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)：XXXXXXX _學(xué)生姓名： X X _學(xué)號(hào)：XXXXXXXXXXXX_指導(dǎo)教師： XXX_成績(jī)：指導(dǎo)老師簽名： 日期： 目 錄1 系統(tǒng)概述31.1 應(yīng)用背景和意義31.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.3 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求42 方案論證53硬件設(shè)計(jì)5 主電路5 I/O分配63.3 I/O接線圖63.4 元器件選型74 軟件設(shè)計(jì)774.2程 序10梯形圖125系統(tǒng)調(diào)試14設(shè)計(jì)心得16參考文獻(xiàn)171 系統(tǒng)概述應(yīng)用背景和意義自從19世紀(jì)第一輛汽車誕生以來，汽車行業(yè)隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展有了質(zhì)的的飛躍，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們生活水

2、平的提高，人們對(duì)汽車的需求量也逐漸加大，隨之而來的便是汽車的保養(yǎng)，其中汽車的清洗便是不可缺少的內(nèi)容。目前，國(guó)內(nèi)的汽車清洗由傳統(tǒng)的人工完成。對(duì)于當(dāng)今社會(huì)，高科技的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了各行各業(yè)的自動(dòng)化控制，但是在汽車清洗行業(yè)，大部分仍是靠人工來完成。傳統(tǒng)的洗車業(yè)通常由人工完成，利用人力資源，對(duì)汽車進(jìn)行涂抹泡沫，然后采用高壓水泵，利用水泵對(duì)汽車進(jìn)行沖洗，再在自然光及風(fēng)等自然條件下，讓清洗的汽車進(jìn)行自動(dòng)風(fēng)干。雖然可以達(dá)到清洗汽車的目的，但過分依賴于勞動(dòng)力，操作時(shí)間長(zhǎng)，洗車過程慢，并且浪費(fèi)了大量的水資源，經(jīng)濟(jì)性差，不適合和洗車業(yè)的發(fā)展需求。目前比較大型的汽車美容公司，雖然實(shí)現(xiàn)了汽車的清洗、打蠟、噴漆等自動(dòng)化工程，

3、但成本比較高，其自動(dòng)控制系統(tǒng)不是適合小型的、專門的汽車清洗行業(yè)，因此，相對(duì)于中小型城市，汽車清洗業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。如何?shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量并且適用于小型工廠的汽車自動(dòng)清洗裝置，就成了汽車清洗行業(yè)發(fā)展的必然要求。因此，本次設(shè)計(jì)就是采用PLC控制，利用定時(shí)器，通過線路的通斷來實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)清洗流程。它可以最大限度的節(jié)省洗車的人力、物力資源，并且滿足不同的客戶需求，同時(shí)它可以高效、準(zhǔn)確的完成洗車任務(wù)，為客戶提供便利，而且極大限度的節(jié)約水資源，符合當(dāng)代建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的時(shí)代需要。并且本次汽車清洗自動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，適合不同場(chǎng)合的需求，尤其是中小型公司。12國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀汽車清洗是近幾年才在我國(guó)逐漸發(fā)

4、展起來的新興行業(yè)，具備資金和技術(shù)門檻低的特點(diǎn)。由于從國(guó)家到地方，相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不是十分完備，對(duì)場(chǎng)地、環(huán)保、設(shè)備、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理等方面都缺乏明確的規(guī)定和要求，導(dǎo)致本該被淘汰地洗車方式仍然在洗車市場(chǎng)上大行其道，而無水洗車、全白動(dòng)電腦機(jī)械化洗車等先進(jìn)的洗下方式卻在市場(chǎng)份額中占有很小的比例。在歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家，經(jīng)過多年的發(fā)展，科學(xué)洗車的理念己深入人心，洗車市場(chǎng)的洗車方式有全自動(dòng)電腦洗車機(jī)洗車、蒸汽洗車和無水洗車，其中尤以全自動(dòng)電腦洗車為主。在我國(guó)建設(shè)，美化城市，創(chuàng)建現(xiàn)代化城市的發(fā)展主題中，在全社會(huì)，約水資源、保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的潮流中，追求時(shí)尚、效率和環(huán)保已成為汽車美容服務(wù)行業(yè)的重要內(nèi)容和發(fā)展方向。

