PLC課程設(shè)計(jì) 自動(dòng)洗車裝置設(shè)計(jì)

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)題 目: 自動(dòng)洗車機(jī)控制設(shè)計(jì) 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： wh 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： wyf 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 成績(jī)：指導(dǎo)老師簽名： 日期： 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc297764056 1 系統(tǒng)描述及控制要求 PAGEREF _Toc297764056 h 1 HYPERLINK l _Toc297764057 系統(tǒng)描述 PAGEREF _Toc297764057 h 1 HYPERLINK l _Toc297764058 控制要求 PAGEREF _Toc297764058 h 1 HYPER

2、LINK l _Toc297764059 2 設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc297764059 h 2 HYPERLINK l _Toc297764060 2.1 總體設(shè)計(jì)思路 PAGEREF _Toc297764060 h 2 HYPERLINK l _Toc297764061 2.2 自動(dòng)洗車控制系統(tǒng)流程圖 PAGEREF _Toc297764061 h 2 HYPERLINK l _Toc297764062 2-3 硬件選擇 PAGEREF _Toc297764062 h 5 HYPERLINK l _Toc297764063 3 I/O分配 PAGEREF _Toc29776406

3、3 h 6 HYPERLINK l _Toc297764064 4 自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)I/O接線圖 PAGEREF _Toc297764064 h 7 HYPERLINK l _Toc297764065 5 自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖 PAGEREF _Toc297764065 h 8 HYPERLINK l _Toc297764066 6 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc297764066 h 11 HYPERLINK l _Toc297764067 設(shè)計(jì)心得 PAGEREF _Toc297764067 h 12 HYPERLINK l _Toc297764068 參考文獻(xiàn) PAGEREF

4、_Toc297764068 h 131 系統(tǒng)描述及控制要求本設(shè)計(jì)采用PLC作為核心數(shù)據(jù)處理和控制單元，控制器通過操作者按動(dòng)按鈕和限位開關(guān)的動(dòng)作對(duì)相應(yīng)的繼電器進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)噴水、刷洗、噴灑清潔劑及風(fēng)扇吹干等動(dòng)作的控制，而最終設(shè)計(jì)成一個(gè)往復(fù)式有毛刷自動(dòng)洗車機(jī)系統(tǒng)。1.按下啟動(dòng)按鈕，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，開始左移，噴水及刷子繼續(xù)工作。3.洗車機(jī)左移到達(dá)極限位置后，開始右移，噴水機(jī)及刷子停止工作，清洗機(jī)設(shè)備開始動(dòng)作噴灑清洗劑。4.洗車機(jī)右移到達(dá)極限位置，開始左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。5.洗車機(jī)左移到達(dá)極限位置，開始右移，清潔劑停止噴灑，當(dāng)洗

5、車機(jī)往右移3s后停止，刷子開始洗刷。6.刷子洗刷5s停止，洗車機(jī)繼續(xù)右移3s，刷子又開始洗刷5s停止，洗車機(jī)繼續(xù)右移，到達(dá)右極限開關(guān)后停止，然后往左移。7.重復(fù)上面第6步，左移碰左極限開關(guān)停止。8.洗車機(jī)往右移，風(fēng)機(jī)設(shè)備動(dòng)作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時(shí)，洗車機(jī)往左移，直到碰到左極限開關(guān)，重復(fù)2次動(dòng)作。洗車整個(gè)過程完成。啟動(dòng)燈熄滅。9. 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

6、機(jī)完成復(fù)位動(dòng)作。2 設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)思路洗車機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是左右循環(huán)運(yùn)動(dòng)由左右行程開關(guān)控制，同時(shí)不同循環(huán)次序伴隨不同的其它動(dòng)作，如噴水、刷洗、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)，如在洗車過程中由其它原因使洗車停止在非原點(diǎn)的其它位置，則需要手動(dòng)對(duì)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)后可自動(dòng)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)第一次右移時(shí)有噴水及刷洗動(dòng)作，到達(dá)右極限使右極限開關(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

7、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，刷子刷洗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，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)同樣的動(dòng)作，直到碰到左極限行程開關(guān)。洗車機(jī)第四次右移，噴灑清水及刷子動(dòng)作，直到碰到右極限開關(guān)。洗車左移同時(shí)噴水刷洗繼續(xù)直到噴到左極限開關(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。2.2 自動(dòng)洗車控制系統(tǒng)流程圖本自動(dòng)洗車控制系統(tǒng)采用順序流程

8、控制，流程圖如下圖所示： 圖2-1 自動(dòng)洗車控制系統(tǒng)流程圖2-3 硬件選擇本設(shè)計(jì)采用FX2n-32MR-001類型 PLC.FX2n是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。 由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容 了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信 功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能 開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。 定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱 電偶或Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。 對(duì)每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功

