基于PLC的自动洗车机课程设计
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基于PLC控制的自动洗车系统设计自动洗车系统是一种利用PLC(可编程逻辑控制器)控制的设备,它能够自动完成车辆的清洗过程。
在设计自动洗车系统时,我们需要考虑到以下几个方面:1.系统结构设计通过PLC实现自动洗车系统的控制,可以确保系统的可靠性和稳定性。
系统的结构设计包括确定PLC的种类和数量,确定传感器和执行器的类型和数量,并设计PLC的控制程序。
2.洗车工艺流程设计洗车工艺流程是指车辆在自动洗车系统中的具体清洗步骤。
一般而言,洗车工艺流程包括准备阶段、预洗阶段、刷洗阶段、清洗阶段、漂洗阶段和干燥阶段。
在设计自动洗车系统时,需要根据实际情况确定洗车工艺流程,并将其转化为PLC的控制程序。
3.传感器和执行器选择传感器和执行器在自动洗车系统中起到了关键作用。
传感器可以用于检测车辆的位置、大小和形状等信息,以便PLC能够根据这些信息来控制水枪、刷洗器等执行器的运动。
在选择传感器和执行器时,需要考虑其精度、稳定性和可靠性等因素。
4.程序编写与调试根据洗车工艺流程的设计,编写PLC的控制程序。
在编写程序时,需要考虑各个执行器的运动规律和工作时序,并与传感器的输入信号相结合,实现系统的自动控制。
在编写完成后,需要进行调试和测试,以确保系统的正常运行。
5.安全措施设计在自动洗车系统中,安全措施是至关重要的。
这包括安装紧急停止按钮、安全光幕、安全门等设备,以及设置相应的PLC程序来实现对这些设备的控制。
同时,还需要注意防止水温过高、水压过高等问题,以确保系统的安全运行。
6.系统监控和维护自动洗车系统的监控和维护是系统运行的必要环节。
通过PLC可以实现对各个传感器和执行器的监控,以及对系统运行状态的判断和诊断。
在出现故障或异常情况时,需要及时采取相应的维修和保养措施,以确保系统的正常运行。
总之,基于PLC控制的自动洗车系统设计需要考虑到系统结构设计、洗车工艺流程设计、传感器和执行器的选择、程序编写与调试、安全措施设计以及系统监控和维护等方面。
plc课程设计汽车自动清洗一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,掌握其在汽车自动清洗系统中的应用。
2. 学生能够描述汽车自动清洗系统的整个工作流程,并识别其中涉及的关键部件和传感器。
3. 学生能掌握PLC编程的基础知识,学会使用相关软件进行简单的编程操作。
技能目标:1. 学生能够运用PLC技术设计一个简单的汽车自动清洗系统控制程序,实现基本的启动、停止、清洗、吹干等功能。
2. 学生能够通过实际操作,学会连接和调试PLC与外部设备(如电机、传感器等),确保系统稳定运行。
3. 学生能够运用团队协作和问题解决的能力,完成汽车自动清洗系统的设计、编程和调试任务。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对自动化技术和工程应用的兴趣,提高对PLC技术的认识和认同。
2. 学生能够通过课程学习,增强实践操作能力和创新意识,形成积极的学习态度。
3. 学生能够在团队协作中,培养沟通、交流和合作的能力,树立集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作和团队协作,掌握PLC在汽车自动清洗系统中的应用。
学生特点:学生具备一定的电子、电气基础知识,对PLC技术有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作和案例分析,掌握PLC技术在汽车自动清洗系统中的应用。
同时,关注学生的个体差异,鼓励团队合作,培养学生的创新能力和实践能力。
在教学过程中,注重评估学生的学习成果,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构- PLC的定义、发展及应用场景- PLC的硬件结构:CPU、I/O模块、通信模块等- PLC的工作原理:扫描周期、输入/输出处理、用户程序执行等2. 汽车自动清洗系统概述- 汽车自动清洗系统的工作流程- 汽车自动清洗系统中的关键部件:水泵、电机、传感器等- 汽车自动清洗系统的控制需求3. PLC编程基础知识- PLC编程语言:梯形图、指令表、功能块图等- 常用PLC指令:逻辑运算、定时器、计数器等- PLC编程软件的使用方法4. 汽车自动清洗系统控制程序设计- 根据清洗流程设计控制程序- 编写并调试PLC程序,实现汽车自动清洗系统的各项功能- 优化程序,提高系统运行效率5. PLC与外部设备的连接与调试- PLC与电机、传感器等外部设备的接线方法- 通信协议的配置与调试- 系统故障分析与排除6. 实践操作与案例分析- 指导学生进行汽车自动清洗系统的组装、编程和调试- 分析实际案例,提高学生的问题解决能力- 组织学生进行团队协作,完成课程项目教学内容安排和进度:本课程共计12课时,其中理论教学4课时,实践操作8课时。