5、目前，城市落后的人丁洗車方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化城市的市容衛(wèi)生雨行業(yè)發(fā)展的需求，也不符合企業(yè)的規(guī)模經(jīng)營(yíng)、專業(yè)化，規(guī)范化的要求，更談不上行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。要想中國(guó)的洗車行業(yè)健康有序地發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，必須推廣科學(xué)的、環(huán)保的、符合中國(guó)國(guó)情的科學(xué)洗車方式，要新的理念、新的思路和新的方法來管理洗車行業(yè)，提升行業(yè)的形象和競(jìng)爭(zhēng)力。全自動(dòng)電腦洗車機(jī)，順應(yīng)時(shí)代的需要應(yīng)運(yùn)而生。它的出現(xiàn)是向傳統(tǒng)洗車方式的挑戰(zhàn)，必將引起洗車行業(yè)市場(chǎng)一場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)和帶米根本性的變革。中國(guó)的洗車行業(yè)要發(fā)展，必須與國(guó)際洗車業(yè)接軌，縮小與國(guó)際先進(jìn)洗車行業(yè)的差距，因此，推廣和應(yīng)用全自動(dòng)洗下機(jī)勢(shì)在必行。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用PLC的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)一

6、個(gè)自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)需滿足以下要求：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

7、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、若洗車機(jī)正在動(dòng)作時(shí)發(fā)生停電或故障，則故障排除后心須使用原點(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，洗衣車機(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2 方案論證洗車機(jī)要求有啟、停止、復(fù)位功能，所以設(shè)計(jì)時(shí)需要三個(gè)輸入口輸入信號(hào)。如使用本方案，啟動(dòng)程序后，按下啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)指示燈亮，表示自動(dòng)洗車機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)；洗車機(jī)右移，噴水設(shè)備噴水，刷子開始洗刷；當(dāng)達(dá)到右極限時(shí)，觸動(dòng)行程開關(guān)SQ2，洗車左移，噴水和洗刷繼續(xù)；當(dāng)?shù)竭_(dá)左極限時(shí)，行程開關(guān)SQ1動(dòng)作，計(jì)數(shù)

8、器C0動(dòng)作，噴水和洗刷停止，洗車右移，清洗設(shè)備開始動(dòng)作噴清洗劑；當(dāng)?shù)竭_(dá)右極限后，洗車左移，繼續(xù)噴清洗劑；再次到達(dá)左極限后，停止噴灑清洗劑，計(jì)數(shù)器C1動(dòng)作，洗車和刷子變?yōu)殚g續(xù)性運(yùn)動(dòng)（洗車運(yùn)動(dòng)3s停止，刷子洗刷5s，如此循環(huán)往復(fù)），直到到達(dá)右極限，然后再以這種運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)直到到達(dá)左極限；到達(dá)左極限后，計(jì)數(shù)器C2動(dòng)作，刷子停止動(dòng)作，洗車機(jī)右移，風(fēng)機(jī)設(shè)備動(dòng)作，到達(dá)右極限后，洗車機(jī)左移，風(fēng)機(jī)設(shè)備繼續(xù)動(dòng)作直到到達(dá)左極限，如此重復(fù)2次動(dòng)作后，計(jì)數(shù)器C3動(dòng)作，風(fēng)機(jī)停止，洗車完成，啟動(dòng)燈熄滅。3 硬件設(shè)計(jì)3.1 主電路3.2 I/O分配輸入地址號(hào)信號(hào)名稱輸入地址號(hào)信號(hào)名稱X0左極限開關(guān)SQ1Y0洗車機(jī)左移KM1

