重庆机电职业技术学院.docx

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重庆机电职业技术学院

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课程设计说明书

设计名称：

电气控制与PLC应用

题目：

汽车清洗控制系统

学生姓名：

专业：

电气自动化

班级：

2009级班

学号：

指导教师：

张利国

日期：

2011年6月16日

重庆机电职业技术学院

课程设计任务书

机电一体化专业2009年级班

一、设计题目

汽车清洗控制系统

二、主要内容

1、动作要求

①若方式选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动按钮后，按下列程序动作：

执行泡沫清洗（用MC1驱动）；按PB1按钮则执行清水冲洗（用MC2驱动）；按PB2按钮则执行风干（用MC3驱动）；按PB3则结束洗车。

②若方式若选择开关（COS）置于自动方式，当按START启动后，自动按洗车流程执行。

其中泡沫清洗10秒、清水冲洗20秒、风干5秒，结束后回到待洗状态。

③任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车。

2、信号分配

启动按钮、停止按钮，使用输入继电器X0、X2；方式选择开关，使用输入继电器X1；清水冲洗按钮，使用输入继电器X3；风干按钮，使用输入继电器X4；结束按钮，使用输入继电器X5；泡沫清洗驱动，使用输出继电器Y1；清水冲洗驱动，使用输出继电器Y0；风干机驱动，使用输出继电器Y2。

三、具体要求

根据控制要求编写设计说明书，内容包括：

1．设计过程和有关说明。

2．PLC硬件配置电路。

3．PLC状态转移图。

4．PLC控制程序（梯形图和指令表），用仿真软件和编程软件将程序录入计算机并进行模拟调试。

5．其他说明（如设计过程中遇到的问题及解决方法、对课程设计的心得等）。

6．参考资料。

四、进度安排

序号

日期（起止天数）

设计工作进度

1

6月20日

指导老师介绍课程设计应注意的事项。

2

6月21日～6月24日

收集相关资料，设计过PLC硬件配置电路；PLC状态转移图；PLC控制程序等。

3

6月25日～6月26日

课程设计说明书的撰写。

4

6月27日

完成全部课程设计，并上交课程设计说明书。

五、成绩评定

指导教师签名日期2011年7月日

系主任审核日期2011年7月日

目录

第一章、汽车自动清洗装置的方案设计…………………1

1.1概述…………………………………………………1

1.2汽车自动清洗系统流程图及组成……………………1

第2章、软件设计…………………………………………2

2.1I/O分析………………………………………………2

2.2PLC程序梯形图………………………………………3

第三章、设计程序调试及分析……………………………5

第四章、硬件设计…………………………………………6

4.1PLC的CPU模块………………………………………6

4.2汽车清洗控制面板……………………………………6

4.3电机控制模块…………………………………………7

4.4PLC控制接线图………………………………………7

第五章、总结………………………………………………8

第六章、参考文献…………………………………………9

第一章、汽车自动清洗装置的方案设计

概述

本次汽车自动清洗装置的设计的内容主要是PLC控制技术的的定时器应用，设计汽车自动清洗装置，并在实践的中进行一次系统的训练。

能够较全面的巩固和应用“PLC应用技术”课程所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型PLC系统设计的基本方法。

应用场合：

应用于汽车美容公司或者是汽车清洗场，当汽车进入清洗车间，通过光电传感器或者手动方式，实现不同要求的清洗工作。

控制器由12V的蓄电池供电。

汽车自动清洗装置的主要功能是：

当选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动按钮后，实现按泡沫清洗按钮，则运行泡沫清洗；按清水冲洗按钮，则运行清水冲洗；按下风干按钮，则运行风干。

当方式选择开关置于自动方式，当按下START启动后，自动按洗车流程执行。

任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车。

本系统由控制面板，PLC系统，三个电机组成，结构如图2.1所示

图2.1汽车清洗结构图

汽车自动清洗系统流程图及组成

汽车清洗控制流程图如图2.2所示

图2.2汽车自动清洗流程图

第1章软件设计

I／O分析

根据课程任务要求，当选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动按钮后，实现按泡沫清洗按钮，则运行泡沫清洗；按清水冲洗按钮，则运行清水冲洗；按下风干按钮，则运行风干。

当方式选择开关置于自动方式，当按下START启动后，自动按洗车流程执行。

任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车。

I／O分配表

表4.1I／O分配表

信号

名称

输入／输出端标号

输入信号

选择开关COS

I0.0

启动按钮START

I0.1

停止按钮STOP

I0.2

泡沫清洗按钮

I0.3

清水清洗按钮

I0.4

风干按钮

I0.5

输出信号

泡沫清洗

Q0.0

清水清洗

Q0.1

风干

Q0.2

PLC程序梯形图

手动和自动选择选择梯形图如图2.2所示

图2.2手动和自动选择梯形图

泡沫清洗和清水清洗梯形图如图2.3所示

图2.3泡沫清洗和清水清洗梯形图

风干梯形图如图2.4所示

图4.4风干梯形图

第2章设计程序调试及分析

当打开选择开关I0.0时，I0/.0常闭触电断开，实现手动控制，按下I0.1，可实现手动控制，可以按客户要求实现清洗：

当按下I0.3时，I0.3闭合，线圈得电，进行10s的泡沫清洗，时间到后，常闭触电T37断开，泡沫清洗完成；当按下I0.4时，I0.4闭合，线圈得电，进行20s的清水清洗，时间到后，常闭触点T38断开，清水清洗完成；当按下I0.5时，线圈得电，进行5s的风干处理，时间到后，T39断开，完成汽车的风干处理。

当I0.0处于关闭状态，单独按下启动开关I0.1时，I0.0断电，其常闭触点闭合，实现汽车泡沫、清水、风干的全自动清洗。

第3章硬件设计

PLC的CPU模块

CPU221具有6输入／4输出，无扩展能力程序和数据储存量较小，有一定的高速计数功能和通信功能，非常适合于少点数的或特定的控制系统。

适合本设计的时间计数，并且输入输出口的数量与本设计需要相当，符合经济性的要求。

汽车清洗控制面板

图4.2汽车清洗控制面板

电机控制模块

图4.3电机控制接线图

PLC控制接线图

根据选择的PLC类型和装置的原理确定装置接线图如图4.4所示

图4.4外部接线图

第五章、总结

经过一周的努力，我的课程设计终于完成了。

课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。

通过这次课程设计，我明白了自己原来知识还比较欠缺的。

自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。

通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

在此要感谢我们的指导老师刘老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多知识，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己面对工作的信心。

相信这次课程设计会对今后的学习、工作生活有很重要的影响。

这次课程设计而且大大提高了我的动手能力，使我充分体会到在创造过程中探索的艰难，同时也让我尝到了成功时的喜悦。

虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的知识是这次课程设计的最大收获，也将成为我的财富，这些都会为以后的继续学习提供一个很好的基础。

第六章、参考文献

[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京：

北京航空航天大学出版社，2009,5月

[2]周美兰,周封,王岳宇编著.PLC电气控制与组态设计.北京：

科学出版社2003年5月

[3]程子华.PLC原理与编程实例分析.北京：

国防工业出版社2007年1月

[4]李道霖.电气控制与PLC原理及应用.北京：

电子工业出版社，2006,7月

[5]曾宪国.PLC在三相异步电动机中的应用.中国知网：

[6]孙平.可编程控制器原理及应用.北京：

高等教育出版社，2004,8月

[7]董爱华.可编程控制器原理及应用.北京：

中国电力出版社，2009

[8]张凤珊.电气控制及可编程控制（第二版）.北京：

中国轻工业出版社，2009,8月