汽车自动清洗装置PLC控制.docx

电气控制与LC课程设计课题:汽车自动清洗装置PLC控制系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：学号：指导教师：河南城建学院2012年6月14日一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）二、评分课程设计成绩评定成绩:（五级制）指导教师签字年 月 日目 录―、前言 1二、 PLC以及汽车自动清洗装置的PLC应用 11 PLC的定义和发展历程 12 PLC的基本结构 13汽车自动清洗装置中应用PLC的优势 2三、 汽车自动清洗装置PLC控制线路设计 21设计任务要求 22分析任务要求及解决方案 2四、 硬件选型 31 PLC的选择 32三菱FX系列PLC简介 4五、 PLC控制程序的设计 41 I/O分析 42 I/O分配表 43 PLC外部接线图 44自动洗车机的顺序流程图 65 pic主电路 66 PLC控制梯型图及指令表 .77程序原理分析 12总结 12参考文献 ..13刖言市场上常见的汽车自动清洗机简介：它改变传统高压水枪单相流、单一介质的清 洗原理采用高速气流配合水硬雾冲洗的新技术（两相流清洗）水被微粒化利用， 几十倍提高水的利用率，达到节水90%以上，并且集清洗、喷清洁剂、吹干等多功I■ 能于一身。

小巧手持、随意移动，任何环境均可工作最大限度的提高单位水量的利III 用率，并具备一定的冲力和温度，极有效地清除和溶解车身及所有缝隙的灰尘和油污III （汽车的门边、门缝、车牌、车头发动机组、人手难以触及的沟、缝、细孔等用II 水量是水枪的二十分之一，耗能是它的一半，其他设备所无法比拟的是：彻底清洗II 细微之处；快速吹干功能；无水花飞溅；无满地流水；（洗车后没有污水横流）清洗II 车身；洗门缝、门边、发动机组，细微之处显身手；油、泥厚处重的地方也是轻而易III 举，快速吹干I装 洗车系统分为自动洗车和手动洗车对于油污过厚，不容易清洗的车可以采用手I 动模式，自己控制洗车时间，保证洗车的质量I二、PLC以及汽车自动清洗装置的PLC应用III1 PLC的定义和发展历程订I Programmable Logic Controller简称为PLC,即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的II 新型工业控制装置III PLC的定义有许多种国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器II线 是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计它采用可编程序的II 存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作III 的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编III 程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功II 能的原则设计II 上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为II 30~40%在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能III 力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领II 域处于统治地位的DCS系统.2 PLC的基本结构CPU模块：又叫中央处理单元或控制器，它主要有微处理器和存储器组成CPU的作用类似于人的大脑和心脏它采用扫描方式工作，每一次完成以下工作:（1）输入处理； （2）程序执行； （3）输出处理I/O模块：是联系外部现场和CPU模块的桥梁输入模块用来接收和采集输入信号,输入信号有两类：开关量输入信号和模拟量输入信号PLC通过输出模块控制接 触器，电磁阀，电磁铁，调节阀，调速装置等执行器编程设备：用来生成、检查和修改用户程序，还可以用来监视用户程序的执行情 况电源：PLC 一般采用220v交流电源3汽车自动清洗装置中应用PLC的优势随着时代的发展，人们生活水平的提高，汽车的数量也越来越多，洗车产业也越 来越壮大，如何在众多的从业者中脱颖而出，抢占先机,应用了 PLC的汽车自动清洗 装置就成了提升服务质量的一个法宝。

它可以最大限度的节省洗车的人力物力，提供 客户更加快捷的服务，在这个分秒必争的时代无疑具有极其巨大的市场价值和竞争优 势同时它也可以节约更多的水资源，符合建设节约型社会的时代需要三、汽车自动清洗装置PLC控制线路设计1设计任务要求洗车过程分为泡沫清洗、清水冲洗、风干等步骤设自动和手动洗车两种模式， 手动模式下按下相应按钮，执行相应动作；自动模式下，按下起动按钮，自动完成所 有洗车过程任何时候，按下停止按钮，则停止洗车2分析任务要求及解决方案1）分析任务① 若方式选择开关（SB3）置于手动方式，当按下启动按钮SB1后，则按下列程序动作：按SB4则执行泡沫清洗；按SB5则执行清水冲洗；按SB6则执行风干；按SB2则结束洗车② 若方式若选择开关（SB3）置于自动方式，当按启动按钮SB2后， 则自动按洗车流程执行其中泡沫清洗60秒、清水冲洗60秒、风干30秒，结束后回到待洗状态③ 任何时候按下停止按钮SB2,则所有输出复位，停止洗车依题目说明可将电路规划为两种功能，而每种功能有三种依SB按钮或设定时间而顺序执行的状态I/O元件分配启动：X0 停止：XI方式选择开关：X2 泡沫清冼按钮：X3 清水清洗按钮：X4风干按钮：X5 泡沫清洗驱动：Y1 清水冲洗驱动：Y2风干机驱动：Y32）解决方案我们通过以上的分析可以知道，先由人来发出启动命令，如果不按动方式选择开 关则自动选择手动模式，在手动模式下按下相应按钮，执行相应动作；按动方式选择 开关则进入自动模式，按下起动按钮，自动完成所有洗车过程。

