自动洗车机PLC课程设计.docx
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自动洗车机PLC课程设计
目录
一．引言………………………………………………………………2
1.设计目的…………………………………………………………….2
2.设计内容和设计要求…….………………………………………….2
二．系统总体方案设计……………………………………………….4
1.系统硬件配置及组成原理……………………………………………4
2.系统变量定义及I/O分配表………………………………………….5
3.系统接线图设计………………………………………………………6
三．控制系统图设计…………………………………………………...7
1.控制程序流程图设计…………………………………………….….7
2.控制程序时序图设计………………………………………………...11
3.控制程序设计思路……………………………………………….......12
1）.顺序功能图…………………………………………….................….12
2）梯形图………………………………………………........................14
四．结束语……………………………………………………………..20
五．参考文献…………………………………………………………..21
一.引言
1.设计目的
本课程设计主要是检验学生对PLC技术的理解和对实际PLC应用的掌握程度。
2.设计内容和设计要求
本课程设计内容和要求基本如下：
、控制要求
a．设计投币30元自助洗车机。
b．有3个投币孔，分别为10元、20元及50元3种，当投币合计30元或超过时，按启动
开关洗车机才会动作，启动灯亮起。
7段数码管会显示投币金额（用BCD码），当投币超过30元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额（退币选作）。
洗车机动作流程：
1）．按下启动开关之后，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，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。
3）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设备开始动作——喷洒清洁剂。
4）．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。
5）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机往右移3s后停止，刷子开始洗刷。
6）．刷子洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。
7）．洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，然后往右移。
8）．洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。
9）．洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗车整个流程完成，启动灯熄灭。
C．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，表示洗车机完成复位动作。
、设计内容
学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自助洗车机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括：
1）.设计出硬件系统的外部接线图、顺序功能图；
2）.系统有启动、停止功能；
3）.运用功能指令进行PLC控制程序设计；
4）程序结构与控制功能自行创新设计
二．系统总体方案设计
1.系统硬件配置及组成原理
系统硬件配置
由于本系统输入输出口较少，可先大致选择I/O点为24个数字量输入点和16个数字量输出点的CPU226的西门子PLC。
以按键和投币作为信息采集单元，以PLC为作为数据处理和控制单元，以数码管作为数据显示单元，以指示灯作为用户状态单元和开锁指示单元，组成硬件结构框架图。
其中按钮输入信号包括人工输入的信号和洗车机碰到限位开关时的信号。
人工输入信号包括：
开始按钮、开始投币按钮、投币结束按钮、开始洗车按钮；洗车机碰到限位开关的信号包括：
洗车机初始位置信号、左限位开关信号、右限位开关信号。
系统组成原理
洗车机左右移
风扇
2.系统变量定义及I/O分配表
输入点I
I0.0：
启动开关
I0.1：
右极限感测开关
I0.2：
左极限感测开关
I0.3：
退币孔
I0.4：
10元投币孔
I0.5：
20元投币孔
I0.6：
50元投币孔
I0.7：
复位开关
输出点Q
Q10.1：
洗车机右移
Q10.2：
刷子洗刷动作
Q10.3：
喷水机洒水
Q10.4启动灯
Q10.5：
洗车机左移
Q10.6：
喷洒清洁剂
Q10.7：
风扇吹干动作
Q11.0-Q11.7七段灯显示金额
Q10.0原点复位灯
3.系统接线图设计
CPU226
三．控制系统图设计
1.控制程序流程图设计
投币机流程图
付费完成，启动洗车机
A
A
完成，启动灯灭
左极限
左移
右极限
右移
停止喷水，刷子动作
结束
风扇吹干
C
N
Y
N
Y
2.控制程序时序图设计
2.控制程序设计思路
1）顺序功能图
SM0.0
M0.0
I0.0
Q10.4
Q10.3
Q10.2
Q10.1
M0.1
I0.1
Q10.5
Q10.4
Q10.3
Q10.2
M0.2
I0.2
Q10.6
Q10.4
Q10.1
M0.3
I0.1
Q10.6
Q10.4
Q10.5
M0.4
I0.2
T37
Q10.4
Q10.1
M0.5
T37
T38
Q10.4
Q10.2
M0.6
T38
Q10.4
T37
Q10.1
M0.7
T38
Q10.4
Q10.2
M1.0
T37
Q10.4
Q10.1
M1.1
T38
I0.1
T37
Q10.4
Q10.5
M1.2
T38
Q10.4
Q10.2
M1.3
T37
T38
T37
Q10.4
Q10.5
M1.4
T37
T38
Q10.4
Q10.2
M1.5
T38
Q10.4
Q10.5
M1.6
I0.2
Q10.4
Q10.3
M1.7
Q10.2
Q10.1
I0.1
Q10.4
Q10.3
Q10.2
Q10.5
M2.0
I0.2
Q10.4
Q10.7
Q10.1
M2.1
I0.1
Q10.4
Q10.7
Q10.5
M2.2
I0.2
2）.梯形图
4．结束语
本课程设计由胡浩老师带领，在此，先感谢胡浩老师在本学期教我们PLC课程的辛苦。
本设计自动洗车机在启动后能安按顺序完成自动洗车动作。
结束后自行停止，在中途断电后，可按复位按钮，使洗车动作重新开始，实现了理论上的自动化。
但在实际操作中，仍存在很大的弊端。
如自动洗车在中途断电后，要重新复位开始，这样比较浪费电力和费用，在以后的设计创新过程中，需要不断改进，使系统实现真正的自动化。
还可设置手动档，以便针对车的不同脏的程度，能选择增加某一些动作进一步清洁。
本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动作，如喷水，洗刷，喷洒清洁剂及风扇吹干等。
系统的复位设计，按下复位按钮后，能使系统在意外断电后回到左极限重新开始洗车。
洗车机经启动后可自动洗车动作后自行停止。
五.参考文献
[1]王冬青.欧姆龙CP1系列.PLC原理与应用.电子工业出版社.2011
[2]夏田，陈婵娟，祁广利.PLC电气控制技术---CPM1A系列和S7--200.2011
[3]高钦和,可编程控制应用技术及其设计实例.高等教育出版社.2004
[4]蔡杏山.零起步轻松学欧姆龙PLC技术.人民邮电出版社.2011
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