1、电气工程及其自动化 专业课程设计任务书 系（部）： 机电 工程系 专业： 电气工程及其自动化 班级：电气 14 专接本 学生姓名 王东飞 同 组 者 指导教师 题目 名称 自助洗车机控制系统 设计要求及设计参数 基本任务： 1设计一个 自助洗车机控制系统 。 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） 3. 洗车机动作流程。 1）按下启动开关之后，洗车机开始
2、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
3、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。 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
4、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。 发挥部分： 与上位机通信功能 。 设计工作量 二 周： 1、查找资料，根据要求给出总体设计方案、详细的单元设计和系统集成与调试，按要求写出设计说明书。 2、画 出 电气 原理图。 3、 仿真并实物连接 。 进度安排 起止日期 工作内容 备注 2015.6.22 布置任务及调研 1 天 2015.6.23 方案确定 1 天 2015.6.24-2015.6.30 原理图的设计、仿真与调试 5 天 2015.7.1 撰写设计报告书 1 天 2015.7.2-2015.7
5、.3 答辩 2 天 主要参考资料 1、 廖常初 主编： PLC 编程及应用 ， 机械 工业出版社， 2008 2、 刘介才 主编： 工厂供电 ，机械工业出版社， 2010 3、 梁森 ， 自动检测技术及应用 （第 2 版）， 机械工业 出版社， 2011 4、王兆安 主编： 电力电子技术 ， 机械工业 出版社， 2009 指导教师签名 年 月 日 系（部）主管领导意见 年 月 日 答辩评委老师 年 月 日 教研室 意见 年 月 日 目录 摘要 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 2系统的硬件配置 . 5 2.1 编程原件地址分配 . 5 2.1.1 PLC 的 I/O
6、 分配表 . 5 2.1.2 自动洗车控制系统 I/O 接线图 . 6 2 3 硬件接线图 . 6 3 系统软件设计 . 7 3.1 自动洗车控制系统流程 . 7 3.2 自动洗车控制系统梯形图 . 14 4 调试过程 . 24 4 1 硬件调试 . 24 4 2 软件调试 . 24 4 3 整机调试 . 24 5 课设总结 . 错误 !未定义书签。 6 参考文献 . 错误 !未定义书签。 摘要 自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。 自动洗车控制系统采用了四输入信号，分别为启动开关 I0.0、右极限开关 I0.1、左极限开关 I0.2、原点复位按钮 I0.3；九个输出信号，
7、洗车机右移 Q0.0、风扇动作 Q0.1、刷子动作 Q0.2、洗车机左移 Q0.3、喷洒清洁剂 Q0.4、喷水 Q0.5、洗车机动作 Q0.6、启动灯 Q0.7、复位灯 Q1.0。其中洗车机右移和洗车机左移由电动机 1的正反转控制，刷子动作由电动机 2控制，喷水及喷清洁剂由电磁阀控制。经启动后可自动完成清洗后自动停止，也可手动停止，但启动前必须复位。根据输入输出数量采用 CPU224即可满足条件，自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。 关键词 ;自动洗车 ;PLC控制；顺序控制 1 绪论 当今的社会 汽车行业发展迅猛 ， 汽车
8、维修保养行业竞争更是愈演愈烈 ， 洗车机由此得以广泛应用。自助洗车机分为龙门往复式和隧道式两种机型，通过对毛刷，水泵，机体行走机构和风机等部件的驱动控制，全自动完成对车辆的刷洗和风干。龙门往复式洗一辆车仅耗时 1.5min4min， 隧道式满负荷运行时每辆车仅耗时 1.5min 左右，避免了手工洗车用水的随意性。洗车机配备专用的水处理设备后，可对洗车污水进行回收净化循环利用 ，可以节约水资源，是一个很有发展前景的符合现代化建设需要的机电一体化产品。 PLC 可靠性高，编程简单且易维护，用作自助洗车机控制系统的核心，更能体现它的这些完美品质。以下是自助洗车机的优点： （ 1）使用自助洗车机效率高
9、，能大大减少劳动力、降低劳动强度，节省成本。 （ 2）一般使用新科技研发的自助洗车机清洗与人员手洗比起来更容易吸引客户，在提高整体形象的同时，又能大幅度提高的经济收入。 （ 3）自助洗车机完全可以采用循环水设备，水用量在原有上可减少 1/3，更可有效的合理利用水资源，节能环保。 本次的总体设计选用西门子 PLC 控制，组态王来实现界面显示，使监控更为方便，达到对洗车机洗车过程中自助投币，喷水，洗刷，喷洒清洗剂和风干等过程的全面监控。 2系统的硬件配置 2.1 编程原件地址分配 2.1.1 PLC 的 I/O 分配表 输入信号 信号原件及应用 I0.0 启动开关 I0.1 5 元投币孔 I0.2
10、 10 元投币孔 I0.3 50 元投币孔 I0.4 确认投币 I0.5 左极限开关 I0.6 右极限开关 I0.7 复位开关 Q0.0 高压水枪喷水 Q0.1 刷子动作 Q0.2 洗车机右移 Q0.3 洗车机左移 Q0.4 喷洒清洁剂 Q0.5 风干 Q0.6 复位指示灯 Q0.7 运行指示灯 2.1.2 自动洗车控制系统 I/O 接线图 2 3 硬件接线图 3 系统软件设计 系统总体设计 3.1 自动洗车控制系统流程 根据要求，本次课程设计投币 100 元自助洗车机。有三个投币孔，分别为 5元、 10 元及 50 元三种，当投币合计 100 元时，按启动开关洗车机开始工作，启动灯亮起，洗车
11、机动作流程 ; (1) 按下启动开关 之后，洗车机开始向右移，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) 洗车机右移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洗剂设备开始动作 喷洒清洗剂。 (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，当机车往右移 3s 后停止，刷子开始洗刷。 (6) 刷子洗刷 5s 后停止，洗车机继续向右移，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
12、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 3s 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，并开始往左移。 (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。 洗车机往右移，风扇设备动作将车风干，碰到右极限开关时，洗车机停止并左移，风扇继续吹干动作，直到碰到右极限开关，洗车整个流程完成，启动灯熄灭。 自动洗车控制系统流程图 开始 在原点 ? 右极限？ 左极限？ 启动 洗车 右移，喷水刷洗，启动灯亮 洗车左移，喷水刷洗继续 复位到位 复位灯亮 A N Y N N Y 洗车右移，喷水刷洗停止，喷清洁剂 Y N 右极限？ A 洗车左移，继续喷清洁剂 洗车右移，停喷清洁剂 右移 3S? 左极限？ Y Y 洗车停，刷子刷洗 5S？ Y Y 洗车右移，刷子停 3S？ B N N N N