基于PLC的自动洗车控制系统设计自动洗车是一种利用机械设备、水流和清洁剂自动完成汽车清洗的技术。
它可以提高洗车的效率和质量,并且减少洗车过程中的人为操作和人工干预。
为了实现自动洗车的技术要求,可以采用基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动洗车控制系统设计。
首先,需要设计一个系统框架,包括可编程逻辑控制器(PLC)、传感器、执行器和人机界面。
PLC是整个系统的核心控制单元,用于处理输入信号并产生相应的输出信号,以控制传感器和执行器的工作。
传感器用于检测汽车的位置、尺寸和洗车过程中的水流和清洁剂的状态,以提供实时的反馈信号给PLC。
执行器用于控制水流和清洁剂的分配,并进行汽车的清洗和烘干。
人机界面用于操作和监控整个洗车系统的工作状态。
然后,需要编程PLC的控制算法。
PLC的编程语言一般采用逻辑图或者类似于C语言的结构化文本语言。
在洗车过程中,PLC需要根据传感器的反馈信号来判断汽车的位置和尺寸,并根据不同的情况来选择相应的清洗策略。
例如,在清洗高车身的SUV时,可能需要调整水流的角度和强度,以确保清洗效果达到要求。
接下来,需要选择合适的传感器和执行器。
传感器可以采用光电传感器、压力传感器和液位传感器等。
光电传感器可以用于检测汽车的位置和尺寸,以确定水流和清洁剂的喷射位置和强度。
压力传感器可以用于检测水流和清洁剂的压力,以确保水流和清洁剂的喷射效果符合要求。
液位传感器可以用于检测清洁剂的剩余量,以及汽车是否已经完成清洗过程。
执行器可以采用电动阀门、水泵和风机等。
电动阀门可以用于控制水流和清洁剂的开关,水泵可以用于提供水流和清洁剂,风机可以用于汽车的烘干。
最后,需要设计人机界面的图形化界面和操作方式。
人机界面可以采用触摸屏或者按钮控制器等。
在洗车过程中,人机界面可以显示洗车的状态、进行操作指示和参数设置。
例如,可以选择不同的洗车模式(如普通清洗、除尘清洗和抛光清洗),设置清洗时间和清洗剂的使用量等。
此外,人机界面还可以显示系统的故障信息和维护提示,以及记录洗车的历史数据供参考。
目录第1章自助洗车机流程分析 (1)1.1 自助洗车机流程设计目的 (1)1.2 自助洗车机设计任务 (1)1.3 自助洗车机设计控制要求 (2)第2章控制系统总体方案设计 (3)2.1 系统的硬件组成 (3)2.2 控制方法分析 (4)2.3 I/O分配 (4)2.4 系统结构图设计 (5)第3章系统控制梯形图程序设计 (6)3.1 控制程序流程图设计 (6)3.2 控制程序时序图设计 (7)3.3 控制程序设计思路 (7)第4章监控系统设计 (8)4.1 PLC与上位监控软件通讯 (8)4.2 上位监控系统组态设计 (9)4.3 实现的效果 (13)第5章系统调试及结果分析 (14)5.1 系统调试及解决的问题 (14)5.2 结果分析 (15)课程设计心得 (16)参考文献 (17)附录 (18)第1章自助洗车机流程分析1.1 自助洗车机流程设计目的我国汽车工业高速度完成长,汽车行业前景广阔。
根据调查结果表明,预计2011年将持续保持增长,预计增长率在19%至20%之间。
到2020年,中国本土汽车产量将达到2000万辆左右,其中两成产品将进入国际市场。
根据汽车行业专家们的预测,随着我国经济的持续高速发展和人们消费观念的改变,中国将成为世界轿车的最大消费国之一,即我国轿车保有量在未来的一二十年里将会有飞速提高。
在不久的将来,开车将会是人们普遍掌握的生活技能,轿车也不再是特权人士的标志,而将是人们出门的代步工具。
那么当人们拥有一辆自己的爱车时,无疑会呵护倍至。
汽车的平时清洁护理和定期美容保养,必然成为人们日常的消费内容。
