PLC汽车清洗控制设计

1、重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称：电气控制与PLC应用题目：汽车清洗控制系统学生姓名：李奎专业：机电一体化班级：2009级5班学号：1260720121224指导教师：李波日期：2011年6月30日重庆机电职业技术学院课程设计任务书机电一体化专业2009年级5班李奎一、设计题目汽车清洗控制系统二、主要内容1、动作要求 若方式选择开关（COS置于手动方式，当按下STARTS动按钮后，按下列程序动作：执行泡沫清洗（用MC1驱动）；按PB1按钮则执行清水冲洗（用MC2驱动）；按PB2按钮则执行风干（用MC例区动）；按PB3则结束洗车。 若方式若选择开关（COS置于自动方式，当按STARTS

2、动后，自动按洗车流程执行。其中泡沫清洗10秒、清水冲洗20秒、风干5秒，结束后回到待洗状态。 任何时候按下STOP则所有输出复位，停止洗车。2、信号分配启动按钮、停止按钮，使用输入继电器X0、X2;方式选择开关，使用输入继电器X1;清水冲洗按钮，使用输入继电器X3;风干按钮，使用输入继电器X4;结束按钮，使用输入继电器X5;泡沫清洗驱动，使用输出继电器Y1;清水冲洗驱动，使用输出继电器Y0;风干机驱动，使用输出继电器Y2。三、具体要求根据控制要求编写设计说明书，内容包括:1. 设计过程和有关说明。2. PLC硬件配置电路。3. PLC状态转移图。4. PLC控制程序（梯形图和指令表），用仿真软

3、件和编程软件将程序录入计算机并进行模拟调试。5. 其他说明（如设计过程中遇到的问题及解决方法、对课程设计的心得等）。6. 参考资料。四、进度安排序号日期（起止大数）设计工作进度16月20日指导老师介绍课程设计应注意的事项。26月21日6月24日收集相关资料，设计过PLC硬件配置电路；PLC状态转移图；PLC控制程序等。36月25日6月26日课程设计说明书的撰写。46月27日完成全部课程设计，并上交课程设计说明书。五、成绩评定指导教师签名日期2011年7月日系主任审核日期2011年7月日摘要本文利用PLC技术当中的定时器，达到汽车活洗的自动和手动控制，设计简单的汽车自动活洗系统，实现汽车活洗的自

4、动化。具体步骤：采用三个定时器以及三个电机，通过对定时器的时间设置以及定时器的线路通断控制，实现当系统处于手动状态下，可以分别实现泡沫活洗、活水活洗以及活洗后的风十；当处于自动状态下，自动完成汽车活洗的一套工序。上述试验已通过实验室的模拟实验，希望此系统能够运动到相应的汽车活洗工业中。关键词：PLC自动化定时器目录一.前言二. 设计题目三. 任务分析(1) 汽车活洗控制系统总体方案的设计4.1概述4.2流程图及组成PLC的选型欧姆龙系列西门子系列PLC的选择电机的选择直流电动机异步电动机同步电动机电机的选择5.1 硬件的设计PLC的CPUf块汽车活洗控制面板软件的设计6.1I/O分6.2 配P

5、LC状态转移图PLC程序梯形图指令程序四. 课程设计总结一. 前言自从19世纪第一辆汽车诞生以来，汽车行业随着现代科技技术的发展有了质的的飞跃，随着时代的发展，人们生活水平的提高，人们对汽车的需求量也逐渐加大，随之而来的便是汽车的保养，其中汽车的活洗便是不可缺少的内容。目前，国内的汽车活洗由传统的人工完成。对于当今社会，高科技的发展实现了各行各业的自动化控制，但是在汽车活洗行业，大部分仍是靠人工来完成。传统的洗车业通常由人工完成，利用人力资源，对汽车进行涂抹泡沫，然后采用高压水泵，利用水泵对汽车进行冲洗，再在自然光及风等自然条件下，让活洗的汽车进行自动风十。虽然可以达到活洗汽车的目的，但过分依

6、赖于劳动力，操作时间长，洗车过程慢，并且浪费了大量的水资源，经济性差，不适合和洗车业的发展需求。目前比较大型的汽车美容公司，虽然实现了汽车的活洗、打蜡、喷漆等自动化工程，但成本比较高，其自动控制系统不是适合小型的、专门的汽车活洗行业，因此，相对于中小型城市，汽车活洗业有着巨大的发展潜力。如何实现高效、高质量并且适用于小型工厂的汽车自动活洗装置,就成了汽车活洗行业发展的必然要求。因此，本次设计就是采用PLC控制，利用定时器，通过线路的通断来实现汽车自动及手动活洗流程。它可以最大限度的节省洗车的人力、物力资源，并且满足不同的客户需求，同时它可以高效、准确的完成洗车任务，为客户提供便利，而且极大限度

7、的节约水资源，符合当代建设节约型社会的时代需要。并且本次汽车活洗自动系统结构简单，成本低，适合不同场合的需求，尤其是中小型公司。本论文由汽车活洗装置设计方案、PLC问的比较以及运行程序等部分组成。设计题目汽车活洗控制系统二. 任务分析本课程的设计目的是为了通过用实际的硬软件的设计、所学电器元件的实际运用、操作流程来达到软件仿真的效果。汽车白动清洗装置的方案设计4.1概述本次汽车自动活洗装置的设计的内容主要是PLC控制技术的的定时器应用，设计汽车自动活洗装置，并在实践的中进行一次系统的训练。能够较全面的巩固和应用“PLC应用技术”课程所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型PLC系统设计的基本方

