plc課程設計 自動洗車裝置設計

1、<p><b>　　電氣控制與PLC</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　　題 目: 自動洗車機控制設計 </p><p>　　院系名稱： 電氣工程學院

2、 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學 號：

3、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　設計地點： </p><p>　　設計時間：

4、 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 系統(tǒng)描述及控制要求1</p><p><b>　　1.1系統(tǒng)描述1</b></p><p><b>　　1.2控制要求1</b></p><p><b>　　2 設計

5、方案2</b></p><p>　　2.1 總體設計思路2</p><p>　　2.2 自動洗車控制系統(tǒng)流程圖2</p><p>　　2-3 硬件選擇5</p><p><b>　　3 I/O分配6</b></p><p>　　4 自動洗車機控制系統(tǒng)I/O接線圖7<

6、/p><p>　　5 自動洗車機控制系統(tǒng)梯形圖8</p><p><b>　　6 系統(tǒng)調(diào)試11</b></p><p><b>　　設計心得12</b></p><p><b>　　參考文獻13</b></p><p>　　1 系統(tǒng)描述及控制要求&l

7、t;/p><p><b>　　1.1系統(tǒng)描述</b></p><p>　　本設計采用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按鈕和限位開關的動作對相應的繼電器進行控制，從而達到對噴水、刷洗、噴灑清潔劑及風扇吹干等動作的控制，而最終設計成一個往復式有毛刷自動洗車機系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.2控制要求</b&

8、gt;</p><p>　　1.按下啟動按鈕，洗車機開始往右移，噴水設備開始噴水，刷子開始洗刷。</p><p>　　2.洗車機右移到達右極限開關后，開始左移，噴水及刷子繼續(xù)工作。</p><p>　　3.洗車機左移到達極限位置后，開始右移，噴水機及刷子停止工作，清洗機設備開始動作噴灑清洗劑。</p><p>　　4.洗車機右移到達極限位置，

9、開始左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。</p><p>　　5.洗車機左移到達極限位置，開始右移，清潔劑停止噴灑，當洗車機往右移3s后停止，刷子開始洗刷。</p><p>　　6.刷子洗刷5s停止，洗車機繼續(xù)右移3s，刷子又開始洗刷5s停止，洗車機繼續(xù)右移，到達右極限開關后停止，然后往左移。</p><p>　　7.重復上面第6步，左移碰左極限開關停止。</p>

10、<p>　　8.洗車機往右移，風機設備動作將車吹干，碰到右極限開關時，洗車機往左移，直到碰到左極限開關，重復2次動作。洗車整個過程完成。啟動燈熄滅。</p><p>　　9. 原點復位設計：若洗車機正在動作時發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點復位，將洗車機復位到原點，才能做洗車全流程的動作，其動作就是按下[復位按鈕]，則洗車機的右移、噴水、洗刷、風扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機往左移，當洗車機到達

11、左極限開關時，原點復位燈亮起，表示洗車機完成復位動作。</p><p><b>　　2 設計方案</b></p><p>　　2.1 總體設計思路</p><p>　　洗車機的主運動是左右循環(huán)運動由左右行程開關控制，同時不同循環(huán)次序伴隨不同的其它動作，如噴水、刷洗、噴灑清潔劑及風扇吹干動作等。系統(tǒng)還采用了復位設計，如在洗車過程中由其它原因使洗車

12、停止在非原點的其它位置，則需要手動對其進行復位，到位時復位燈亮，此時才可以啟動，否則啟動無效，洗車機經(jīng)啟動后可自動完成洗車動作后自行停止，也可在需要時手動停止。</p><p>　　洗車機第一次右移時有噴水及刷洗動作，到達右極限使右極限開關動作從而控制洗車機左移，而噴水及刷洗繼續(xù)，直到碰到左極限開關。洗車機第二次右移時，噴水停止、刷子動作及清潔劑開始噴灑，直到右極限行程開關動作，洗車機左移清潔劑繼續(xù)噴灑，直到使左

13、極限開關動作。洗車機第三次右移時，洗車機右移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，其中，洗車機右移及刷子刷洗，直到碰到右極限開關后通過互鎖使刷子動作電路斷開，刷子停止工作。此時洗車機左移，進行和上次右移時同樣的動作，直到碰到左極限行程開關。洗車機第四次右移，噴灑清水及刷子動作，直到碰到右極限開關。洗車左移同時噴水刷洗繼續(xù)直到噴到左極限開關噴水刷洗停止。洗車機第五次右移，風扇開始動作，直到碰到右極限開關，洗車機左

14、移風扇繼續(xù)動作。洗車機左移直到碰到左極限開關，控制整個設備停止，洗車機完成洗車。</p><p>　　2.2 自動洗車控制系統(tǒng)流程圖</p><p>　　本自動洗車控制系統(tǒng)采用順序流程控制，流程圖如下圖所示：</p><p>　　圖2-1 自動洗車控制系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　2-3 硬件選擇</b>&