另一方面,我国各大中城市虽然发展很快,但建设不配套,缺乏停车场所,使大量汽车只能露天栖息,饱受风吹、雨淋、日晒的无奈,致使汽车日渐老化。
这就更加促进了汽车美容业的发展。
而汽车清洗是汽车美容项目的重要,虽然人工洗车和pc洗车的收费相差不几,但在时间、效率、人的劳力、物力上却泾渭分明。
汽车自动清洗机PLC电气控制系统课程设计示例
一. 系统简介
自动洗车设备的清洗机构导轨拖动汽车缓慢移动,同时进行洗刷,两到三分钟即可完成一边对汽车的自动清洗。
二. 控制要求
1.按下启动按钮后,清洗机开始工作,导轨开始移动,同时开启喷淋器阀门。
2.车辆探测器发出信号,启动刷子电动机。
3.清洗过程连续进行,当汽车驶出清洗机时,行程开关发出停机信号。
三. IO点分布及PLC选型
1.PLC型号: 欧姆龙PLC CP1H-XA40-DR-A
2.IO点分布
四. 电路图设计
五. 梯形图程序编制
程序说明
车辆探测器在测到汽车头开始,启动刷子电动机,直到车身全部进入清洗机后I0.01 OFF,才会停止刷子电动机,清洗机也同时停止工。
汽车自动清洗程序plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和在汽车自动清洗程序中的应用。
2. 学生能掌握PLC编程的基本指令,如逻辑运算、定时器和计数器。
3. 学生能描述汽车自动清洗程序的工作流程,并明确各环节中PLC的控制作用。
技能目标:1. 学生能运用PLC编程软件进行简单程序的编写,实现汽车自动清洗的基本功能。
2. 学生能通过调试和修改程序,解决汽车自动清洗过程中可能出现的故障。
3. 学生能运用所学知识,设计出符合实际需求的汽车自动清洗程序。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化技术的兴趣,增强对新技术的探索精神。
2. 学生培养团队协作意识,学会与他人共同解决问题,提高沟通能力。
3. 学生认识到科技在生活中的应用,增强学以致用的意识,培养创新精神和实践能力。
本课程针对高年级学生,在掌握了基础电气知识和PLC原理的基础上,通过实际汽车自动清洗程序的设计与实现,提高学生的实际操作能力和创新能力。
课程要求学生具备一定的编程基础,能够将理论知识与实际应用相结合,为今后从事自动化领域工作奠定基础。
在教学过程中,注重培养学生的动手实践能力和问题解决能力,使学生在掌握知识的同时,提升综合素养。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的组成、工作原理和性能特点,使学生了解其在工业自动化中的应用。
- 教材章节:第三章《可编程逻辑控制器基础》- 内容列举:PLC的硬件结构、软件组成、工作过程、I/O接口、通信接口等。
2. PLC编程指令:讲解PLC编程中的基本指令,如逻辑指令、定时器指令、计数器指令等。
- 教材章节:第四章《PLC编程技术》- 内容列举:逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令、比较指令等。
3. 汽车自动清洗程序设计:结合实际案例,讲解汽车自动清洗程序的设计方法。
- 教材章节:第六章《PLC控制系统设计》- 内容列举:汽车自动清洗流程、PLC控制要求、程序设计步骤、程序调试与优化。
一、概述自动洗车系统是一种智能化的设备,可以通过自动化的方式为车辆提供洗车服务。
随着汽车数量的逐渐增加,传统的人工洗车方式已经无法满足市场需求,自动洗车系统成为了一个新的选择。
本文将基于PLC控制,设计一种高效、稳定的自动洗车系统。
二、系统组成1. 水洗模块水洗模块是自动洗车系统的核心组成部分,主要由水泵、喷水装置、水分配系统等部件组成。
PLC控制水洗模块可以实现按需调整水压和水量,确保车辆的彻底清洗。
2. 刷洗模块刷洗模块采用旋转刷或毛刷,在喷水的同时对车身进行刷洗,可以有效去除车身上的污垢和油污。
PLC控制刷洗模块可以根据车辆大小和形状进行智能调整,保证每个部位的刷洗效果均匀。
3. 干燥模块干燥模块采用高压风机或加热风机,对车身进行快速干燥。
PLC 控制干燥模块可以根据车辆型号和尺寸进行智能调整,确保干燥效果均匀、快速。
4. 控制系统控制系统是自动洗车系统的大脑,主要由PLC、传感器、执行元件等组成。
PLC作为系统的核心控制器,通过编程实现对各个模块的智能控制和协调,确保整个洗车过程顺利进行。
三、系统设计1. 参数设置在设计自动洗车系统时,需要首先对各个模块的参数进行设定。
