基于S7200PLC控制汽车自动清洗装置控制设计.docx
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基于S7200PLC控制汽车自动清洗装置控制设计
学号1151401108
课程设计
(2011级本科)
题目:
基于S7-200PLC汽车自动清洗装置的系统设计
系(部)院:
物理与机电工程学院
专业:
电气工程及其自动化
作者姓名:
杜永禄
指导教师:
张静职称:
副教授
完成日期:
2014年6月30日
课程设计任务书
学生姓名
杜永禄
学号
1151401108
专业方向
电力系统
班级
11级
(1)班
题目名称基于S7-200PLC控制汽车自动清洗装置控制设计
一、设计的主要内容
1.完成控制系统的硬件设计,主要包括:
电气元件的选择、电气原理图设
计、可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。
2.完成控制梯形图的软件设计,主要包括:
控制程序流程图设计、梯形图
程序设计及仿真调试。
3.完成课程设计说明书的撰写,主要包括:
封面、目录、设计任务书、设
计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等
二、设计要求及任务
1.设计要求
汽车自动清洗装置控制系统的设计初步分为快洗方式、中洗和慢洗方式,每个
方式包括6个过程:
润湿,添加洗涤剂,移动洗涤剂,擦洗过程、清水洗净过
程、鼓风机风干过程,具体过程如下所示:
1.按下开始按钮I0.0,启动电机,根据车的干净程度选择快洗、中洗、慢
洗。
2.程序过程:
按下快洗按钮I0.1(Q1.1亮)(中洗按钮I0.2(Q1.2),慢
洗按钮I0.3(Q1.3))启动快洗,启动润湿过程Q0.1亮2分钟(中洗4分钟,
慢洗8分钟),润湿完成后添加洗涤剂Q0.2并且移动洗涤剂Q0.3亮30s(中洗
1分钟,慢洗2分钟),然后启动擦洗过程Q0.4亮3分钟(中洗5分钟,慢洗
8分钟),擦洗完成后启动清水冲洗过程Q0.5亮2分钟(中洗4分钟,慢洗6
分钟),冲洗完成后启动风干过程Q0.6亮5分钟后结束。
3.按下结束按钮按钮(I0.7)可以结束所有运行过程。
二、设计的主要内容
1.完成控制系统的硬件设计,主要包括:
电气元件的选择、电气原理图设
计、可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。
2.完成控制梯形图的软件设计,主要包括:
控制程序流程图设计、梯形图
程序设计及仿真调试。
3.完成课程设计说明书的撰写,主要包括:
封面、目录、设计任务书、设
计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等
第一周
星期二下达设计任务书,了解控制系统设计相关知识
星期二~星期四查阅文献资料,确定控制系统的总体设计方案,完成
控制系统的硬件设计
星期五完成控制系统的软件设计及调试
第二周
继续完成控制系统的软件设计及调试
星期一~星期二
星期三~星期四
撰写课程设计说明书
指导老师签字:
第1章设计的目的和意义1
第2章总体设计1
2.1课程设计内容1
2.2课程设计要求分析1
2.3汽车自动清洗装置控制系统设计2
2.3.1总体设计思想2
2.3.2设计方案论证2
第3章PLC硬件外部接线图3
3.1PLC的选择3
3.2汽车自动清洗结构图及组成和控制面板4
3.3PLC硬件接线图4
第4章软件设计6
4.1I/O分析6
4.2I/O地址分配7
4.3梯形图7
第5章调试仿真12
第6章课程设计总结16
参考文献17
第1章设计的目的和意义
随着社会的发展,plc在各行各业应用的越来越广泛,工业、技术、机械、
医疗、农业等等,PLC的智能控制原则是控制系统的核心,采用PLC把各种信息
输入相应的程序,对于不同的要求,我们只要根据需要,修改一些程序,这样就
可以实现我们想要的效果。
汽车自动清洗的广泛应用,大大提高了我们的效率,对于一些需要通过手动
或者是机械性的操作具有明显效果。
用可编程控制器实现汽车自动清洗的控制系
