汽車自動清洗裝置plc控制

1、<p><b>　　機床電氣與PLC</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目 汽車自動清洗裝置PLC控制 </p><p><b>　　系</b></p><p>　　機械設(shè)

2、計制造及其自動化 專業(yè)班號</p><p>　　學(xué)生姓名 . </p><p>　　指導(dǎo)教師 .</p><p>　　完成日期 2009年06月20日 .</p><p>　　湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院</p><p><

3、;b>　　湖南工程學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計題目：汽車自動清洗裝置PLC控制 </p><p>　　姓名 系別 專業(yè) 班級 0681學(xué)號 02 </p><p&g

4、t;　　指導(dǎo)老師 教研室主任 </p><p><b>　　一、設(shè)計要求及任務(wù)</b></p><p><b>　　1．設(shè)計要求</b></p><p>　　根據(jù)下面的流程圖工作：</p><p><b>　　2．設(shè)計任務(wù)</

5、b></p><p>　　（1）繪制工作流程框圖或順序功能圖；</p><p>　?。?）繪制PLC的硬件接線圖；</p><p>　?。?）相關(guān)元器件的計算與選型，制定元器件明細表；</p><p>　?。?）編寫全程序梯形圖或指令表，并通過調(diào)試；</p><p>　?。?）編寫設(shè)計說明書。</p>

6、<p>　　二、進度安排及完成時間</p><p>　　1．設(shè)計時間：一周，2009年06月 15日至2009年06月19日。</p><p><b>　　2．進度安排</b></p><p>　　星期一～星期三：布置設(shè)計任務(wù)，查閱資料，熟悉設(shè)計要求及任務(wù)，軟硬件設(shè)計。</p><p>　　星期四～星期五：

7、整理資料，按格式撰寫設(shè)計說明書，上交設(shè)計作業(yè)（打印稿及電子文檔）。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 概述………………………………………………………………………</p><p>　　1.1 引言………………………………………………………………………</p><p>　　1.

8、2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容…………………………………………</p><p>　　1.3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟………………………………………………</p><p>　　第2章 硬件設(shè)計………………………………………………………………</p><p>　　2.1 控制系統(tǒng)的功能要求……………………………………………………</p><

9、p>　　2.2 輸入和輸出點分配表……………………………………………………</p><p>　　2.3 元器件選型及明細表……………………………………………………</p><p>　　2.4 I/O接線圖………………………………………………………………</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計………………………………………………………………</p&g

10、t;<p>　　3.1 系統(tǒng)設(shè)計順序功能圖……………………………………………………</p><p>　　3.2 系統(tǒng)設(shè)計梯形圖…………………………………………………………</p><p>　　第4章 系統(tǒng)調(diào)試………………………………………………………………</p><p>　　4.1 硬件調(diào)試……………………………………………………………<

11、;/p><p>　　4.2 軟件調(diào)試……………………………………………………………</p><p>　　4.3 運行調(diào)試………………………………………………………….</p><p>　　小結(jié)………………………………………………………………………………</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………………&

12、lt;/p><p>　　致謝…………………………………………………………………………</p><p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已擴展到所有的控制領(lǐng)域?，F(xiàn)代社會要求制

13、造業(yè)對市場需求迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿足這一需求，生產(chǎn)設(shè)備和自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的靈活性和可靠性，可編程控制器正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完從應(yīng)用、價格

14、、可靠性和對現(xiàn)場工作環(huán)境及設(shè)計資金等各個方面因素的考慮，本系統(tǒng)采用三菱FX2N系列PLC進行設(shè)計。</p><p>　　市場上常見的汽車自動清洗機簡介</p><p>　　它改變傳統(tǒng)高壓水槍單相流、單一介質(zhì)的清洗原理。采用高速氣流配合水硬霧沖洗的新技術(shù)（兩相流清洗）。水被微?；茫瑤资短岣咚睦寐?，達到節(jié)水90％以上，并且集清洗、噴清潔劑、吹干等多功能于一身。小巧手持、隨意移動，任何

15、環(huán)境均可工作。最大限度的提高單位水量的利用率，并具備一定的沖力和溫度，極有效地清除和溶解車身及所有縫隙的灰塵和油污。用水量是水槍的二十分之一，耗能是它的一半， 其他設(shè)備所無法比擬的是： 徹底清洗細微之處；快速吹干功能；無水花飛濺；無滿地流水；清洗車身；洗門縫、門邊、發(fā)動機組，細微之處顯身手；油、泥厚處重的地方也是輕而易舉，快速吹干。</p><p>　　1.2、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容&l

16、t;/p><p>　　一個PLC控制系統(tǒng)由信號輸入元件（如按鈕，限位開關(guān)，傳感器等），輸出執(zhí)行器件（如電磁閥，接觸器，電鈴等），顯示器件和PLC構(gòu)成。因此，PLC控</p><p>　　制系統(tǒng)的設(shè)計，就包括這些器件的選取和連接等。</p><p>　?、佥斎肫骷?，輸出執(zhí)行器件，顯示器件等。一個輸入信號，進入PLC后和PLC內(nèi)部可以多次重復(fù)使用，而且和可獲得其常開，常閉，

