自助洗車機(jī)控制設(shè)計(jì)_PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、第1章控制工藝流程分析1.1自主洗車控制過程描述設(shè)計(jì)投幣100元自助洗車機(jī)。1有3個(gè)投幣孔，分別為5元、10元及50元3種，當(dāng)投幣合計(jì)100元或 超過時(shí)，按啟動(dòng)開關(guān)洗車機(jī)才會(huì)動(dòng)作，啟動(dòng)燈亮起。7段數(shù)碼管會(huì)顯示投幣金額(用BCD碼)，當(dāng)投幣超過100元時(shí)，可按退幣按鈕，這時(shí)7段數(shù)碼管會(huì)退回零， 表示找回余額(退幣選作)。洗車機(jī)動(dòng)作流程。1) .按下啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)作， 清潔劑設(shè)備開始動(dòng)作一一噴灑清潔劑。4) .洗

2、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)往右移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 3 s后停止，刷子開始洗刷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。8) .洗車機(jī)開始往右移，并噴灑清水與洗刷動(dòng)作，將車洗干凈，當(dāng)碰到右極 限開關(guān)時(shí)，洗車機(jī)停止前進(jìn)并往左移，噴灑清水及刷

3、子洗刷繼續(xù)動(dòng)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(dòng)作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時(shí)，洗車機(jī)停 止并往左移，風(fēng)扇繼續(xù)吹干動(dòng)作，直到碰到左極限開關(guān)，則洗車整個(gè)流程完成， 啟動(dòng)燈熄滅。2. 原點(diǎn)復(fù)位設(shè)計(jì)。若洗車機(jī)正在動(dòng)作時(shí)發(fā)生停電或故障， 則故障排除后必須使用原點(diǎn)復(fù)位，將 洗車機(jī)復(fù)位到原點(diǎn)，才能做洗車全流程的動(dòng)作，其動(dòng)作就是按下復(fù)位按鈕，則 洗車機(jī)的右移、噴水、洗刷、風(fēng)扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機(jī)往左移，當(dāng)洗 車機(jī)到達(dá)左極限開關(guān)時(shí)，原點(diǎn)復(fù)位燈亮起，表示洗車機(jī)完成復(fù)位動(dòng)作。3. 自助洗車機(jī)的長處.使用洗車機(jī)洗一輛車的時(shí)間只需要 34分鐘，效率高。(2).使用自助洗

4、車機(jī)能大大削減生產(chǎn)力、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省成本。.一般使用新科學(xué)技術(shù)研發(fā)的自助洗車機(jī)清洗與職員手洗比起來更易吸引 客戶，在提高群體形象的同時(shí)，又能大幅度提高的經(jīng)濟(jì)收益。.自助洗車機(jī)純粹可以采用輪回水設(shè)備，水用量在原有上可削減1/3，更可有用的合理哄騙水資源，節(jié)能環(huán)保。1.2自助洗車機(jī)控制工藝分析洗車機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是左右循環(huán)運(yùn)動(dòng)，有左右行程開關(guān)控制，同時(shí)不同循環(huán)次序 伴隨不同的動(dòng)作，如噴水刷車噴灑清潔劑及風(fēng)扇吹干動(dòng)作等。 系統(tǒng)還采用了復(fù)位 設(shè)計(jì)，如在洗車工程中由于其他原因使洗車停止在非原點(diǎn)的其他位置，則需手動(dòng)對其進(jìn)行復(fù)位，到位時(shí)復(fù)位燈亮，此時(shí)才可以啟動(dòng)，否則啟動(dòng)無效。洗車機(jī)經(jīng)啟 動(dòng)后可自行完成洗車動(dòng)作

5、后自行停止，也可在需要時(shí)手動(dòng)停止。洗車機(jī)第一次右移有噴水及刷車動(dòng)作， 到達(dá)有極限使右極限開關(guān)動(dòng)作，從而 控制洗車機(jī)左移，而噴水及刷洗繼續(xù)，直到碰到左極限開關(guān)。洗車機(jī)第二次右移 時(shí)，噴水停止，刷子動(dòng)作及清潔劑開始噴灑，直到右極限行程開關(guān)動(dòng)作，洗車機(jī) 左移，清潔劑繼續(xù)噴灑，直到使左極限開關(guān)動(dòng)作。洗車機(jī)第三次右移時(shí)，洗車機(jī) 右移3S停止，刷洗5S,連續(xù)兩次后繼續(xù)右移，直到碰到右極限開關(guān)，其中，洗 車機(jī)右移及刷子刷洗由接通延時(shí)計(jì)時(shí)器 T37和T38形成的震蕩電路控制，直到碰 到右極限開關(guān)后通過互鎖使刷子動(dòng)作電路斷開， 刷子停止工作。此時(shí)洗車機(jī)左移， 進(jìn)行和上次右移時(shí)相同的動(dòng)作，直到碰到右極限形成開關(guān)。