15、lt;/p><p>　　本設計采用FX2n-32MR-001類型 PLC.FX2n是FX系列PLC家族中最先進的系列。 由于FX2n系列具備如下特點：最大范圍的包容 了標準特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信 功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。 為大量實際應用而開發(fā)的特殊功能 開發(fā)了各個范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要----模擬I/O，

16、高速計數(shù)器。 定位控制達到16軸，脈沖串輸出或為J和K型熱 電偶或Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。 對每一個FX2n主單元可配置總計達8個特殊功能模塊。 網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡CC-Link， Profibus Dp和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡解決您的通信需要。 其它功能：內(nèi)置式24V24V、400mA直流電源可用于外圍 直流電源設備，如傳感器或其它元件。 因為采用了優(yōu)良的可維護性快速斷開端子塊，即使接著

17、電纜也可更換端子塊單元。 在所有的FX 2N PLC中都有實時時鐘時鐘功能標準。時間設置和比較指令易于和小時表操作。小時表功能對過程跟蹤功能機器維護提供了有價值的信</p><p>　　圖2-2 FX2n-32mr-001型PLC硬件照片</p><p><b>　　3 I/O分配</b></p><p>　　本設計自動洗車控制系統(tǒng)采用了五

18、個輸入信號，分別為啟動開關X2、左極限開關X0、右極限開關X1、復位按鈕X2；八個輸出信號，洗車機左移Y0、洗車機右移Y1、刷子動作Y4、噴水Y2、噴灑清潔劑Y3、風扇動作Y5、復位燈Y7、啟動燈Y6.其中洗車機右移和洗車機左移由電動機1的正反轉控制，刷子動作由電動機2控制，噴水及噴灑清潔劑電磁閥控制。經(jīng)啟動后可自動完成清洗后自行停止，也可手動停止，但啟動前必需復位。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

19、/O分配如表3-1所示：</p><p>　　表3-1 自動洗車機控制系統(tǒng)控制器I/O分配 </p><p>　　4 自動洗車機控制系統(tǒng)I/O接線圖</p><p>　　圖4-1 控制系統(tǒng)I/O系統(tǒng)接線圖</p><p>　　5 自動洗車機控制系統(tǒng)梯形圖</p><p>　　圖5-1 自動洗車機控制系統(tǒng)梯形圖

20、</p><p><b>　　6 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　本設計在PLC上運行以后，自動洗車啟動能順序完成要求動作，結束后自行停止，若斷電停止在得電后不會自行啟動，實現(xiàn)了理論上的自動化。但實際操作中并不可行，存在一定的弊端和不足。</p><p>　　如自動洗車在工作中因斷電或故障停止后，必需復位后從新啟動，這樣就會浪費以前的大

21、量工作，在后繼工作中需要克服改進使自動洗車實現(xiàn)真正意義的自動化，不僅是一直得電可以順利完成自動清洗，即使在中途斷電后，再啟動，仍會繼續(xù)以前的工作，這樣可以提高效率，降低成本，避免無謂的重復工作。也應該設置手動擋，以便針對車不同的臟的程度，?？梢赃x則性的增加某一或某些動作。</p><p>　　根據(jù)以上不足之處，此設計的研究方向和改進應向更安全、更經(jīng)濟、更可靠及更簡單發(fā)展，這是我們以后需要努力的目標。</p&

22、gt;<p><b>　　設計心得</b></p><p>　　通過此次課程設計，使我更加扎實的掌握了有關PLC方面的知識，在設計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了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。</p><p>　　在課程設計

23、過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領悟，不斷獲取。最終的檢測調(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。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在同學和老師幫助下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學習實踐過程中，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，那樣永遠不可能收獲成功，收

24、獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認可！</p><p>　　課程設計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，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，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設計，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。</p><p>　　我認為，在這學期的

25、實驗中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對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，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。</p><p>

26、;　　回顧起此課程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。</p><p>&

27、lt;b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 程憲平.機電傳動與控制[M].武漢：華中科技大學出版社，2003.</p><p>　　鄧星鐘.機電傳動控制. 武漢：華中科技大學出版社.</p><p>　　[2] 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術[M].北京：北京航空航天出版社，2008</p><p>　

28、　[3] 殷洪義.可編程控制器選擇設計與維護[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[4] 程子華.PLC原理與實例分析[M].北京:國防工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[5] 高欽和.可編程控制器應用技術及其設計實例[M].北京:高等教育出版社，2004</p><p>　　[6] 三菱微型可編程控制器FX2N使用手冊.三菱電子公司，

29、2009 </p><p>　　[7] 田瑞庭.可編程序控制器應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[8] 趙明.工廠電氣控制設備[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[9] 王建，張宏，徐洪亮.PLC操作實訓[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[10] 錢銳.PLC