统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,有效,通
过分析汽车自动清洗在控制与管理带来的方便,结合实际情况阐述了汽车自动清
洗控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的汽车自动清洗控制系统的PLC
设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要,广泛的应用于各个
行业。
随着科技的发展,可编程控制器的功能日益完善,加上小型化、价格低、
可靠性高,在现代工业中的作用更加突出。
第2章总体设计
2.1课程设计内容
设计课题:
设计汽车自动清洗装置控制系统设计(包括自动和手动);
设计任务及要求:
掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术;根据控制要求,
制定合理的设计方案;正确选用PLC,确定输入、输出设备;PLC的I\O点分配,
并绘制其连接图,及其外部硬件图;设计PLC控制程序;绘制有关图纸;编制设
计说明书。
2.2课程设计要求分析
汽车自动清洗装置控制系统的设计初步分为快洗方式、中洗和慢洗方式,每个方
式包括6个过程:
润湿,添加洗涤剂,移动洗涤剂,擦洗过程、清水洗净过程、
鼓风机风干过程,具体过程如下所示:
1.按下开始按钮I0.0,启动电机,根据车的干净程度选择快洗、中洗、慢洗。
2.程序过程:
按下快洗按钮I0.1(Q1.1亮)(中洗按钮I0.2(Q1.2),慢洗
按钮I0.3(Q1.3))启动快洗,启动润湿过程Q0.1亮2分钟(中洗4分钟,慢洗
8分钟),润湿完成后添加洗涤剂Q0.2并且移动洗涤剂Q0.3亮30(s中洗1分钟,
慢洗2分钟),然后启动擦洗过程Q0.4亮3分钟(中洗5分钟,慢洗8分钟),
擦洗完成后启动清水冲洗过程Q0.5亮2分钟(中洗4分钟,慢洗6分钟),冲洗
完成后启动风干过程Q0.6亮5分钟后结束。
3.按下结束按钮按钮(I0.7)可以结束所有运行过程。
2.3汽车自动清洗装置控制系统设计
2.3.1总体设计思想
分别用S7-200PLC的输入端I0.0,I0.7分别控制系统的启动(Q0.0),停
止(Q1.0),I0.1选择快洗,I0.2选择中洗,I0.3选择慢洗,在这里显示结果用
plc的输出端子Q1.1模拟快洗指示灯,Q1.2模拟中洗指示灯,Q1.3来模拟慢洗
指示灯,Q0.1来模拟润湿指示灯,Q0.2来模拟添加洗涤剂指示灯,Q0.3来模拟
移动洗涤剂指示灯,Q0.4来模拟擦洗指示灯Q0.5来模拟清水洗净指示灯,Q0.6
风干过程指示灯。
2.3.2设计方案论证
本设计采用PLC控制方式,选用西门子S7--200PLC作控制器,清洗过程显
示用plc输出端子来模拟完成本设计要求的各项指标,实现汽车清洗系统的控
制,设计框图如下:
开始
I0.0
擦洗(Q0.4)
清水冲洗(Q0.5)
风干(Q0.6)
结束
图2.3.2.1设计框图
第3章PLC硬件外部接线图
3.1PLC的选择
本汽车清洗控制系统共有输入5点,输出11点,根据实际情况,选择西门
子S7-200系列的CPU226PLC作为控制器。
3.2汽车自动清洗结构图及组成和控制面板
图3.2.1汽车清洗控制面板
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,可以选择强洗,中洗,弱洗等方式,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4.3.2所示
图3.2.2汽车清洗结构图
3.3PLC硬件接线图
根据设计任务要求PLC主机的硬件接线图如下图所示
L1L2L3
图3.3.1PLC控制接线图
图3.3.2PLC接线图
第4章软件设计
4.1I/O分析
汽车自动清洗装置的主要功能是:
当按下开始启动按钮后,可以选择快洗,中洗,
慢洗等方式,实现润湿,添加洗涤剂,移动洗涤剂,擦洗,清水洗净,风干,当
按下快洗启动后,自动按洗车流程执行。
任何时候按下停止按钮,则所有输出复
位,停止洗车.
