自助洗車機(jī)程序設(shè)計報告

1、電氣技術(shù)及PLC課程設(shè)計說明書題 目： 自助洗車機(jī)課程設(shè)計 學(xué) 院： 航空自動化學(xué)院 系 別： 自動化 專業(yè)名稱： 自動化 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 目 錄1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計P3 1.1 系統(tǒng)控制要求分析P31.2 系統(tǒng)主電路設(shè)計與設(shè)備選型P4 P241.3 PLC控制系統(tǒng)硬件選型及其配置P4 P23 2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計P4 2.1 PLC控制系統(tǒng)I/O地址分配表及變量定義P4 2.2 PLC系統(tǒng)I/O接線圖設(shè)計P5 P262.3 PLC控制程序流程圖設(shè)計P5 P25 2.4 PLC控制程序設(shè)計P5P63 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析P6 3.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題P6 3.2

2、結(jié)果分析P7結(jié)束語 P7參考文獻(xiàn)P7附錄：帶功能注釋的源程序P8一系統(tǒng)總體方案設(shè)計1.1 系統(tǒng)控制要求分析1設(shè)計投幣100元自助洗車機(jī)。2有3個投幣孔，分別為5元、10元及50元3種，當(dāng)投幣合計100元或超過時，按啟動 開關(guān)洗車機(jī)才會動作，啟動燈亮起。7段數(shù)碼管會顯示投幣金額（用BCD碼），當(dāng)投幣超過100元時，可按退幣按鈕，這時7段數(shù)碼管會退回零，表示找回余額（退幣選作）。洗車機(jī)動作流程。1）按下啟動開關(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)及刷子停止動作，清

3、潔劑設(shè)備開始動作噴灑清潔劑。4）洗車機(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作，將車洗干凈，當(dāng)碰到右極限開關(guān)時，洗車機(jī)停止前進(jìn)并往左移，噴灑清水

4、及刷子洗刷繼續(xù)動作，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)備動作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時，洗車機(jī)停止并往左移，風(fēng)扇繼續(xù)吹干動作，直到碰到左極限開關(guān)，則洗車整個流程完成，啟動燈熄滅。3原點復(fù)位設(shè)計。若洗車機(jī)正在動作時發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點復(fù)位，將洗車機(jī)復(fù)位到原點，才能做洗車全流程的動作，其動作就是按下復(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，原點復(fù)位燈亮起，表示洗車機(jī)完成復(fù)位動作。系統(tǒng)主電路設(shè)計與設(shè)備選型系統(tǒng)主電路設(shè)計：見24頁圖設(shè)備選型FP0C14CRS(8入6出) FP0E16RSW（

5、8入8出）1.3 PLC控制系統(tǒng)硬件選型及其配置 PC機(jī)，TVT90A3-11，RS232，見23頁圖二PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 PLC控制系統(tǒng)I/O地址分配表及變量定義I/O接口名稱I/O口地址位I/O口變量定義輸入信號X021 27 33 44 263啟動按鈕SB1X1291 307停止按鈕SB2X2噴水X3刷子刷X4噴洗潔劑X558 80 148 214 232右移限位按鈕SQ4X670 90 204 222 240 261左移限位按鈕SQ5X7254 288復(fù)位按鈕SB3輸出信號Y0268驅(qū)動右移HL0Y1278驅(qū)動左移HL1Y2292驅(qū)動噴水HL2 Y3296驅(qū)動刷子刷HL3 Y4304驅(qū)

6、動噴洗潔劑HL4 Y5228驅(qū)動風(fēng)扇 R30261復(fù)位燈亮 R31244啟動燈亮2.2 PLC系統(tǒng)I/O接線圖設(shè)計見26頁圖2.3 PLC控制程序流程圖設(shè)計 見附件1，見25頁圖2.4 PLC控制程序設(shè)計設(shè)計思路：整個程序分三部分。第一部分是投幣程序。第二部分是洗車機(jī)動作程序。前兩部分程序由中間啟動連接而成。第三部分是復(fù)位程序。第一部分投幣程序設(shè)計思路：我們用微分指令來實現(xiàn)每一次投幣動作。設(shè)計3個投幣孔，分別為5元，10元，50元。用F20(+)指令將每次投幣存入寄存器DT0中。并將DT0中投入的金額轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制并輸出顯示在數(shù)碼管上，用F80BCD指令完成。再將DT0中累積投幣的數(shù)值與100相

7、比較，當(dāng)大于或等于100時才能與啟動按鈕連通。用比較指令完成。第二部分洗車機(jī)動作程序設(shè)計思路：啟動按鈕有效時，開始進(jìn)入第一道工序。整個洗車流程由21道工序完成。但是，整個步進(jìn)程序中歸結(jié)起來只有6個動作，即左移，右移，噴水，刷子刷洗，碰清潔劑，風(fēng)扇吹干。我們可以將這6個動作設(shè)置6個驅(qū)動線圈。并加上驅(qū)動啟動燈亮和驅(qū)動復(fù)位燈亮作為所有輸出信號。依次由Y0Y6，并加上線圈R30，R31來表示上述輸出信號。再為上述動作設(shè)置觸點。首先設(shè)置一個啟動按鈕X0，停止按鈕X1，復(fù)位按鈕X7。并將噴水，刷洗，碰清潔劑狀態(tài)觸點依次設(shè)為X2，X3，X4。在設(shè)置一個右移限位開關(guān)X5和左移限位開關(guān)X6。以上為所有的輸入信號

