基于plc控制的自动洗车机.doc

毕业论文（设计）课题名称 基于PLC控制的自动洗车机 姓 名 学 号 专 业 电气自动化 指导老师 基于PLC控制的自动洗车机 摘要：随着中国经济的快速发展，人们生活水平的提高，人们对汽车的需求量也逐渐加大，随之而来的就是汽车的保养，其中汽车的清洗更是不可缺少的内容。目前，国内的汽车清洗是由传统的人工完成的。对于当今社会，高科技的发展实现了各行各业的自动化控制，但是在汽车清洗行业，大部分还是由人工来完成的。利用人力来清洗，先用高压水泵对汽车冲洗一遍，再对汽车进行涂抹泡沫，然后再用高压水泵对汽车进行冲洗，把泡沫冲干净，最后拿擦车布把汽车擦一遍，当然不可能完全把汽车擦干，接下来只能在自然光及风等自然条件下，让清洗的汽车进行自动风干。虽然可以达到清洗汽车的目的，但过分依赖于劳动力，操作时间长，洗车过程慢，并且浪费了大量的水资源，经济性差，不适合洗车业的发展需求。目前，比较大型的汽车美容公司，虽然实现了汽车的清洗、打蜡、喷漆等自动化工程，但成本比较高，其自动控制系统不是适合小型的汽车清洗行业。因此，本次设计可以节省洗车的人力、物力资源。他可以高效、准确的完成洗车任务，为客户提供便利，而且极大限度的节约水资源。 关键词：洗车机；PLC；顺序动作 论文：（论文正文，四号宋体，行间距固定值22磅）目录：一1.1自动洗车控制系统设计要求1.2原点复位设计1.3限位开关的工作原理和用途1.4交流接触器的工作原理和用途1.5介绍plc1.6介绍电机二2.1洗车机主电路图 2.2 I/O地址分配表 2.3计时器/计数器说明 2.4外部接线图 2.5梯形图三参考文献 一、 自动洗车控制系统设计要求1、按下启动按钮之后，启动灯亮，洗车机开始向右移动，喷水设备开始喷水，刷子开始刷洗。2、洗车机右移到达右限位开关后，开始向左移，喷水设备及刷子继续动作。3、洗车机左移到达左限位开关后，开始向右移，喷水设备及刷子停止动作，清洁剂设备开始动作，喷洒清洁剂。4、洗车机右移到达右限位开关后，开始向左移，继续喷洒清洁剂。5、洗车机左移到达左限位开关后，开始向右移，清洁剂继续喷洒，当洗车机向右移3秒后停止移动，清洁剂停止喷洒，刷子开始刷洗。6、刷子刷洗10秒后停止，洗车机继续向右移，右移3秒后，洗车机停止，刷子又开始刷洗10秒后停止，洗车机继续向右移，到达右限位开关后停止，然后向左移。7、洗车机向左移3秒后停止移动，刷子开始刷洗10秒后停止，洗车机继续向左移3秒后停止移动，刷子开始刷洗10秒后停止，洗车机继续向左移，当碰到左限位开关后停止，然后向右移。8、洗车机开始向右移，喷水设备及刷子开始动作，将车洗干净，当到达右限位开关时，洗车机开始左移，喷水设备及刷子继续动作，直到洗车机到达左限位开关后停止动作，然后向右移。循环3次，确保车子冲洗干净。9、洗车机向右移，风扇设备开始动作将车吹干，到达右限位开关后，洗车机开始向左移，风扇继续吹干动作，直到到达左限位开关，则洗车的整个流程完成，启动灯熄灭。 二、原点复位设计如果洗车机正在动作的时候发生停电或故障，当故障排除或来电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，当按下复位按钮后，洗车机的喷水、刷洗、风扇，还有清洁剂喷洒等动作全部停止，洗车机开始向左移，当洗车机到达左限位开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。三、 限位开关的工作原理和用途限位开关又称行程限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程限位开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程限位开关的触点动作，实现电路的切换。因此，限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。限位开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程限位开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。这种开关有接触式的和非接触式的。 接触式的比较直观，机械设备的运动部件上，安装上限位开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。当限位开关的机械触头碰上挡块时，切断了(或改变了)控制电路，机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动，这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。 四、 交流接触器的工作原理及内部结构交流接触器是一种主触点常开的、三极的、以空气作灭弧介质的电磁式交流接触器。