4.2I/O地址分配
4.4.1I/O地址分配表
输入信号
输出信号
名称
输入点编号
名称
输出点编号
开始按钮SB1
I0.0
开始
Q0.0
停止按钮SB2
I0.7
结束
Q1.0
快洗按钮SB3
I0.1
快洗
Q1.1
中洗按钮SB4
I0.2
中洗
Q1.2
慢洗按钮SB5
I0.3
慢洗
Q1.3
润湿
Q0.1
添加洗涤剂
Q0.2
移动洗涤剂
Q0.3
擦洗
Q0.4
清水洗净
Q0.5
风干
Q0.6
4.3梯形图
根据控制程序流程图和输入/输出分配表编写梯形图如下
第5章调试仿真
根据题目要求,使用梯形图编译程序
图5.2.1仿真图
5.2.1仿真图程序分析:
图
5.2.1是在按下开始按钮后的
I0.0和开始指示灯
Q0.0
图5.2.2仿真图
5.2.2仿真图程序分析:
图5.2.2是在快洗模式下的工作状态I0.1和指示灯Q1.1
马上实现润湿功能Q0.1,2min后断开。
图5.2.3仿真图
5.2.3仿真图程序分析:
图5.2.3是在快洗模式洗经过2min后进入添加洗涤剂Q0.2
和移动洗涤剂Q0.3,30s后断开。
图5.2.4仿真图
5.2.4仿真图程序分析:
图5.2.4是实现擦洗功能Q0.4,擦洗3分钟后自动断
开。
图5.2.5仿真图
5.2.5
仿真图程序分析:
图5.2.5是清水洗净功能Q0.5,清洗过程持续2min后
图5.2.6仿真图
5.2.6仿真图程序分析:
图5.2.6是在自动方式下的中风风干阶段仿真图,此时
风干过程指示灯Q0.6亮,风干过程持续5min结束。
图5.2.7仿真图
5.2.7仿真图为结束是的状态。
第6章课程设计总结
历时将近两个星期的课程设计结束时,回首这课设一路的坎坷和困难重重,不禁感慨
万千。
原以为此次的课题比较简单,但是在慢慢接触之后,从硬件原理图,到软件程序的编
写,再到最后的程序调试,都使我深刻地体会到这个貌似简单的问题背后的不简单。
通过这次课程设计实践,我学到了很多知识。
在没有做课程设计以前,我对以前的知
识都是思想上的掌握,并且对一些细节不加重视,比如我们把自己想出来的程序运用到PLC
中的时候,问题就出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
最后在
我们的努力下和老师、同学的帮助下我们解决了一个个在调试中出现的问题,我们对PLC
的理解得到加强,同时我也懂得了理论和实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够
的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的学到知识,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在学习的过程中,不是每一个问题都能自己解决,向老师请教是一个很好的方法,感
谢老师的耐心指导,在老师的指导下,我不断的完善自己程序,最终完成设计的要求。
本课程设计采用西门子S7-200PLC系统控制,达到对对汽车的自动及手动清洗目的,
实现汽车清洗业的自动化。
本设计除了具有了其自身特点外,还具备了结构简单明了、安装
调试简便、操作简便易懂、经济实用的特点,具有高性价比,是汽车自动清洗装置的简单系
统。
并且,在清洗过程中,通过快洗,中洗,慢洗准确的控制了用水量及用水时间,大大的
节约了水资源。
而且可以满足客户的不同需求,分别进行润湿、添加洗涤剂、移动洗涤剂、
擦洗、清水洗净过程,清洗后的风干等操作,为客户提供了便利。
但本系统不适合大型、复
杂的清洗工序,有待于改。
参考文献
[1]张晓锋.电气控制与可编程控制技术及应用[M].北京:
机械工业出版社,2010.
[2]黄永红.电气控制与PLC应用技术[M].北京:
机械工业出版社,2011.
[3]史国生主编.电气控制与可编程控制技术[M].北京:
化学工业出版社,2004.
[4]张万忠.可编程控制器入门与应用实例(西门子S7-200系列)[M].北京:
清华大学出版社,2007.
[5]王永华.现代编程及可编程控制技术[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2002.
[6]吴晓君,《电子控制课程设计指导》[M],北京:
中国建材工业出版社,2007.
[7]周美兰,周封,王岳宇编著.PLC电气控制与组态设计[M].北京:
科学出版社2003年5月
[8]程子华.PLC原理与编程实例分析[M].北京:
国防工业出版社2007年1月
[9]李道霖.电气控制与PLC原理及应用[M].北京:
电子工业出版社,2006,7月
[10]
专业班级
PLC技术课程设计成绩评定表
成绩评定依据:
评定项目
评分成绩
1.选题合理、目的明确(10分)
2.设计方案可行性、创新性(20分)
3.设计结果(系统原理图、源程序、调试运行结果)(
30分)
4.平时成绩(态度认真、遵守纪律)(10分)
5.设计报告的规范性、参考文献充分(不少于5篇)(
10分)
总分
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
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- 关 键 词:
- 基于 S7200PLC 控制 汽车 自动 清洗 装置 设计