17、延時等各種形式的觸點。因此，信號輸入器件只要有一個觸點即可。輸出器件應(yīng)盡量選取相同電源電壓的器件，并盡可能選取工作電流較小的器件。顯示器件應(yīng)盡量選取LED器件，其壽命較長，而且工作電流較小。</p><p>　?、谠O(shè)計控制系統(tǒng)主回路。應(yīng)根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)是否需要正，反向動作，是否需要高低速，設(shè)計出控制系統(tǒng)主回路。</p><p>　?、圻x取PLC。根據(jù)輸入，輸出信號的數(shù)量，輸入輸出信號的空間分布

18、情況，程序容量的大致情況，具有的特殊功能等，選取PLC。</p><p>　　④進行I/O分配，繪制PLC控制系統(tǒng)硬件原理圖。</p><p>　?、莩绦蛟O(shè)計及模擬調(diào)試。設(shè)計PLC控制程序，并利用輸入信號開關(guān)板進行模擬調(diào)試，檢查硬件設(shè)計是否完整，正確，軟件是否能滿足工藝要求。</p><p>　?、拊O(shè)計控制柜。在控制柜中，強電和弱電控制信號應(yīng)盡可能進行隔離和屏蔽，防

19、止強電磁干擾影響PLC的正常運行。</p><p>　?、呔幹萍夹g(shù)文件，包括電器原理圖，軟件清單，使用說明書，元件明細表等。</p><p>　　1.3、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟</p><p>　　對控制任務(wù)的分析和軟件的編制，是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對控制任務(wù)的分析，確定PLC控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件工作過程；通過軟件的編制，實現(xiàn)被控對象的動作關(guān)

20、系。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟為：</p><p>　?、賹刂迫蝿?wù)進行分析，對較復(fù)雜的控制任務(wù)進行分塊，劃分成幾個相對獨立的子任務(wù)，以減小系統(tǒng)規(guī)模分散故障。</p><p>　?、诜治龈鱾€子任務(wù)中執(zhí)行機構(gòu)的動作過程。通過對各個子任務(wù)執(zhí)行機構(gòu)動作過程的分析，畫出動作邏輯關(guān)系圖，列出輸入信號和輸出信號，列出要實現(xiàn)的非邏輯功能。對于輸入信號，每個按鈕，限位開關(guān)，開關(guān)式傳感器等作為輸入信號占用

21、一個輸入點，接觸的輔助觸點不需要輸入PLC，故不作為輸入信號。對于輸出信號，每個輸出執(zhí)行器件，如接觸器，電磁閥，電鈴等，均作為輸出信號占用一個輸出點，對于狀態(tài)顯示，如果是輸出執(zhí)行器件的動作顯示，可與輸出執(zhí)行器件的動作的顯示，可與輸出執(zhí)行器件共用輸出點，不再作為新的輸出信號；如果是非動作顯示，如“運行”，“停止”，“故障”等指示，應(yīng)作為輸出信號占用輸出點。</p><p><b>　　第2章 硬件設(shè)計&

22、lt;/b></p><p>　　2.1 控制系統(tǒng)的功能要求</p><p>　　2.1.1 分析任務(wù)要求及解決方案</p><p><b>　　1）分析任務(wù)</b></p><p>　　當(dāng)發(fā)出啟動命令時，清洗機開始工作，清洗機接觸器和水閥門都打開，汽車進入洗刷范圍時，刷子接觸器開啟，進入刷洗程序。當(dāng)檢測器檢測到

23、車子離開時，清洗機接觸器、水閥門和刷子接觸器全關(guān)閉，停止刷洗，發(fā)出停機命令，結(jié)束刷洗。</p><p><b>　　2）解決方案</b></p><p>　　我們通過以上的分析可以知道，先由人來發(fā)出啟動命令，自動開啟清洗接觸器和水閥門；傳感器檢測到汽車進入清洗范圍時，刷子接觸器打開靠近汽車進行清洗；傳感器檢測到汽車離開清洗范圍時，刷子接觸器停止刷洗；最后我們發(fā)出停止命

24、令，清洗機接觸器和水閥門停止和關(guān)閉。由此，我們設(shè)計出自動洗車機的工作流程圖如下：</p><p>　　圖1 自動洗車機的工作流程圖</p><p>　　汽車清洗機上有啟動按鈕和一個車輛檢測器，當(dāng)按下啟動開關(guān)后，洗車機開始工作，清洗接觸器和水門閥接通，當(dāng)車輛檢測器檢測到有車輛進來且清洗機和車輛到位后，刷子接觸器接通，刷洗開始，當(dāng)刷洗機開始后2分鐘車輛離開后，刷洗機停止刷洗，刷子接觸器關(guān)閉，按

25、下停機開關(guān)后，清洗機接觸器和水閥門關(guān)閉，清洗結(jié)束。</p><p>　　用FXGP_WIN-C軟件編制PLC控制程序，并將程序?qū)懭氲絇LC，通過PLC控制實現(xiàn)汽車自動清洗裝置工作過程的自動控制。</p><p>　　2.2 輸入和輸出點分配表</p><p>　　表1 輸入和輸出點分配表</p><p>　　2.3 元器件選型及明細表&

