PLC自助洗车机控制设计

目录

第1章控制工艺流程分析 (1)

1.1自助洗车机控制过程描述 (1)

1.2自助洗车机控制工艺分析 (1)

第2章控制系统总体方案设计 (3)

2.1系统硬件组成 (3)

2.2控制方法分析 (3)

2.3I/O分配 (4)

2.4系统接线图设计 (5)

第3章控制系统梯形图程序设计 (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)

4.1PLC与上位监控软件通讯 (8)

4.2上位监控系统组态设计 (8)

4.3实现的效果 (9)

第5章系统调试及结果分析 (10)

5.1系统调试及解决的问题 (10)

5.2结果分析 (10)

第6章心得与体会 (11)

参考文献 (12)

附录 (13)

第1章控制工艺流程分析

1.1自助洗车机控制过程描述

随着我国汽车保有量的迅速提高，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇，自助洗车机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果，清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。

自助洗车机控制系统必须满足大于一百元可以洗车。自助洗车机的主要运动是左右循环运动由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同的其他动作，如喷水、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到行程开关才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位设计，如在洗车过程中由其他原因使洗车停止在非原点的其他位置，则需要手动对其进行复位，到位时复位灯亮，此时才可以启动，否则启动无效，洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自动停止，也可在需要时手动停止。

1.2自助洗车机控制工艺分析

1．设计投币100元自助洗车机。

2．有3个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动

开关洗车机才会动作，启动灯亮起。7段数码管会显示投币金额（用BCD码），当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额（退币选作）。

洗车机动作流程：

1）．按下启动开关之后，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，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。

3）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设备开始动作——喷洒清洁剂。

4）．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。

5）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机右移3s后停止，刷子开始洗刷。

6）．刷子洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。

7）．洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移3 s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，然后往右移。

8）．洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。

9）．洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗车整个流程完成，启动灯熄灭。

3．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。

第2章控制系统总体方案设计

2.1 系统硬件组成

本系统采用PLC作为核心控制。以按键和投币作为信息采集单元，以PLC 作为数据处理和控制单元，以数码管作为数据显示单元，以指示灯作为用户状态单元和开锁指示单元，组成硬件结构框架图。其中按钮输入信号包括人工输入的信号和洗车机碰到限位开关时的信号。人工输入信号包括：开始按钮、开始投币按钮、投币结束按钮、开始洗车按钮；洗车机碰到限位开关的信号包括：洗车机初始位置信号、左限位开关信号、右限位开关信号。

图2-1 硬件结构框架图

2.2 控制方法分析

洗车机第一次右移时有喷水及刷洗动作，到达右极限使右极限开关动作从而控制洗车机左移，而喷水及刷洗继续，直到碰到左极限开关。洗车机第二次右移时，喷水停止、刷子动作及清洁剂开始喷洒，直到右极限行程开关动作，洗车机左移清洁剂继续喷洒，直到使左极限开关动作。洗车机第三次右移时，洗车机右

移3秒，刷子刷洗5秒，连续两次后继续右移，直到碰到右极限开关。此时洗车机左移，进行和上次右移同样的动作，直到碰到左极限形成开关。洗车机第四次右移，喷洒清水及刷子动作，直到碰到右极限开关。洗车机左移同时喷洒清水刷洗继续直到碰到左极限行程开关喷水刷洗停止。洗车机第五次右移，风扇开始工作，直到碰到右极限开关，洗车机左移风扇继续工作，直到碰到左极限开关，控制整个设备停止，洗车机完成洗车。

2.3 I/O分配

图2-2 I/O地址分配图

2.4系统接线图设计

图2-3 系统连线图

第3章控制系统梯形图程序设计3.1控制程序流程图设计

图3-1 控制程序流程图

3.2控制程序时序图设计

I0.0 启动开关

I0.1 右极限

I0.2 左极限

Q0.3 启动灯

Q0.0 右移

Q0.4 左移

Q0.1 喷水

Q0.2 刷洗

Q0.5喷清洁剂

Q0.6风扇吹干

图3-2 控制程序时序图

3.3控制程序设计思路

通过控制要求可知，本程序设计主要分为两部分：投币程序和洗车程序。先投币，当投入的总钱数大于等于100元，找余钱并按下启动，洗车程序启动，洗车指示灯亮，洗车机开始洗车。在洗车过程中，如果出现故障，排除故障后按复位开关，程序跳转到洗车程序开始，重新运行洗车程序直至结束。