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，分别为启动开关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，喷水及喷洒清洁剂由电磁阀控制。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。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。关键词：自动洗车；PLC控制；顺序动作This paper introduced the automatic wash the car control system design and implement measures designed to function. the use of the plc -200 s7 to wash the car, automatically control and use STEP7-icro/MIN32 software diagram and instructions. the programming. The automatic wash the car control system adopted four input signal, respectively：the switch I0.0, limit switches right I0. 1, limit switches left I0.2，resets the button I0.3. nine output signal ： wash the car up the move right Q0.0 andAction fan Q0.1, brushes action Q0.2 and wash the car up the move left Q0.3, spray cleaner Q0. 4 and spray water Q0.5, and the machine Q0.6 and the switch lamp Q0.7 and the reset lamp Q1.0. Of the washing machine and the right or left to move the car washed up by motor 1 control, brushes action under control by moter 2 and spray water and spray cleaner is control by valve. it is done automatically starts to clean after it stopped, can also manually, but it is necessary to start before the recovery.According to the number of input and output CPU224 can be used to meet demand. the automatic wash the car has started to completion order to movement after the move, to stop, if the electricity to power to stop in after its implementation will not start, the theory of automation.Keywords ： automatic wash the car ； plc control； order to movement绪论一、设计意义洗车机的发明创造节省了人不少的劳动力，一个新产品的问世更是人类智慧的结晶。二、作用洗车机产品的功能提升有助于人类的生产、生活的便利。三、总体设计思路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、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。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。四、设计方法由于PLC的可靠性好，通用性强，编程方便，使自动系统的控制简单，抗干扰能力强，工作可靠，设计周期短，修改方便，省去大量的中间继电器、时间继电器，安装接线方便，并且当洗车机工艺过程要求变动时，一般不需要大量改动硬件控制电路，只需改变软件程序即可实现，而且可在监控状态下现场检查和修改；因此PLC是一种较理想的控制工具。本文就是采用PLC作为洗车机的工作系统。开题计划目 录第一章自动洗车控制系统设计思想5第二章自动洗车控制系统主机的选择11第三章自动洗车控制系统梯形图和语句表13第四章结论21第五章设计总结22参考文献23鸣 谢24第一章 自动洗车控制系统设计思想1.1 自动洗车控制系统分析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、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。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。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，而喷水及刷洗继续，直到碰到左极限开关。洗车机第二次右移时，喷水停止、刷子动作及清洁剂开始喷洒，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，连续两次后继续右移，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，控制整个设备停止，洗车机完成洗车。1.2 自动洗车控制系统流程图开始在原点?右极限？左极限？启动洗车右移，喷水刷洗，启动灯亮洗车左移，喷水刷洗继续复位到位复位灯亮ANYNNY洗车右移，喷水刷洗停止，喷清洁剂YN右极限？A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？BNNNNB5S？3S？3S?5S?右极限？洗车停，刷子刷洗Y刷子停，洗车右移Y N NY洗车左移NY洗车停，刷子刷洗NY洗车左移，刷子停CNY 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DNYNYNYNYCD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图一第二章 自动洗车控制系统主机的选择21 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入信号，分别为启动开关I0.0、左极限开关I0.1、右极限开关I0.2、原点复位按钮I0.3、停止按钮I0.4;八个输出信号，洗车机左移Q0.0、洗车机右移Q0.1、刷子动作Q0.2、喷水Q0.3、喷洒清洁剂Q0.4、风扇动作Q0.5、复位灯Q0.6、启动灯Q0.7.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EM224即可满足需求。表2-1 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HL2Q1.0表一22 自动洗车控制系统I/O接线图图二第三章 自动洗车控制系统梯形图和语句表31 自动洗车控制系统梯形图图三32 自动洗车控制系统语句表26- -网络1启动灯O M1.5AN I0.3AN M1.4= M1.5= M0.7网络2 复位灯LD I0.3O M1.6= M1.6= Q0.3A I0.2= Q1.0网络3 右移LD I0.0O M0.0AN M0.1AN I0.3= M0.0= Q0.0网络4 喷水动作LDN M0.2LD M1.0AN M1.2OLDAN I0.3= Q0.5网络5 刷子动作LDN M0.2LD T37AN T38OLDLD T39AN T40OLDLD T41AN T42OLDLD T43AN T44OLDLD M1.0AN M1.2OLDLPSAN I0.3= Q0.2LRDTON T38, 50LRDTON T40, 50LRDTON T42, 50LPPTON T44, 50网络6 左移LD I0.1A M0.0O M0.1AN M0.2= M0.1= Q0.3网络7 右移LD I0.2A M0.1O M0.2AN M0.3AN I0.3= M0.2= Q0.0网络8 清洁剂LD M0.2O M0.3AN M0.5AN I0.3= M0.3= Q0.4网络9 左移LD I0.1A M0.2O M0.4AN M0.5= M0.4= Q0.3网络 10 右移3s停止LDN I0.2AN M0.4ON M0.5AN T37AN I0.3= M0.5= Q0.0TON T37, 30网络11 刷子停止工作后再右移3s停止LD T38AN T39= Q0.0TON T39, 30网络 12 刷子再次停止后右移LD T40AN M0.6= Q0.0网络 13 至右极限后开始左移，3s后停止LD I0.1O M0.6AN T41AN I0.3= M0.6= Q0.3TON T41, 30网络 14 刷子工作5s后停止并向左移动，3s后停止LD T42AN T43= Q0.3TON T43, 30网络 15 刷子再工作5s后停止并向左移动LD T42AN T43= Q0.3TON T43, 30网络 16 至左极限后右移LD I0.2A M0.7O M1.0AN M1.1AN I0.3= M1.0= Q0.0网络 17 左移LD I0.1A M1.0O M1.1AN M1.2= M1.1= Q0.3网络 18 右移，风扇动作LD I0.2A M1.1O M1.2AN I0.3LPS= M1.2AN M1.3= Q0.0LPPAN M1.4= Q0.1网络 19 左移LD I0.1A M1.2O M1.3AN I0.3= M1.3= Q0.3网络 20 结束LD I0.2A M1.3= M1.4= Q0.6表二第四章 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。研究方向改进应向更安全、更经济、更可靠及更简单发展，还需继续做大量的努力及工作。第五章 设计总结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。 参考文献1 程宪平主编.机电传动与控制.武汉：华中科技大学出版社，2003.2 邓星钟.机电传动控制. 武汉：华中科技大学出版社.3 王永华编.现代电气控制及PLC应用技术.北京：北京航空航天出版社，20084 殷洪义主编.可编程控制器选择设计与维护.北京：机械工业出版社，20025 程子华，PLC原理与实例分析.北京:国防工业出版社，20066 高钦和，可编程控制器应用技术及其设计实例.北京:高等教育出版社，20047 林小峰。可编程序控制器原理及应用。北京高等教育出版社，1991.1128 王兆义。可编程序控制器的技术发展及国产化。电气传动，1992（1）；38419 王兆义。PLC使用中的几个问题。电世界，1992