8、法。应用场合：应用丁汽车美容公司或者是汽车活洗场，当汽车进入活洗车间，通过光电传感器或者手动方式，实现不同要求的活洗工作。汽车自动活洗装置的主要功能是：当选择开关（COS置丁手动方式，当按下STAR商动按钮后，实现按泡沫活洗按钮，则运行泡沫活洗；按活水冲洗按钮，则运行活水冲洗；按下风干按钮，则运行风干。当方式选择开关置丁自动方式，当按下STAR"动后，自动按洗车流程执行。任何时候按下STOP则所有输出复位，停止洗车。本系统由控制面板，PLC系统，三个电机组成，结构如图2.1所示图2.1汽车活洗结构图4.2流程图及组成汽车清洗控制流程图如图2.2所示活水活洗V1F风干V1!停止图2.2

9、汽车自动活洗流程图(1) 4.3PLC的选型欧姆龙系列OMRON系列PLC产品门类齐、型号多、功能强、适应面广。CPM®机是OMRON产品用户目前选用最多的小型机系列产品。OMRO中型机以C200H系列最为典型，主要有C200HC200HSC200HXC200HCJ日C200HE型号产品。中型机在程序容量，扫描速度和指令功能等方面都优丁小型机，除具备小型机的基本功能外，它同时可配置更完善的接口单元模块，如模拟量I/O模块、温度传感器模块、高速记数模块、位置控制模块、通讯联接模块等。可以与上位计算机、下位PLC机及各种外部设备组成具有各种用途的计算机控制系统和工业自动化网络。在一般的工

10、业控制系统中，小型PLC机要比大、中型机的应用更广泛。在电气设备的控制应用方面，一般采用小型PLC都能够满足需求。(2) 西门子系列德国西门子(SIEMENS公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。(1) SIMATICS7-200PLCS7-200PLC是超小型化的PLC它适用丁各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPUW供选

11、择使用。(2) SIMATICS7-300PLCS7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200PLC比较,S7-300PLC采用模块化结构，具备高速(0.60.1s)的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMD从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CP

12、U的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-1总线接口和工业以太网总线系统；申行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU,用于同时连接

13、编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。（3）SIMATICS7-400PLCS7-400PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。S7-400PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU并配有多种通用功能的棋板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些棋板，便能使系统升级和充分满次o（4）人机界面（HMD硬件HMI硬件配合PLC使用，为用户提供数据、图形和事件显示，主要有文本操作面板TD200（可显示中文），OP3OP7OP17等；图形/文本操作面板OP27OP

14、37等，触摸屏操作面板TP7,TP27/37,TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670。个人计算机（P。也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件组态才能配合PLC使用PLC的选择经过对几家公司生产的PLC要从应用、价格、可靠性和实验室的实际情况考虑等各个方面因素的考虑，依据本设计需要6输入口，3输出口，本系统设计选用西门子S7200系列，CPUte择CPU2214.4电机的选择(1)直流电动机直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机，广泛应用丁收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点，所以目前直流电动机

15、的应用仍然很广泛，尤其在可控硅直流电源出现以后异步电动机异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是包定关系。还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大，转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。异步电动机具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电动机主要广泛应用丁驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。(3) 同步电动机同步电动机主要用丁大型机械，如鼓风

16、机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设设备或者充当控制元件。其中三相同步电动机是其主体。此外，还可以当调相机使用，向电网输送电感性或者电容性无功功率。(4) 电机的选择经过对几种电动机的应用、价格、可靠性、转速和实验室的实际情况考虑等各个方面因素的考虑，本系统设计选异步电动机Y132M-4表2.1电机参数型号功率(Kvy马力(hp)电流(A)转速(r/min)效率(%)堵转电流额定电流(A)堵转转矩额定转矩重量(kg)功率因数Y132M-47.51015.41440877.02.2860.85硬件的设计5.1PLC的CPU!块CPU22具有6输入/4输出，无扩展能力程序和数据储存

17、量较小，有一定的高速计数功能和通信功能，非常适合丁少点数的或特定的控制系统。适合本设计的时间计数，并且输入输出口的数量与本设计需要相当，符合经济性的要求5.2汽车活洗控制面板'猝并关222）港永请浣1iiii111II三. 软件的设计6.1I/O分配表4.1I/O分配表信号名称输入/输出端标亏输入信号选择开关COSI0.0启动按钮STARTI0.1停止按钮STOPrI0.2泡沫活洗按钮H0.3活水活洗按钮I0.4风干按钮I0.5输出信号泡沫活洗Q0.0活水活洗Q0.1风干Q0.26.2状态转移图6.3PLC程序梯形图6.4012345678910111213141516171819指令

18、程序LDM8002SETS0LDX24SETS21LDX25SETS31STLS21OUTY20OUTT0K100LDT0SETS22STLS22OUTY21OUTT1K200LDT1SETS23STLS23OUTY23OUTT2K50LDT2S0S31X20Y20X21Y21X22Y22S23S31T3S020 RETSTLLDOUTLDOUTLDOUTSTLSTLLDSETRETEND四. 课程设计总结本课程设计采用西门子S7-200PLC系统控制，达到对汽车的自动及手动活洗目的，实现汽车活洗业的自动化。本设计除了具有了其自身特点外，还具备了结构简单明了、安装调试简便、操作简便易懂、经济实用的特点，具有高性价比，是汽车自动活洗装置的简单系统。并且，在活洗过程中，准确的控制了用水量及用水时间