6、洗車機(jī)第四次右移， 噴灑清水及刷子動(dòng)作，直到碰到右極限行程開關(guān)。洗車左移同時(shí)噴水刷洗繼續(xù)， 直到碰到左極限開關(guān)噴水刷洗停止。 洗車機(jī)第五次右移，風(fēng)扇開始動(dòng)作，直到碰 到右極限開關(guān)，洗車機(jī)左移風(fēng)扇繼續(xù)動(dòng)作。洗車機(jī)左移直到碰到左極限開關(guān)， 控 制整個(gè)設(shè)備停止，洗車機(jī)完成洗車。第2章控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件組成本系統(tǒng)采用PLC作為核心控制。以按鍵和投幣作為信息采集單元，以PLC為作為數(shù)據(jù)處理和控制單元，以數(shù)碼管作為數(shù)據(jù)顯示單元，以指示燈作為用戶狀 態(tài)單元和開鎖指示單元，組成硬件結(jié)構(gòu)框架圖。其中按鈕輸入信號(hào)包括人工輸入的信號(hào)和洗車機(jī)碰到限位開關(guān)時(shí)的信號(hào)。人工輸入信號(hào)包括：開始按鈕、開始投幣按

7、鈕、投幣結(jié)束按鈕、開始洗車按鈕；洗 車機(jī)碰到限位開關(guān)的信號(hào)包括：洗車機(jī)初始位置信號(hào)、左限位開關(guān)信號(hào)、右限位 開關(guān)信號(hào)。2.2控制方法分析通過控制要求可知，本程序設(shè)計(jì)主要分為兩部分：投幣程序和洗車程序。先 啟動(dòng)洗車機(jī)，然后開始投幣，當(dāng)投入的總錢數(shù)大于等于100元，然后找余錢并啟 動(dòng)洗車程序，開始洗車，洗車指示燈亮。洗車程序結(jié)束，洗車機(jī)碰到左極限開關(guān) 自動(dòng)停止，洗車指示燈亮熄滅。在洗車過程中，如果出現(xiàn)故障，排除故障后按復(fù) 位開關(guān)，程序跳轉(zhuǎn)到洗車程序開始出重新運(yùn)行洗車程序直至結(jié)束。2.31/0分配表表一 I/O分配表輸入點(diǎn)I0.2 :左極限感測開關(guān)I0.1 :右極限感測開關(guān)I0.0 :啟動(dòng)開關(guān)I1.

8、0 :復(fù)位開關(guān)I0.3 :退幣孔I0.4 : 5元投幣孔I0.5 : 10元投幣孔I0.6 : 50元投幣孔輸出點(diǎn)Q0.4 :洗車機(jī)左移Q0.0:洗車機(jī)右移Q0.1:噴水機(jī)灑水Q0.5:噴灑清潔劑Q0.2:刷子洗刷動(dòng)作Q0.6:風(fēng)扇吹干動(dòng)作Q0.3啟動(dòng)燈Q0.7 原點(diǎn)復(fù)位燈Q1.0-Q1.7七段燈顯示金額2.4系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)七段數(shù)碼管顯示個(gè)位七段數(shù)碼管顯示十位七段數(shù)碼管顯示百位啟動(dòng)按鈕復(fù)位按鈕 X0COMYO-3-3-右極限開關(guān)云 '左極限開關(guān)_/4=i5f=II5元投幣開關(guān)10元投幣開關(guān)才X50元投幣開關(guān)V退幣按鈕X?Y7COMV nCOMY30Y31Y無Y33Y創(chuàng)Y巧Y36Y37Y

9、40洗車機(jī)左移=-H-1 .II 洗車機(jī)右移in；洗車指示燈；復(fù)位指示燈I血fl噴水洗刷噴清潔劑找錢指示燈風(fēng)扇圖2-2系統(tǒng)接線圖第3章控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì)3.1控制程序流程圖設(shè)計(jì)D圖3-1程序流程圖3.2控制程序時(shí)序圖設(shè)計(jì)SM0.1M0.0I0.0啟動(dòng)M0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3I0.1到右限位Q0.4Q0.0Q0.2Q0.310.2到左限位M0.3Q0.3Q0.1Q0.5I0.1到右限位M0.4Q0.4Q0.5Q0.0I0.2到左限位M0.5Q0.1Q0.0T37R C0T37M0.6Q0.0Q0.3T38C0加1C0*T38/C0*T38Q0.1Q0.0I0.1到右限位圖3-