包括水洗模块的水压、水量设置,刷洗模块的刷头速度、旋转方向设置,干燥模块的风量、温度设置等。
2. 程序编写基于PLC的控制系统需要编写相应的程序,实现对各个模块的智能控制。
程序设计需要考虑到各个模块之间的协调性,确保洗车过程的顺利进行。
3. 传感器布置传感器的布置是自动洗车系统的重要组成部分,通过传感器采集到的数据,PLC可以实现对各个模块的精准控制。
传感器的布置需要考虑到覆盖面积、灵敏度和稳定性等因素。
4. 系统调试系统设计完成后,需要对整个自动洗车系统进行调试。
通过逐步调整各个模块的参数,检验系统的运行效果,找出可能存在的问题并进行调整和修正。
四、系统优化1. 能耗优化在系统设计中,需要考虑到能耗的优化。
通过合理设置水泵、风机等设备的工作参数,降低系统的能耗,提高系统的节能性能。
目录第1章概述 (1)1.1课题背景 ......................... 错误!未定义书签。
1.2自助洗车机的优点.................. 错误!未定义书签。
1.3课题内容 (2)第2章自助洗车机流程分析 (2)2.1 自助洗车机设计任务 (2)2.2 自助洗车机设计控制要求 (2)第3章控制系统总体设计方案 (5)3.1 系统的硬件部分组成 (5)3.2 控制方法分析 (6)3.3 I/O分配 (6)3.4程序设计思路 (6)第4章控制程序流程图设计 (7)第5章系统调试及结果分析 (8)5.1系统调试及解决的问题 (8)5.2结果分析 (9)课程设计心得 (10)参考文献 (12)附录 (13)自助洗车机流程分析12电气12陈帅摘要随着中国经济的飞速发展,汽车越来越多的进入了家庭,全自动洗车机现在越来越受到广大车主的青睐。
自动洗车机在洗车的过程中只有中性水和活性剂与车身接触,无任何有形的东西,加之采用的洗涤液是特制的专业洗涤液,使无接触洗车技术拥有令人满意的洗涤效果。
可编程控制器(PLC)集合了计算机技术、自动控制技术及通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛应用。
它的投资小。
单纯洗车比人工洗车机速度快。
且效率高,无接触。
本课题将跟据PLC 实现自动洗车机控制系统的设计与编程。
关键字:自助洗车机PLC 控制系统梯形图硬件及软件一、概述1.1课题背景根据欧美国家统计,在一个完全成熟的国际化汽车市场中,汽车的销售利润在整个汽车业的利润仅占20%,零部件供应的利润占20%,而50%~60%的利润是从汽车服务业中产生的。
美国汽车服务业的营业额已经超过汽车整车的销售额,其中,单单一个汽车美容业年产值就已超过3500亿美元。
我国汽车工业高速发展,中国汽车需求年均增长24.5%,远远过世界年均4%的增长速度。
汽车自动清洗装置PLC控制课程设计一、引言在现代社会中,汽车已经成为人们生活不可或缺的交通工具之一。
然而,随着城市交通的日益拥堵和环境污染的加重,汽车自动清洗装置的需求也随之增加。
本文就汽车自动清洗装置的PLC控制进行课程设计。
二、PLC概述2.1 什么是PLCPLC(可编程逻辑控制器)是一种用于控制工业自动化过程的电子设备。
它通过编写程序来控制和监测生产过程中的各种设备,并实现自动化控制。
2.2 PLC的工作原理PLC的工作原理可以总结为以下几个步骤: 1. 采集输入信号:PLC通过连接传感器和输入模块,采集各种传感器的信号,如车辆位置、水压等。
2. 处理输入信号:PLC通过输入模块将采集到的信号转换为数字信号,并传递给中央处理器。
3. 执行程序:PLC根据预先编写的程序逻辑,对输入信号进行处理,并根据需要控制输出信号。
4. 控制输出信号:PLC通过输出模块将处理完的信号发送给执行器,如电机、气缸等,从而控制汽车清洗装置的运行。
三、汽车自动清洗装置PLC控制设计3.1 系统设计要求汽车自动清洗装置PLC控制设计需要满足以下几个要求: 1. 硬件环境要求:选择适合的传感器、执行器、PLC等硬件设备,保证整个系统的稳定性和可靠性。
2.功能要求:设计一个能够自动完成汽车清洗的系统,包括水洗、擦洗、喷水、烘干等功能。
3. 安全要求:确保系统在使用过程中不会对人员和汽车造成伤害,如设置安全门、急停按钮等安全装置。
3.2 硬件设计3.2.1 传感器选择传感器是汽车清洗系统的重要组成部分,可以实时感知汽车的位置、水压等参数。