任何时候，按下停止 按钮，则停止洗车自动洗车分为三步：泡沫清洗；清水冲洗；风干自动模式时，泡沫清洗60s， 然后自动进入清水冲洗阶段60s，接着进入风干阶段30s手动模式时，各个阶段时 间都由操作者控制1 PLC的选择三菱FX PLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当 FX系列中最高档次的超 小程序装置，除输入出16〜25点的独立用途外，还可以适用于多 个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样 化广泛需要的PLC具有系统配置即固定又灵活；编程简单；备有可自由选择， 丰富的品种；令人放心的高性能；高速运算； 使用于多种特殊用途； 外部机器通讯简单化；共同的外部设备的特点FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于 FX系列中最高档次的超小形程序装置以上特点满足和适合此次的需要，所以本次设计采用三菱FX系列的可编程控制器来进行控制2三菱FX系列PLC简介PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公 司原F、Fl、F2系列PLC产品其中FX2是1991年推出的产品，FXO是在FX2之后 推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FXOS、 FX1S、FXON、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC,具有较高的性能价格比，应用广泛。

它们采用整体式和模块式相结合的叠装式五、PLC控制程序的设计1 I/O分析经过对控制过程和要求的详细分析，我明确了具体的控制任务是在启动命令 X0得电的情况下下，可以通过方式选择开关选择洗车方式，选择洗车方式开关为输 入端口 X2，如果选择为自动则自动进行洗车的三个步骤：泡沫清洗，清水冲洗，风 干如果选择手动洗车，可以通过X3选择泡沫清洗，时间由自己决定，泡沫清洗结 束后可以自己手动选择X4清水冲洗，时间还是有自己决定，清洗后，可以手动选择 X5风干，直到风干结束后，按动X1停止按钮，洗车完毕2 I/O分配表通过I/O分析后，我确定了本装置的I/O分配表，如下表1：表1: I/O分配表信号名称代号输入/出点标号输入信号启动按钮SB1X0停止按钮SB2XI方式选择开关SB3X2泡沫清洗按钮SB4X3清水冲洗按钮SB5X4风干按钮SB6X5输出信号泡沫清洗驱动KM2Y1清水冲洗按钮KM3Y2风干机驱动KM4Y33 PLC外部接线图根据选择的PLC类型和装置的原理我确定装置接线图如图1：〈M4KMP KMCO..KMW.KMWKM4〈MmKMg KM4图1 ： I/O接线图4自动洗车机的程序流程图程序流程图如图2图2：程序流程图5 PLC主电路图PLC主电路图如图3：O图3：洗车控制主电路图KM2控制泡沫清洗驱动，KM3控制清水冲洗驱动，KM4控制风干驱动。

6 PLC控制梯形图及指令表根据PLC的控制线路图和I/O分配表，画出其控制梯形图如图4：no刃TT2X003 X002 X004 X005 ¥002 Y003M1004X002 TO MO——1^ M1014 X004 X002 X003 X005 T001 T003M200470 71^bn M2014 图4：梯形图^101EfiOD(73㈣£㈣1EfiOD(7147ycM100卄M101卄M200卄7.376M201卄M300卄M301卄程序指令如图5：XC05卄M300卄71nM301卄X002 X003 S004 Y002 TW1T2K3O0(72图4梯形图0LDXOOO27LDMO1ORMO2SMPS2ANIX00129LDX0043ANIT230ORM2004：OUTMO31ANB5OUTY00032ANIX0021116LDMO33ANIX00311117MFS34ANIX0051111SLDX00335ANIY00111119ORM10036ANIY0031111110ANB37。