其组成部分包括：线圈、短路环、静铁芯、动铁芯、动触头、静触头、辅助常开触头、辅助常闭触头、压力弹簧片、反作用弹簧、缓冲弹簧、灭弧罩等原件组成，交流接触器有CJO、CJIO、CJ12等系列产品，我国常用的CJO一20型交流接触器的外形结构如图其主要组成部分如图所示： 电磁系统：它包括线圈、静铁心和动铁心（又称衔铁）。触点系统：它包括主触点和辅助触点。主触点允许通过较大的电流，起接通和切断主电路的作用，通常以主触点允许通过的最大电流（即额定电流）作为接触器的技术参数之一。辅助触点只允许通过较小的电流，使用时一般接在控制电路中。交流接触器的主触点一般为常开触头，辅助触头有常开的也有常闭的。额定电流较小的接触器，具有四个辅助触点；额定电流较大的，具有六个辅助触点。CJ10-20型接触器的三个主触点是常开的；它有四个辅助触点，二个常开，二个常闭。所谓常开、常闭是指电磁系统未通电动作前触头的状态，即常开触头是指线圈未通电时，其动、静触头是处于断开状态，线圈通电后就闭合，所以常开触头又称动合触头常闭触头是指线圈未通电时，其动、静触头是闭合的：而线圈通电后，则断开，所以常闭触头又称动断触头。灭弧装置灭弧装置的使用是迅速切断主触点开断时的电弧，可以看作是一个很大的电流，如不迅速切断，将发生主触点烧毛、熔焊等现象，因此交流接触器一般都有灭弧装置。对于容量较大的交流接触器，常采用灭弧栅灾弧。交流接触器的工作原理结构如下图所示，当线圈通电时，铁芯被磁化，吸引衔铁向下运动，使得常闭触头断开，常开触头闭合。当线圈断电时，磁力消失，在反力弹簧的作用下，衔铁回到原来位置，即使触头恢复到原来状态。 1.5 PLC介绍PLC控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。1自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。1.6 介绍电机步进电机是一种将数字脉冲信号转化为角位移的执行机构。也就是说，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角、步距角）。步进电机是一种将数字脉冲信号转化为角位移的执行机构。也就是说，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角、步距角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。 五、 洗车机主电路图 六、 I/O地址表七、 计时器/计数器说明 八、 外部接线图 九、流程图 注释：（小四号宋体，单倍行距）上电，原点灯亮，X1表示原点复位按钮，X0表示启动按钮。按下启动按钮之后，启动灯亮，洗车机向右移动，同时喷水设备开始喷水，刷子开始刷洗，当洗车机移动到右限位时。洗车机开始向左移动，喷水设备和刷子继续动作，当洗车机移动到左限位时。洗车机开始向右移动，喷水设备和刷子停止动作，开始喷洒清洁剂，当洗车机移动到右限位时。洗车机开始向左移动，清洁剂继续喷洒，当洗车机移动到左限位时。 洗车机开始向右移动，清洁剂继续喷洒，计时器T0开始计时3秒。洗车机和清洁剂喷洒停止动作，刷子开始刷洗，计时器T1开始计时10秒。洗车机开始向右移动，计时器T2开始计时，计时3秒。刷子开始刷洗，计时器T3开始计时，10秒后刷子停止动作，洗车机开始向右移动，当移动到右限位后。洗车机开始向左移动，计时器T4开始计时，计时3秒。刷子开始刷洗，计时器T5开始计时，计时10秒。洗车机开始向左移动，计时器T6开始计时，计时3秒。 刷子开始刷洗，计时器T7开始计时，10秒后刷子停止动作，洗车机开始向左移动，当移动到左限位后。洗车机开始向右移动，同时喷水设备开始喷水，刷子开始刷洗，计数器C0开始计数，当洗车机移动到右限位后，洗车机开始向左移动，喷水设备和刷子继续动作，当洗车机移动到左限位时，计数1次，计数满3次后结束，不满3次接着向右移动并开始清洗。 洗车机开始向右移动，同时风扇开始动作，当洗车机移动到右限位后，开始向左移，风扇继续动作，当洗车机移动到左限位后，风扇停止动作，启动灯熄灭，计数器C0清0，洗车任务完成。如果洗车机正在动作的时候发生停电或故障，按下原点复位按钮，洗车机的喷水、刷洗、风扇，还有清洁剂喷洒等动作全部停止，洗车机开始向左移，当洗车机到达左限位开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。 参考文献：（小四号宋体，单倍行距）（1）刘广龙最新国内外汽车装饰与美容实用技术手册北京：时代传播音像出版社2003年10月 （2）鲁植雄汽车类高等教材-汽车美容 北京：人民交通出版社 2006-1-1 （3）吕景泉.可编程控制器技术教程.高等教育出版社.2000 （4）张桂香.电气控制与PLC应用.化学工业出版社.2003（5）洪志育 编著例说PLC北京：人民邮电出版社2006-6-1 附录 目 录第一章 总论. .11、项目名称及承办单位.12、编制依据. .43、编制原则.54、项目概况. .65、结论.6第二章 项目提出的背景及必要性.