9、X1右極限開關(guān)SQ1Y1洗車機(jī)右移KM2X2啟動(dòng)開關(guān)SB1Y2噴水機(jī)灑水KM3X3停止開關(guān)SB2Y3清洗劑控制KM4X4復(fù)位按鈕SB3Y4刷子控制KM5Y5風(fēng)機(jī)控制KM6Y6啟動(dòng)指示燈HL1Y7復(fù)位指示燈HL23.3 I/O接線圖3.4 元器件選型序號(hào)代號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1M三相異步電動(dòng)機(jī)J02-22-4,1.5kw 1410轉(zhuǎn)/分，380v，安52QS低壓隔離器（空氣開關(guān)）DZ47-3P13FR熱繼電器JR36-2054CPUPLC處理器CPU22215KM交流接觸器CJX2-0966SB按鈕LAY827SQ行程開關(guān)LXK228FU熔斷器RT16-2039L導(dǎo)線若干10AC交流電源220v14軟

10、件設(shè)計(jì)主流程程序（本程序由PLC軟件做出梯形圖后轉(zhuǎn)換而來，詳見下一頁）梯形圖5 系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)過多次反復(fù)調(diào)試與修改，本次設(shè)計(jì)基本滿足了自動(dòng)洗車機(jī)控制的要求：當(dāng)按下X2時(shí)，啟動(dòng)指示燈亮，表示洗車程序已啟動(dòng)，此時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上表示洗車右移、噴水機(jī)噴水和刷子洗刷的三個(gè)燈HL4、HL5、HL7也亮了；按下開關(guān)X1模擬洗車到達(dá)右極限，此時(shí)，HL4熄滅，表示洗車左移的燈HL3和HL5、HL7均亮；按下開關(guān)X0，模擬洗車到達(dá)左極限，此時(shí)，HL3和HL5、HL7均熄滅，代表噴灑清潔劑的燈HL6和HL4亮;按下X1，HL4滅，HL3和HL6亮；按下X0，HL3和HL6滅，HL4亮，3秒后HL4滅，HL7亮，5秒后，HL

11、4亮，HL7滅，若不按X1,則以這兩種狀態(tài)交替進(jìn)行下去；按下X1后，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上僅HL3亮，3秒后HL3滅，HL7亮，5秒后，HL3亮，HL7滅，若不按X0,則以這兩種狀態(tài)交替進(jìn)行下去；按下X0，試驗(yàn)臺(tái)上僅HL4和代表風(fēng)機(jī)動(dòng)作的HL8亮;按下X1后，HL4熄滅，HL3和HL8亮；按下X1，HL4滅，HL3和 HL8亮;按下X0后，HL3熄滅，HL4和HL8亮；重復(fù)2次動(dòng)作后，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上所有燈均熄滅。為模擬故障復(fù)位，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，按下手動(dòng)復(fù)位按鈕X4，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上復(fù)位指示燈亮。模擬故障停車時(shí)，按下X3，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上所有的燈均熄滅。設(shè)計(jì)心得經(jīng)過近10天的努力，我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一

12、種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)，我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺的。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在設(shè)計(jì)過程中，我們發(fā)現(xiàn)了很多平時(shí)不容易發(fā)現(xiàn)的問題，比如，在實(shí)際操作中，若不小心觸動(dòng)行程開關(guān)，則程序就會(huì)產(chǎn)生誤操作，使程序產(chǎn)生邏輯錯(cuò)誤或者是根本無法運(yùn)行，這一點(diǎn)具有實(shí)際生產(chǎn)意義，必須加以考慮。另外，如果自動(dòng)洗車在工作中因斷電或故障而停止，必需復(fù)位后重新啟動(dòng)，這樣就會(huì)浪費(fèi)以前的大量工作，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)我們可以設(shè)置手動(dòng)擋，以提高效率，降低成本，避免無謂的重復(fù)工作。我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多知識(shí)，為將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了一定的基礎(chǔ)，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作學(xué)習(xí)的能力。相信這次課程設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)、工作生活有很重要的影響。這次課程設(shè)計(jì)而且大大提高了我的動(dòng)手能力，使我充分體會(huì)到在創(chuàng)造過程中探索的艱難，同時(shí)也讓我嘗到了成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中