常用的传感器包括车辆位置传感器、水压传感器等。
根据实际情况选择合适的传感器,并通过输入模块连接到PLC。
3.2.2 执行器选择执行器负责执行控制命令,实现汽车清洗装置的各项功能。
常用的执行器包括电机、气缸等。
根据汽车清洗装置的具体功能需求,选择合适的执行器,并通过输出模块连接到PLC。
电气控制与PLC课程设计题目:自动洗车机院系:工学院电气与电子工程系专业:电气工程及其自动化班级:电气工程XXXX班姓名:XXXXXX学号:XXXXXXXXXXXX指导教师:XXXXXX二〇一五年六月PLC课程设计任务书一、基本情况学时:1周学分:1学分适应班级:二、进度安排本设计共安排1周,合计30学时,具体分配如下:实习动员及准备工作: 1学时总体方案设计:4学时硬件设计:10学时软件设计:10学时撰写设计报告:4 学时总结: 1学时教师辅导: 随时三、基本要求1、课程设计的基本要求电气控制与PLC课程设计的主要内容包括:理论设计与撰写设计报告等。
其中理论设计又包括总体方案选择,硬件系统设计、软件系统设计;硬件设计包括单元电路,选择元器件及计算参数等;软件设计包括模块化层次结构图,程序流程图,应用程序。
程序设计就是课程设计的关键环节,通过进一步完善程序设计,使之达到课题所要求的指标。
课程设计的最后要求就是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求电气控制与PLC课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到6次以上的学生,该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散,每3-4名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法与经验。
但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求题目:自动洗车机要求:1、按下启动按钮,洗车机开始往右移,喷水设备开始喷水,刷子开始洗刷。
2、洗车机右移到达右极限开关后,开始左移,喷水及刷子继续工作。
电气控制与PLC课程设计题目:自动洗车机院系:工学院电气与电子工程系专业:电气工程及其自动化班级:电气工程XXXX班姓名:XXXXXX学号:XXXXXXXXXXXX指导教师:XXXXXX二〇一五年六月PLC课程设计任务书一、基本情况学时:1周学分:1学分适应班级:二、进度安排本设计共安排1周,合计30学时,具体分配如下:实习动员及准备工作:1学时总体方案设计:4学时硬件设计:10学时软件设计:10学时撰写设计报告:4 学时总结:1学时教师辅导:随时三、基本要求1、课程设计的基本要求电气控制与PLC课程设计的主要内容包括:理论设计与撰写设计报告等。
其中理论设计又包括总体方案选择,硬件系统设计、软件系统设计;硬件设计包括单元电路,选择元器件及计算参数等;软件设计包括模块化层次结构图,程序流程图,应用程序。
程序设计是课程设计的关键环节,通过进一步完善程序设计,使之达到课题所要求的指标。
课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求电气控制与PLC课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到6次以上的学生,该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散,每3-4名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求题目:自动洗车机要求:1.按下启动按钮,洗车机开始往右移,喷水设备开始喷水,刷子开始洗刷。
2.洗车机右移到达右极限开关后,开始左移,喷水及刷子继续工作。
3.洗车机左移到达极限位置后,开始右移,喷水机及刷子停止工作,清洗机设备开始动作喷洒清洗剂。
4.洗车机右移到达极限位置,开始左移,继续喷洒清洁剂。
5.洗车机左移到达极限位置,开始右移,清洁剂停止喷洒,当洗车机往右移3s后停止,刷子开始洗刷。
6.刷子洗刷5s停止,洗车机继续右移3s,刷子又开始洗刷5s停止,洗车机继续右移,到达右极限开关后停止,然后往左移。
7.重复上面第6步,左移碰左极限开关停止。
8.洗车机往右移,风机设备动作将车吹干,碰到右极限开关时,洗车机往左移,直到碰到左极限开关,重复2次动作。
