自助洗车机控制设计.doc

《自助洗车机控制设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自助洗车机控制设计.doc（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第1章 控制工艺流程分析1.1 控制过程描述有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设计投币100元自助洗车机。2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，

2、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，并喷洒清水及洗刷动作，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。

3、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。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。以按键与投币作为信息采集单元，以PLC为作为数据处理与控制单元，以数码管作为数据显示单元，以指示灯作为用户状态单元与开锁指示单元，组成硬件结构框架图。其中按钮输入信号包括人工输入信号与洗车机碰到限位开关时信号。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。2.2 控制方

4、法分析洗车投币机系统满足大于五十元可以洗车。主要用到移位寄存器，加法器用于记住投入钱数，比较指令用于看是否犹如钱数大于五十。开始洗车。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6s停止，刷子刷洗5s，连续两次后继续右移，直到碰到右极限开关，其中，洗车机右移及刷子刷洗由接通延时计时器T37与T38形成震荡电路控制，直到碰到右极限开关后通过互锁使刷子动作电路断开，刷

5、子停止工作。此时洗车机左移，进行与上次右移时同样动作，直到碰到左极限行程开关。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。洗车左移同时喷水刷洗继续直到喷到左极限开关喷水刷洗停止。洗车机第五次右移，风扇开始动作，直到碰到右极限开关，洗车机左移风扇继续动作。洗车机左移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分配自动洗车控制系统采用了八个输入信号，分别为启动开关I0.0、左极限开关I0.2、右极限开关I0.1、原点复位按钮I0.3、5元投币孔I0.4、10元投币孔I0.5、50元投币孔I0.6;若干输出信号，洗车机左移Q0.4、洗车机右移Q0.3、刷子动作Q

6、0.2、喷水Q0.1、喷洒清洁剂Q0.5、风扇动作Q0.6、复位灯Q0.7、启动灯Q0.0.、投币指示灯Q1.0。经启动后可自动完成清洗后自行停止，也可手动停止，但启动前必需复位。表1 自动洗车控制系统I/O地址分配表控制信号信号名称地址编码输入信号启动信号右极限信号左极限信号原点复位信号5元投币孔10元投币孔50元投币孔输出信号洗车机右移风扇动作刷子刷洗洗车机左移喷洒清洁剂喷水动作启动灯信号复位灯信号投币指示灯2.4 系统结线图设计图2-1硬件接线图第3章 控制系统梯形图程序设计 图3-1程序流程图图3-2控制时序图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

7、与洗车程序。先启动洗车机，然后开始投币，当投入总钱数大于等于100元，然后找余钱并启动洗车程序，开始洗车，洗车指示灯亮。洗车程序结束，洗车机碰到左极限开关自动停止，洗车指示灯亮熄灭。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出重新运行洗车程序直至结束。第4章 监控系统设计 4.1 PLC及上位监控软件通讯PLC选用Modbus RTU主通讯模块（master）。Pakscan IIE主站控制器是一个远程终端单元，作为Modbus从设备（slave）。PLCCPU通过用Modbus RTU住通讯模块控制Pakscan IIE主站控制器读写，被称为用Modbus ho

8、st。系统采用单用Modbus host两线通讯方式，该方式最多可以连接32个Pakscan IIE主站控制器。主通讯模块程序设计有3个部分内容：初始化通讯模块;读写用Modbus/RTU数据；检测通讯状态。通讯模块初始工作主要是配置3个初始换控制块参数:Slave控制块（SCB），信息控制块（MCB） 与通讯要求参数快（COM_REQ）。SCB是一个15个寄存器长数据块，功能是定义及通讯Slave型号、个数、状态等参数，每一个Slave需要定义一个SCB快，MCB是一个6个寄存器长数据块，功能是定义Master要求每个Slave执行命令信息，包括命令类型、RTU引用地址偏移、PLC引用地址偏

9、移、主机号等参数，每一种命令需要定义一个MCB块，COM_REQ是一个17个寄存器长数据块，功能是定义通讯方式、端口控制字及监测SCB与MBC状态参数等，每一个端口需要定义一个COM_REQ块。搜有这些初始化参数在PLC上电或冷启动初始换第一个扫描周期内加载到RTU主通讯模块，此后RTU主通讯模块负责及PakscanIIE主站控制器通讯，而PLC则及RTU主通讯模块交换数据。读写Modbus/RTU数据与监测通讯状态变成相对简单，只要读写初始化时定义相应PLC参数地址即可。 4.2 上位监控系统组态设计上位监控战可以准确监测与控制储运过程所有信息与设备。通过编程、组态、连接，形象地反映实际工艺

10、流程，显示动态数据，设置PID控制参数以及过程参数，并可以查看历史趋势，报警历史报表等。Rotork现场电动阀配置在流程输油管线上，通过按钮可以人工开启、停止与关闭任一个阀门，并显示任意时刻阀门状态与阀位值。涉及良好人机界面使操纵简便、直观。 4.3 实现效果我们可以应用上位监控软件，随时监测这个系统运行转台，并控制现场个控制柜面板，来了解设备正常运行与故障情况。当设备出现故障时候，上位监控软件上有文字显示故障类型，工艺流程图上相对应设备闪烁，这样可以排除故障，浙江大大提高了系统可靠运行水平。第5章 系统调试及结果分析5.1 系统调试及解决问题在程序编写完成后，先检验其是否符合设计初衷，是否能

11、达到相应指标。首先是投币程序调试，检验投币时程序是否能得到信号，在满足条件情况下能否得到响应。然后是洗车程序调试，通过假定输入一定初值来检验程序是否正常。通过多次调试与修改，基本达到了控制要求。5.2 结果分析通过系统设计、连线与运行，整个系统正常运行，达到了设计要求。本系统采用PLC作为核心控制。以按键与投币作为信息采集单元，以PLC为作为数据处理与控制单元，以数码管作为数据显示单元，以指示灯作为用户状态单元与开锁指示单元。课程设计心得通过这次紧张课程设计，我收获颇多，每天面对着电脑，翻阅各种相关资料，体会颇深。短暂PLC学习有种意犹未尽之感，在这次课设中，加深了PLC相关知识理解.在课设开

12、始前期，也遇到了麻烦，比如说，由于以前没学习过PLC，遇到许多困难，在这里很感谢教师耐心教导，与同学帮助。通过木次设计，让我很好锻炼了理论联系实际，.及具体项目、课题相结合开发、设计产品能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，.又让我们懂得了在实践中遇到问题怎样用理论去解决。在本次设计中，我们还需要大量以前没有学到过知识，于是图书馆与成了我们很好助手。在查阅资料过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料能力也得到了很好锻炼。我们学习知识是有限，在以后作中我们肯定会遇到许多未知领域，这方而能力便会使我们受益非浅。参考文献1 李建兴可编步伐节制器及其应用M北京：机械工业出书社，

13、1999.2 2 邱公伟可编程节制器收集通信M北京：清华大学出书社，2000.7 3 邹益仁现场总线节制体系预设M附录程序Network 1 Network 2 Network 3 Network 4 Network 5 Network 6 A T38AN C0OLDTON T37, 32Network 7 A T37AN T38A C0TON T38, 50Network 8 LD T37Network 9 CTU C0, 2Network 10 A C0A T38Network 11 AN C1A T40OLDTON T39, 30Network 12 A T39A C1AN T40TON T40, 50Network 13 LD T39Network 14 CTU C1, 2Network 15 A C1A T40Network 16 Network 17 Network 18 Network 19 梯形图第 12 页