9、能模塊。 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò)CC-Link， Profibus Dp和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要。 其它功能：內(nèi)置式24V24V、400mA直流電源可用于外圍 直流電源設(shè)備，如傳感器或其它元件。 因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開端子塊，即使接著電纜也可更換端子塊單元。 在所有的FX 2N PLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)鐘功能標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于和小時(shí)表操作。小時(shí)表功能對(duì)過程跟蹤功能機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。在本設(shè)計(jì)選擇中，選用的FX2n-32mr-001型具有32個(gè)I/O口，16個(gè)輸入、16個(gè)輸出完全滿足本設(shè)計(jì)需求，又節(jié)約資源。如圖所

10、示。 圖2-2 FX2n-32mr-001型PLC硬件照片3 I/O分配本設(shè)計(jì)自動(dòng)洗車控制系統(tǒng)采用了五個(gè)輸入信號(hào)，分別為啟動(dòng)開關(guān)X2、左極限開關(guān)X0、右極限開關(guān)X1、復(fù)位按鈕X2；八個(gè)輸出信號(hào)，洗車機(jī)左移Y0、洗車機(jī)右移Y1、刷子動(dòng)作Y4、噴水Y2、噴灑清潔劑Y3、風(fēng)扇動(dòng)作Y5、復(fù)位燈Y7、啟動(dòng)燈Y6.其中洗車機(jī)右移和洗車機(jī)左移由電動(dòng)機(jī)1的正反轉(zhuǎn)控制，刷子動(dòng)作由電動(dòng)機(jī)2控制，噴水及噴灑清潔劑電磁閥控制。經(jīng)啟動(dòng)后可自動(dòng)完成清洗后自行停止，也可手動(dòng)停止，但啟動(dòng)前必需復(fù)位。根據(jù)輸入輸出數(shù)量采用FX2N-32MR-001型即可滿足需求?？刂破鱅/O分配如表3-1所示： 輸入地址號(hào)信號(hào)名稱輸出地址號(hào)信號(hào)

11、名稱X0左極限開關(guān)SQ1Y0洗車機(jī)左移KM1X1右極限開關(guān)SQ2Y1洗車機(jī)右移KM2X2啟動(dòng)開關(guān)SB2Y2噴水機(jī)灑水KM3X3復(fù)位按鈕SB1Y3清洗劑控制KM4Y4刷子控制KM5Y5風(fēng)機(jī)控制KM6Y6啟動(dòng)指示燈HL1Y7復(fù)位燈HL2 表3-1 自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)控制器I/O分配 4 自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)I/O接線圖圖4-1 控制系統(tǒng)I/O系統(tǒng)接線圖5 自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖圖5-1 自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖6 系統(tǒng)調(diào)試本設(shè)計(jì)在PLC上運(yùn)行以后，自動(dòng)洗車啟動(dòng)能順序完成要求動(dòng)作，結(jié)束后自行停止，若斷電停止在得電后不會(huì)自行啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了理論上的自動(dòng)化。但實(shí)際操作中并不可行，存在一定的弊端和不足。如自動(dòng)

12、洗車在工作中因斷電或故障停止后，必需復(fù)位后從新啟動(dòng)，這樣就會(huì)浪費(fèi)以前的大量工作，在后繼工作中需要克服改進(jìn)使自動(dòng)洗車實(shí)現(xiàn)真正意義的自動(dòng)化，不僅是一直得電可以順利完成自動(dòng)清洗，即使在中途斷電后，再啟動(dòng)，仍會(huì)繼續(xù)以前的工作，這樣可以提高效率，降低成本，避免無謂的重復(fù)工作。也應(yīng)該設(shè)置手動(dòng)擋，以便針對(duì)車不同的臟的程度，?？梢赃x則性的增加某一或某些動(dòng)作。根據(jù)以上不足之處，此設(shè)計(jì)的研究方向和改進(jìn)應(yīng)向更安全、更經(jīng)濟(jì)、更可靠及更簡(jiǎn)單發(fā)展，這是我們以后需要努力的目標(biāo)。設(shè)計(jì)心得通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)PLC方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出

13、了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在同學(xué)和老師幫助下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及

14、他人對(duì)你的認(rèn)可！課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了PLC編程軟件，VISIO畫圖軟件，已經(jīng)其他常用辦公軟件等。我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有

15、趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。參考文獻(xiàn)1 程憲平.機(jī)電傳動(dòng)與控制M.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2003.鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制. 武漢：華中科技大學(xué)出版社.2 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)M.北京：北京航空航天出版社，20083 殷洪義.可編程控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社