10、2控制程序時(shí)序圖第4章監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊PLC選用ModbusRTU主通訊模塊。Pakscan IIE主站控制器是一個(gè)遠(yuǎn)程終端 單元，做為Modbus從設(shè)備。PLC的CPL通過ModbusRTU主通訊模塊控制 Pakscan IIE主站控制器的讀寫，被稱為 Modbus host。系統(tǒng)采用單Modbus host兩線通 訊方式，該方式最多可以連接 32個(gè)Pakscan IIE主站控制器。主通訊模塊的程序設(shè)計(jì)有3部分內(nèi)容：初始化通訊模塊，讀寫Modbus數(shù)據(jù)， 監(jiān)測通訊狀態(tài)。通訊模塊的初始化工作主要是配置 3個(gè)初始化控制塊的參數(shù)：Slave控制塊 (SCB，信息控制塊(

11、MCB和通訊要求參數(shù)塊。SCB是一個(gè)15個(gè)寄存器長的數(shù) 據(jù)塊，功能是定義與其通訊的 Slave的型號(hào)、個(gè)數(shù)、狀態(tài)等參數(shù)。每一個(gè) Slave 需要定義一個(gè)SCB塊。MCB是一個(gè)6個(gè)寄存器長的數(shù)據(jù)塊，功能是定義 Master。 要求每Slave執(zhí)行的命令信息包括命令類型、引用地址偏移、PLC引用地址偏移、 主機(jī)號(hào)等參數(shù)，每一種命令需要定義一個(gè)MCB塊。讀寫Modbus RTU數(shù)據(jù)和監(jiān)測通訊狀態(tài)的編程相對簡單，只要讀寫初始化時(shí) 定義的相應(yīng)的PLC參數(shù)地址即可。第5章系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析5.1系統(tǒng)調(diào)試在程序編寫完成后，經(jīng)過軟件調(diào)試程序后把程序輸入到 PLC編程器里面，把 外部的接線接好，然后開始進(jìn)行硬件

12、調(diào)試，先檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)初衷，是否能 達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)。首先是投幣程序的調(diào)試，檢驗(yàn)投幣時(shí)程序是否能得到信號(hào)， 在 滿足條件的情況下能否得到響應(yīng)。 然后是洗車程序的調(diào)試，通過假定輸入一定的 初值來檢驗(yàn)程序是否正常。由于實(shí)驗(yàn)室條件有限，故改用三菱仿真軟件和觸摸屏 仿真軟件來調(diào)試。通過多次的調(diào)試和修改，最終程序達(dá)到了控制要求。調(diào)試結(jié)果 圖如下：洗刷噴劑風(fēng)扇3:1susi-srtz圖5-1調(diào)試結(jié)果（1）5 0元左啜眼幵關(guān) nni n I i_b "mri ri 11 larBi nr r I iifc i tr rt ,ir b j玄8 - iLiiJEgjljjljllJEl:“和巾器計(jì)口

13、 口圖5-2調(diào)試結(jié)果（2）tO.噴并IJW右尿眼開矢13壬吸屜汗關(guān).噴水圖5-3調(diào)試結(jié)果（3）t；n； M;:n rn:i d3：ii：E! rrtiiiTnmtrErhn iiIei ：i屮Iririiii11 U LUi"'T'噴水5Q元古根限卄丟egsMEg一±'圖5-4調(diào)試結(jié)果（4）5Q兀噴水風(fēng)扇圖5-5調(diào)試結(jié)果（5）5.2結(jié)果分析洗車機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是左右循環(huán)運(yùn)動(dòng)，有左右行程開關(guān)控制，同時(shí)不同循環(huán)次序 伴隨不同的動(dòng)作，如噴水刷車噴灑清潔劑及風(fēng)扇吹干動(dòng)作等。 系統(tǒng)還采用了復(fù)位 設(shè)計(jì)，如在洗車工程中由于其他原因使洗車停止在非原點(diǎn)的其他位置，則需手動(dòng)對