洗车整个过程完成。
启动灯熄灭。
9.原点复位设计若洗车机正在动作时发生停电或故障,则故障排除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,其动作就是按下[复位按钮],则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止,洗车机往左移,当洗车机到达左极限开关时,原点复位灯亮起,表示洗车机完成复位动作。
五、设计报告设计完成后,必须撰写课程设计报告。
设计报告必须独立完成,格式符合要求,文字(不含图形、程序)不少于2000字,图形绘制规范。
设计报告的格式如下:1、封面2、摘要3、目录4、正文(1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能;(2) 方案选择及论证;(3) 硬件电路设计及描述(包括硬件的选型及电路图、输入输出接线图等的设计);(4) 软件设计流程及描述(流程图及文字说明;(5) 源程序代码及调试;5、心得体会6、参考文献六、考核方法电气控制与PLC技术课程设计的考核方式为考查,考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等,分数在90-100之间为优秀,80-89分之间为良好,70-79分之间为中等,60-69分之间为及格,60分以下为不及格。
考核分三个方面进行:平时表现20%;设计过程25%;设计报告40%;设计答辩15%。
有下列情形之一者,课程设计考核按不及格处理:1、设计期间累计迟到、早退达8次;2、设计期间累计旷课达6节;3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告;4、不能完成设计任务,达不到设计要求。
摘要本文PLC的课程设计采用西门子S7-300PLC来实现自动洗车机的自动清洗任务。
并利用Microsoft Visio 绘图工具,进行主电路图、I/O接线图和流程图的绘制,最后利用SIMATIC Manager编程软件完成梯形图的程序设计。
在老师的指导下,对PLC的编程程序进行仿真和调试。
本次设计中,自动洗车控制系统采用了四个输入信号(I0.0-I0.3),八个输出信号(Q0.0-Q0.7)。
其中喷水、刷子动作和喷洒洗洁剂等电动机的运行由PLC的程序控制执行。
自动洗车机启动后能按顺序完成要求动作,结束后自行停止,若断电停止在得电后不会自行启动,用PLC实现了洗车的自动化。
PLC的程序设计和编程文中选择西门子S7-300型PLC进行操作,该型号西门子为中小型,有着模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高等优点,有助于本文设计实现。
关键词:自动洗车机西门子S7—300 PLC设计目录第1章绪论 (1)1.1课题简述 (1)1.2课题背景和意义 (1)1.2.1 背景 (1)1.2.2 课题研究的必要性 (1)1.3课题要求 (1)第2章硬件电路设计 (3)2.1热继电器的选择 (3)2.2接触器的选择 (3)2.3总电路图 (3)2.4PLC的选择 (4)2.5PLC输入、输出口分配(I/O分配) (5)2.6PLC I/O接线图 (6)第3章软件设计 (8)3.1流程图 (8)3.2PLC梯形图 (11)3.3仿真调试 (15)心得体会 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1 课题简述如今,PLC技术已非常成熟,不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展,使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现工业生产自动化的一大支柱[2]。
而我们本次设计的自动洗车机,也是应运而生,随着汽车种类的增多和汽车均价的下降,有车族人数不断攀升,而随之兴起的汽车周边产业中,洗车行业则算是龙头。
我们的生活中见到的大都是人力洗车,所以我们需要研究和设计自动洗车系统,来优化洗车行业、提升洗车效率。
1.2 课题背景和意义1.2.1 背景经过多年的发展,为满足工业自动化各种控制系统的需要,近年来,PLC厂家先后开发了不少新器件和模块,如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的专用智能模块等,这些模块的开发和应用不仅增强了功能,扩展了PLC的应用范围,还提高了系统的可靠性。