8、。根據(jù)控制要求，我們用步進(jìn)指令逐步寫出每一個狀態(tài)和動作。使動作順序有條不紊。由于同一線圈不能重復(fù)使用，所以將需要重復(fù)使用的線圈用不同的內(nèi)部繼電器來代替再使用到程序中。第三部分復(fù)位程序設(shè)計思路： 當(dāng)停止按鈕的觸點有效時，用CSTP指令停止所有的工序。即可使所有動作停止。當(dāng)復(fù)位按鈕的觸點有效時，驅(qū)動左移直到觸碰左移限位開關(guān)。再按下啟動按鈕即啟動按鈕觸點有效時，洗車機(jī)從第一道工序開始重新執(zhí)行。若洗車機(jī)正在動作時發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點復(fù)位，將洗車機(jī)復(fù)位到原點，才能做洗車全流程的動作。我們就此設(shè)計了復(fù)位系統(tǒng)。其動作就是按下復(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，

9、洗車機(jī)往左移，當(dāng)洗車機(jī)到達(dá)左極限開關(guān)時，原點復(fù)位燈亮起，表示洗車機(jī)完成復(fù)位動作。排除故障后再按下啟動按鈕，洗車機(jī)從第一步驟開始重新動作。這就是該洗車機(jī)系統(tǒng)對突發(fā)情況發(fā)生時的保護(hù)措施。以至于避免在發(fā)生停電或故障等緊急情況發(fā)生死機(jī)而損壞系統(tǒng)。所以，這樣的洗車機(jī)系統(tǒng)時可靠的。三 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析3.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題問題1：調(diào)試過程中，我們曾經(jīng)遇到過不能按次投幣的情況，比如投幣5元時，X21F20+,K5,DTO解決方法：加入微分指令即可實現(xiàn)按次累加投幣金額問題2：當(dāng)加上微分指令解決問題1 之后，顯示情況變?yōu)椴还芡稁沤痤~是否足夠，按下啟動鍵洗車機(jī)均可動作。解決方法：加入比較指令，將投入金額與

10、100進(jìn)行比較，只有大于或等于100時寄存器R28才有效。將R28和啟動按鈕串聯(lián)，只有當(dāng)R28有效時按下啟動鍵才能執(zhí)行清洗動作。 問題3：當(dāng)按下停止按鈕時所有工序停止但是再次按下停止按鈕時又恢復(fù)，停止按鈕只是起到一個中斷的左右而并不是停止的作用。解決方法：讓停止按鈕觸點連接所有工序號并聯(lián)的步進(jìn)清除指令，才可使所有動作徹底停止。問題4：第一道工序開始時，洗車機(jī)右移，噴水，洗刷。到右極限開關(guān)時，洗車機(jī)左移，本應(yīng)持續(xù)噴水洗刷動作。但是，我們在第一道工序驅(qū)動噴水洗刷后，下一道工序左移時噴水洗刷動作卻停止了。解決方法：因為第一道工序結(jié)束后會自動清除第一道工序的動作。所以在第二道工序開始后，應(yīng)重新驅(qū)動噴水

11、和刷子才能使噴水和刷子繼續(xù)動作。問題5：在下載到PLC時，出現(xiàn)重復(fù)定義錯誤。但是我們檢查所有的線圈均沒有重復(fù)使用的現(xiàn)象。解決方法：因為我們沒有檢查步進(jìn)指令和的號碼，我們的指令號碼有使用重復(fù)的現(xiàn)象，也屬于重復(fù)定義的范疇。所以在使用步進(jìn)指令時，不但要檢查是否有線圈重復(fù)使用，還要檢查步進(jìn)指令的工序號是否有重復(fù)定義的現(xiàn)象。3.2 結(jié)果分析結(jié)束語 取得效果：洗車機(jī)有三個投幣孔。分別為元，元，元。洗車機(jī)洗車一次需要元。當(dāng)投幣總額夠元時，按下啟動按鈕，洗車機(jī)按控制要求的工序移動，噴水，洗刷，碰清潔劑，吹干等進(jìn)行動作。如不發(fā)生特殊情況，汽車機(jī)按順序運行了所有動作將車洗干凈。發(fā)生特殊情況時，按下停止按鈕，洗車機(jī)

12、停止所有動作，并左移到位。按下復(fù)位按鈕時，洗車機(jī)將從頭開始所有洗車動作。創(chuàng)新點：復(fù)位系統(tǒng)的加入使洗車機(jī)的自我保護(hù)功能完善。無復(fù)位系統(tǒng)時洗車機(jī)遇到停電故障等特殊情況時無法動作，會發(fā)生死機(jī)并對洗車系統(tǒng)造成損壞。從用戶的角度講，用戶交了元在洗車過程中遇到特殊情況，故障排除后只能再交元才能繼續(xù)洗車，這對用戶時不公平的。在引入復(fù)位系統(tǒng)后，用戶在洗車過程中即使發(fā)生特殊情況，在排除故障后不用再次交元即可繼續(xù)洗車，將一次交易徹底完成，這是對用戶合法權(quán)益的保障。設(shè)計意義：自助洗車機(jī)的的設(shè)計與投入使用，讓洗車變成了一件輕松簡單的事情。不用再雇傭人力來給客戶洗車也不用客戶自己費時費力洗車。對于商家來講，降低了成本，省去對雇傭人員的開支。在人力洗車時，對于有些和商家有千絲萬縷聯(lián)系的關(guān)系戶的劃價行為，商家不好拒絕，但是對于商家來說是一種損失。有了自助洗車機(jī)，無論任何人來到商家這里洗車，必