PLC课程设计 自动洗车装置设计

1、电气控制与PLC课程设计题 目: 自动洗车机控制设计 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 学生姓名： wh 学 号： 指导教师： wyf 设计地点： 设计时间： 成绩：指导老师签名： 日期： 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc297764056 1 系统描述及控制要求 PAGEREF _Toc297764056 h 1 HYPERLINK l _Toc297764057 系统描述 PAGEREF _Toc297764057 h 1 HYPERLINK l _Toc297764058 控制要求 PAGEREF _Toc297764058 h 1 HYPER

2、LINK l _Toc297764059 2 设计方案 PAGEREF _Toc297764059 h 2 HYPERLINK l _Toc297764060 2.1 总体设计思路 PAGEREF _Toc297764060 h 2 HYPERLINK l _Toc297764061 2.2 自动洗车控制系统流程图 PAGEREF _Toc297764061 h 2 HYPERLINK l _Toc297764062 2-3 硬件选择 PAGEREF _Toc297764062 h 5 HYPERLINK l _Toc297764063 3 I/O分配 PAGEREF _Toc29776406

3、3 h 6 HYPERLINK l _Toc297764064 4 自动洗车机控制系统I/O接线图 PAGEREF _Toc297764064 h 7 HYPERLINK l _Toc297764065 5 自动洗车机控制系统梯形图 PAGEREF _Toc297764065 h 8 HYPERLINK l _Toc297764066 6 系统调试 PAGEREF _Toc297764066 h 11 HYPERLINK l _Toc297764067 设计心得 PAGEREF _Toc297764067 h 12 HYPERLINK l _Toc297764068 参考文献 PAGEREF

4、_Toc297764068 h 131 系统描述及控制要求本设计采用PLC作为核心数据处理和控制单元，控制器通过操作者按动按钮和限位开关的动作对相应的继电器进行控制，从而达到对喷水、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干等动作的控制，而最终设计成一个往复式有毛刷自动洗车机系统。1.按下启动按钮，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。2.洗车机右移到达右极限开关后，开始左移，喷水及刷子继续工作。3.洗车机左移到达极限位置后，开始右移，喷水机及刷子停止工作，清洗机设备开始动作喷洒清洗剂。4.洗车机右移到达极限位置，开始左移，继续喷洒清洁剂。5.洗车机左移到达极限位置，开始右移，清洁剂停止喷洒，当洗

5、车机往右移3s后停止，刷子开始洗刷。6.刷子洗刷5s停止，洗车机继续右移3s，刷子又开始洗刷5s停止，洗车机继续右移，到达右极限开关后停止，然后往左移。7.重复上面第6步，左移碰左极限开关停止。8.洗车机往右移，风机设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机往左移，直到碰到左极限开关，重复2次动作。洗车整个过程完成。启动灯熄灭。9. 原点复位设计：若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后必须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，其动作就是按下复位按钮，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，表示洗车

6、机完成复位动作。2 设计方案2.1 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。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

7、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，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。2.2 自动洗车控制系统流程图本自动洗车控制系统采用顺序流程

8、控制，流程图如下图所示： 图2-1 自动洗车控制系统流程图2-3 硬件选择本设计采用FX2n-32MR-001类型 PLC.FX2n是FX系列PLC家族中最先进的系列。 由于FX2n系列具备如下特点：最大范围的包容 了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信 功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。 为大量实际应用而开发的特殊功能 开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要模拟I/O，高速计数器。 定位控制达到16轴，脉冲串输出或为J和K型热 电偶或Pt传感器开发了温度模块。 对每一个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功

9、能模块。 网络和数据通信连接到世界上最流行的开放式网络CC-Link， Profibus Dp和DeviceNet或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要。 其它功能：内置式24V24V、400mA直流电源可用于外围 直流电源设备，如传感器或其它元件。 因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可更换端子块单元。 在所有的FX 2N PLC中都有实时时钟时钟功能标准。时间设置和比较指令易于和小时表操作。小时表功能对过程跟踪功能机器维护提供了有价值的信息。在本设计选择中，选用的FX2n-32mr-001型具有32个I/O口，16个输入、16个输出完全满足本设计需求，又节约资源。如图所

10、示。 图2-2 FX2n-32mr-001型PLC硬件照片3 I/O分配本设计自动洗车控制系统采用了五个输入信号，分别为启动开关X2、左极限开关X0、右极限开关X1、复位按钮X2；八个输出信号，洗车机左移Y0、洗车机右移Y1、刷子动作Y4、喷水Y2、喷洒清洁剂Y3、风扇动作Y5、复位灯Y7、启动灯Y6.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FX2N-32MR-001型即可满足需求。控制器I/O分配如表3-1所示： 输入地址号信号名称输出地址号信号

11、名称X0左极限开关SQ1Y0洗车机左移KM1X1右极限开关SQ2Y1洗车机右移KM2X2启动开关SB2Y2喷水机洒水KM3X3复位按钮SB1Y3清洗剂控制KM4Y4刷子控制KM5Y5风机控制KM6Y6启动指示灯HL1Y7复位灯HL2 表3-1 自动洗车机控制系统控制器I/O分配 4 自动洗车机控制系统I/O接线图图4-1 控制系统I/O系统接线图5 自动洗车机控制系统梯形图图5-1 自动洗车机控制系统梯形图6 系统调试本设计在PLC上运行以后，自动洗车启动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，存在一定的弊端和不足。如自动

12、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。根据以上不足之处，此设计的研究方向和改进应向更安全、更经济、更可靠及更简单发展，这是我们以后需要努力的目标。设计心得通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出

13、了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在同学和老师帮助下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及

14、他人对你的认可！课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了PLC编程软件，VISIO画图软件，已经其他常用办公软件等。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有

15、趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。参考文献1 程宪平.机电传动与控制M.武汉：华中科技大学出版社，2003.邓星钟.机电传动控制. 武汉：华中科技大学出版社.2 王永华.现代电气控制及PLC应用技术M.北京：北京航空航天出版社，20083 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护M.北京：机械工业出版社