自主洗车机课程设计

目录

第1章自助洗车机控制工艺分析 (2)

1.1设计投币100元自助洗车机。 (2)

1.2 投币金额的显示，金额的判断以及金额的找余 (2)

1.3洗车机动作流程 (2)

1.4 原点复位设计。 (2)

第2章自助洗车机PLC控制系统设计 (3)

2.1 硬件设计及配置 (3)

2.2 PLC I\O接口、电源及显示电路 (4)

2.3程序设计 (6)

第3章自主洗车机PLC监控系统设计 (11)

3.1硬件监控 (11)

3.2软件监控 (11)

3.3整机监控 (11)

3.4监控记录 (11)

总结与体会 (12)

参考文献 (13)

附录 (14)

第1章自助洗车机控制工艺分析

1.1设计投币100元自助洗车机。

1.2 投币金额的显示，金额的判断以及金额的找余

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）。

1.3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，当洗车机往朽移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。

1.4 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章自助洗车机PLC控制系统设计

2.1 硬件设计及配置

自助洗车机系统配置如图所示：

图1-1

PLC ：该部分的功能不仅包括对各种开关信息的采集、处理，还包括对执行单元的控制。PLC是整个系统的核心及数据处理核心。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 I/O模块。PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。

常用的I/O分类如下：

开关量：按电压水平分，有220V AC、110V AC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、

热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。人机交互和串口通信：人机交互的目的是为了提高系统的可用性和实用性。主要包括按键输入、输出显示。通过按键输入进入相应进程，而输出显示则是显示金额。串口通信的主要功能是完成PLC与上位机（比如电脑）的通信，便于进行系统的维修、改进和升级，为将来系统功能的扩展做好基础工作。

电源部分：本部分的主要功能是为PLC提供适当的工作电压，同时也为其他模块提供电源。如显示屏、按键等。

硬件设计：本部分详细介绍了基于PLC的自助洗车机系统的硬件设计。硬件系统所需要完成的功能是将键盘和投币机采集到的信息通过I/O输送到PLC内部进行数据的处理，得到的结果判断是否满足开始洗车的条件，以实现对洗车电路的控制。同时数据处理时要求进行一定的数据显示和指示灯的闪动。本系统硬件设计主要包括按键电路、数码管驱动电路、电源部分的设计。

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。

本系统采用一种是PLC为核心的控制思想。以按键和投币机作为信息采集单元，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，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。

2.2 PLC I\O接口、电源及显示电路

1）输入与输出接口：

输入点（INPUT）：

X0：左极限感测开关X1：右极限感测开关

X2：启动开关X3：复位开关

X4：退币孔X5：5元投币孔

X10：10元投币孔X15：50元投币孔

输出点（OUTPUT）：

Y0：洗车机左移Y1：洗车机右移

Y2：喷水机洒水Y3：喷洒清洁剂

Y4：刷子洗刷动作Y5：风扇吹干动作

Y6：启动灯Y7：原点复位灯

Y10~ Y 17：七段灯显示余额