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电气控制与PLC课程设计.docx
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课程设计
2011.07.04~2011.07.10
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目录
1 系统描述及其要求 ........................................................... 1
1.1 系统描述 ................................................................ 1
1.2 系统要求 ................................................................ 2
2 硬件设计 ................................................................... 2
2.1 硬件选择 ................................................................ 2
3 软件设计................................................................... 5
3.1 系统的整体程序流程图 .................................................... 5
3.2 梯形图 .................................................................. 6
4 系统调试分析.............................................................. 12
4.1 硬件调试............................................................... 12
4.2 软件调试............................................................... 13
4.3 整机调试............................................................... 13
设计心得.................................................................... 14
参考文献.................................................................... 15
..
.
1 系统描述及其要求
1.1 系统描述
此文的主要思路是是基于 PLC 技术的自助洗车机设计。其中把 PLC 作为主要
控制器,将各种继电器采集的信息经过一定的控制算法后,通过 PLC 的 I/O 口来
控制继电器的闭合达到自动控制的目的。洗车机的主运动是左右循环运动由左右
行程开关控制,同时不同循环次序伴随不同的其它动作,如喷水、刷洗、喷洒清
洁剂及风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到左行程开关才实现,所以运
用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系
统还采用了复位设计,如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位
置,则需要手动对其进行复位,到位时复位灯亮,此时才可以启动,否则启动无
效,洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止,也可在需要时手动停止。
此设计系统由三菱公司生产的FX2N 系列的PLC、人机交互和串口通信、数
码管、指示灯和电源部分组成。系统的总设计原理图如图1.1 所示。
洗车控制电
路
按钮输入
串行口
PLC
指示灯指示
电路
电源电路
图 1.1 系统总设计原理图
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。
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。
主要是按键输入。
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。
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1.2 系统要求
1) 按下启动按钮,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,开始左移,喷水及刷子继续工作。
3)洗车机左移到达极限位置后,开始右移,喷水机及刷子停止工作,清洗机设
备开始动作喷洒清洗剂。
4)洗车机右移到达极限位置,开始左移,继续喷洒清洁剂。
5)洗车机左移到达极限位置,开始右移,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 停止,洗车机继续右移 3s,刷子又开始洗刷 5s 停止,洗车机
继续右移,到达右极限开关后停止,然后往左移。
7)重复上面第 6 步,左移碰左极限开关停止。
8)洗车机往右移,风机设备动作将车吹干,碰到右极限开关时,洗车机往左移,
直到碰到左极限开关,重复 2 次动作。洗车整个过程完成。启动灯熄灭。
9)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。
2 硬件设计
2.1 硬件选择
1)PLC 的比较
(1)欧姆龙 PLC 简介
日本 OMRON(立石公司)电机株式会社是世界上生产 PLC 的著名厂商之一。
SYSMAC C 系列 PLC 产品以其良好的性能价格比被广泛地应用于化学工业、食品
加工、材料处理和工业控制过程等领域,其产品在日本其销量仅次于三菱,居第
二位,在我国也是应用非常广泛 PLC 之一。 OMRONC 系列 PLC 产品门类齐、型号
多、功能强、适应面广。大致可以分成微型、小型、中型和大型四大类产品。整
体式结构的微型 PLC 机是以 C20P 为代表的机型。叠装式(或称紧凑型)结构的
微型机以 CJ 型机最为典型,它具有超小型和超薄型的尺寸。小型 PLC 机以 P 型
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