26、lt;/p><p>　　表2元器件選型及明細表</p><p>　　2.4 I/O接線圖</p><p><b>　　圖2 I/O接線圖</b></p><p>　　第3章 軟件設(shè)計要求</p><p>　　3.1 系統(tǒng)設(shè)計順序功能圖</p><p><b>　

27、　圖3 順序功能圖</b></p><p>　　按下啟動按鈕，輸入繼電器xo接通，內(nèi)部輔助繼電器M1接通。其常開觸點閉合，使輸出繼電器Y1置位為ON，控制清洗機運動的電機KM2通電，控制清洗機運動的電機工作的同時輸出繼電器Y2置位為ON，電磁線圈YV通電，打開噴淋閥，清洗機開始沿軌道移動，當(dāng)車輛檢測器檢測到有待清洗的車輛且清洗機和車輛到位時，輸入繼電器X1，X3接通，內(nèi)部輔助繼電器M2接通，輸出繼電器

28、Y3置位為ON，接觸器KM1通電，刷子開始洗刷，這樣清洗機一邊移動一邊清洗，當(dāng)車輛2分鐘離開后，車輛清洗完畢，記清洗機移出車輛時，輸入繼電器X1接通，內(nèi)部輔助繼電器M3接通，使輸出繼電器Y3復(fù)位為OFF，使接觸器KM1斷電，刷子停止工作，當(dāng)按下停機按鈕后，輸入繼電器X2接通，內(nèi)部輔助繼電器M4接通，使輸出繼電器Y1，Y2復(fù)位為OFF，接觸器KM2和電磁閥YV斷電，電機停止工作，噴淋閥關(guān)閉，清洗結(jié)束。當(dāng)車輛再次檢測到有車輛時，輸入繼電器X

29、1又接通，返回到布M1,若沒有則清洗機停止運動。</p><p>　　3.2系統(tǒng)設(shè)計梯形圖</p><p><b>　　圖4 梯形圖</b></p><p><b>　　第4章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　4.1、硬件調(diào)試</b></p>&l

30、t;p>　　斷電時檢查電源是否接好，地線是否接好，各輸入/輸出點是否接好接牢。</p><p>　　接通電源，檢查三菱FX2N-48MR可編程控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好。</p><p>　　將通訊電纜（SC-09）的9心型插頭插入微機的串行口插座，再將通訊電纜的圓形插頭插入編程插座。</p><p><b>　　4.2、軟件調(diào)試<

31、;/b></p><p>　　按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并進行語法的檢查，正確后設(shè)置正確的通信口，將編輯好的程序傳入PLC運行，使用編輯器聯(lián)機調(diào)試操作，檢查各點工作狀態(tài)，并配合觀察PLC各點輸入/輸出指示LED或輸入/輸出設(shè)備工作是否符合程序功能要求。配合著上位機軟件動畫效果來觀察硬件的連接。</p><p><b>　　4.3、運行調(diào)試</b></

32、p><p>　　在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，打開三菱FX2N-48MR可編程控制器的“RUN”開關(guān)進行調(diào)試；觀察運行的情況，看是否是隨時按下停止按鈕可以停止 系統(tǒng)運行，或者等待100個脈沖后，系統(tǒng)是否停止運行。</p><p>　　根據(jù)以上的調(diào)試情況，本汽車自動清洗裝置程序的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計符合要求。</p><p><b>　　小 結(jié)</

33、b></p><p>　　汽車自動清洗裝置在我們的日常生活中比較常見，一般的洗車廠都是用的這個，其基本流程和程序要求基本類似，所以控制的實現(xiàn)也可以相互借鑒。</p><p>　　對于控制程序的編寫，這里給出的只是一種實現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實現(xiàn)這樣的控制，針對所用的具體系統(tǒng)的情況，設(shè)計人員可以選用不同的方法來編寫程序。</p><p>　　

34、汽車自動清洗裝置高效的工作效率，以及簡單的結(jié)構(gòu)及控制方式是人手不能替代的，因此汽車自動清洗時裝置使用也將越來越廣泛。</p><p>　　通過這次對汽車自動清洗裝置的PLC設(shè)計，讓我了解了PLC的梯形圖，順序功能圖，指令表，以及外部原理接線圖，也讓我了解到了有關(guān)PLC的設(shè)計原理和步驟，知道了設(shè)計不是件簡單的事情，只有通過自己不停的鉆研，才能有所收獲。</p><p><b>　　

35、參考文獻</b></p><p>　　[1]廖常初. FX系列PLC編程及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2]史國生.電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[3]孫振強.可編程控制器原理及應(yīng)用教程.北京：清華大學(xué)出版社 </p><p>　　[4]阮友德.電氣控

36、制與PLC實訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社，2006</p><p>　　[5]王阿根.電氣可編程控制原理與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社 2007</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次課程設(shè)計可以圓滿的完成，得益于吳晨曦老師和蔣嶸的精心指導(dǎo)。老師淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度，敏銳的學(xué)術(shù)洞察力，對學(xué)術(shù)的不斷追求和創(chuàng)新