14、其進(jìn)行復(fù)位，到位時(shí)復(fù)位燈亮，此時(shí)才可以啟動(dòng)，否則啟動(dòng)無效。洗車機(jī)經(jīng)啟 動(dòng)后可自行完成洗車動(dòng)作后自行停止，也可在需要時(shí)手動(dòng)停止。洗車機(jī)第一次右移有噴水及刷車動(dòng)作， 到達(dá)有極限使右極限開關(guān)動(dòng)作，從而 控制洗車機(jī)左移，而噴水及刷洗繼續(xù)，直到碰到左極限開關(guān)。洗車機(jī)第二次右移 時(shí)，噴水停止，刷子動(dòng)作及清潔劑開始噴灑，直到右極限行程開關(guān)動(dòng)作，洗車機(jī) 左移，清潔劑繼續(xù)噴灑，直到使左極限開關(guān)動(dòng)作。洗車機(jī)第三次右移時(shí)，洗車機(jī) 右移3S停止，刷洗5S,連續(xù)兩次后繼續(xù)右移，直到碰到右極限開關(guān)，其中，洗 車機(jī)右移及刷子刷洗由接通延時(shí)計(jì)時(shí)器 T37和T38形成的震蕩電路控制，直到碰 到右極限開關(guān)后通過互鎖使刷子動(dòng)作電路

15、斷開， 刷子停止工作。此時(shí)洗車機(jī)左移， 進(jìn)行和上次右移時(shí)相同的動(dòng)作，直到碰到右極限形成開關(guān)。洗車機(jī)第四次右移， 噴灑清水及刷子動(dòng)作，直到碰到右極限行程開關(guān)。洗車左移同時(shí)噴水刷洗繼續(xù)， 直到碰到左極限開關(guān)噴水刷洗停止。 洗車機(jī)第五次右移，風(fēng)扇開始動(dòng)作，直到碰 到右極限開關(guān)，洗車機(jī)左移風(fēng)扇繼續(xù)動(dòng)作。洗車機(jī)左移直到碰到左極限開關(guān)， 控 制整個(gè)設(shè)備停止，洗車機(jī)完成洗車。課程設(shè)計(jì)心得通過本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際， 與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合 開發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際， 又讓我們懂得 了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到

16、過的知識(shí)，于是圖書館和 INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍 相關(guān)知識(shí)，不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便 會(huì)使我們受益非淺。在設(shè)計(jì)過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題的時(shí)候，需 要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起 來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。參考文獻(xiàn)1李建興.可編步伐節(jié)制器及其應(yīng)用M . BeiJing :機(jī)械工業(yè)出書社，19992邱公偉.可編程節(jié)制器收集通信及應(yīng)用M . BeiJing :清華

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18、1 )M0.3II30.51 )10.CIT)CJ0.1)同絡(luò)5網(wǎng)審aT37岡絡(luò)10M0.6COTJ0M0.7盡絡(luò)11M0.7Ml 1M1.0I1I11C1III1401I1II ' II1 1I10.1M2.1M1.0I)QO.OT )Q0.4C)INTONPT100 msT3930'1213139muM1.1M1.0M2.1()C1|匚u匚亍uH2PV網(wǎng)踣15M1.1ClF40Ml.3 1IM1 21 1 1 1 1 1M1.21 ' JQO.OT >1I0.4 JRS8 17Ml.斗Ml .3IH1M1.S-I / I1 1I II * I< >

19、M1 4I Io.aI IkJgo.4T )Q0.2 f、qo.3一）同第13)M1.BQO.O網(wǎng)絡(luò)1啟動(dòng)燈OM1.5ANI0.3ANM1.4=M1.5=M0.7網(wǎng)絡(luò)2復(fù)位燈LDI0.3OM1.6=M1.6=Q0.3AI0.2=Q1.0網(wǎng)絡(luò)3右移LDI0.0OM0.0ANM0.1ANI0.3=M0.0=Q0.0網(wǎng)絡(luò)4噴水動(dòng)作LDNM0.2LDM1.0ANM1.2OLDANI0.3=Q0.5網(wǎng)絡(luò)5刷子動(dòng)作LDNM0.2LDT37ANT38OLDLDT39ANT40OLDLDT41ANT42OLDLDT43ANT44OLDLDM1.0ANM1.2主要程序:OLDLPSANI0.3Q0.2LRDTONT38, 50LRDTONT40, 50LRDTONT42, 50LPPTONT44, 50網(wǎng)絡(luò)6左移LDI0.1AM0.0OM0.1ANM0.2=M0.1=Q0.3網(wǎng)絡(luò)7右移LDI