SIMATIC S7-300 PLC是中小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。
S7-300 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。
本次设计是将PLC用于自动洗车机的运行和实现,对学习和实用是很好的结合[3]。
1.2.2 课题研究的必要性(1)可以促进我国PLC产业与当下热门行业的结合(2)研究自动洗车机可以推动洗车行业的发展和自动化;(3)使有车族对汽车的使用和保养更加方便快捷(4)解放劳动力,让洗车行业更加高效1.3 课题要求(一)本次课题的设计要求为:1.进行总体设计规划,合理分配I/O点,并绘出电气控制线路的原理草图;2.绘制电气原理图,计算并选择电器元件;3.编写PLC软件清单并进行模拟调试;4.编写课程设计说明书。
(二)本设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有:1.是自动洗车机可以按照规定的程序运行;2.满足PLC对所有装置的控制;3.对自动洗车机实现的设计和个人程序调试。
本课题应解决的主要问题是如何使PLC实现自动洗车机洗车的功能和多种要求,在实际当中对PLC运用于洗车技术并不多见,以致人们难以根据它的具体情况正确选用参数进行系统控制,也就难以满足如何实现并且达到高效可靠的要求,本设计就是基于以上问题进行的一些探讨。
第2章硬件电路设计2.1 热继电器的选择热继电器的工作原理是由流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。
继电器作为电动机的过载保护元件,以其体积小,结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用[4]。
我们选用JR16B-60/3D型热继电器。
其中“J”表示继电器,“R”为热的谐音,“16”表示设计序号,“60”表示额定电流,“3D”表示三相保护。
相关元件主要技术参数如下:(1)额定电流为20(A);(2)热元件额定电流为32/45(A)。
2.2 接触器的选择CJX2系列交流接触器主要用于交流50Hz或60Hz、额定绝缘电压690V,在AC-3使用类别下,额定工作电压380V、额定工作电流至620A的电力系统中,供远距离接通和分断电路及频繁地起动和控制交流电动机。
并可与适当的热过载继电器或电子式保护装置组合成电磁起动器,以保护可能发生过载的电路。
选用CJl0Z-40/3型接触器,其中“C”表示接触器,“J”表示交流,10为设计编号,“40”为额定电流,“3”为主触点数目[5]。
2.3 总电路图由题目可知,我们需要设置的装置有:洗车机、清洗机、刷子、风机和喷水机。
分别设置交流接触器来开断和控制电路,设置熔断器和隔离开关保护电路,根据题意和选择好的器件,我们最终设计出的总电路图如图2.1所示。
图 2.1 自动洗车机电路图2.4PLC 的选择生活中常见的洗车一般都是人力清洗,用时较长,而且由于工作时间较长会导致疲劳,工作精度下降。
基于此,我们考虑利用PLC 的知识,设计一个可以自动清洗车辆的自动洗车机,在工作效率、工作精度和工作时间上为洗车这一行业提供便利及创新。
随着PLC 应用领域日益扩大,PLC 技术及其产品结构都在不断改进,功能日益强大,性价比越来越高。
在产品规模方面,向两极发展。
一方面,大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC 。
以适应单机及小型自动控制的需要。
另一方面,向高速度、大容量、技术完善的大型PLC 方向发展。
随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展,人们对PLC 的信息处理速度要求也越来越高,要求用户存储器容量也越来越大。
而其中,西门子PLC 的优势也很明显,第一,西门子PLC 抗干扰能力比较强,也比较耐用,维护率,损坏率比较低;第二,西门子PLC 的通信效果特别好;第三,西门子PLC 的软件SIMATIC Manager 比较好用;第四,技术支持服务比较好;第五,网上资料比较多。