【正文】 (A) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 效率 (%) 堵轉(zhuǎn)電流額定電流 (A) 堵轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 重量 (kg) 功率因數(shù) Y132M4 10 1440 87 86 位置傳感器的選 型 傳感器的工作原理及分類(lèi) 光電傳感器具體是由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路組成，是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。 同步電動(dòng)機(jī) 同步電動(dòng)機(jī)主要用于大型機(jī)械，如鼓風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當(dāng)控制元件。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋 異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。 電機(jī)的選擇 直流電動(dòng)機(jī) 直流電動(dòng)機(jī)是依靠直流工作電壓運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于收音機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、電動(dòng)剃須刀、電吹風(fēng)、電子表、玩具等。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊、 I/O 模塊、專(zhuān)用模塊等消耗電流總和。PLC 從現(xiàn)場(chǎng)收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號(hào)都需要經(jīng)過(guò)一定距離。 PLC 與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò) I/O 接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用戶(hù)應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如 I/O 點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)被控制對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總數(shù)并考慮今后調(diào)整和擴(kuò)充，在實(shí)際統(tǒng)計(jì) I/O 點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上，一般應(yīng)加上 10%20%的備用量。由于同一機(jī)型的 PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購(gòu)和管理；另外，功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓(xùn)；其外部設(shè)備通用也有利于資源共享。 對(duì)于控制比較復(fù)雜、控制功能要求較高的工程項(xiàng)目，如要求實(shí)現(xiàn) PID 運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復(fù)雜的程度，選用中擋或高檔機(jī)。具體應(yīng)考慮因素如下： (1)結(jié)構(gòu)合理 對(duì)于工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件好、維修量較小的場(chǎng) 合，選用單元式結(jié)構(gòu)的 PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC。 采用大規(guī)模集成電路，絕大部分是軟繼電器 ，可靠性高柔韌性與靈活性差具有種類(lèi)齊全的擴(kuò)展單元，擴(kuò)展靈活控制的實(shí)時(shí)性機(jī)械動(dòng)作時(shí)間常數(shù)大，實(shí)時(shí)性差。所謂脫機(jī)編程是指在編程時(shí)，把程序存儲(chǔ)在編程器本身存儲(chǔ)器中的一種編程方式，它的優(yōu)點(diǎn)是在編程及修改程序時(shí)，可以不影響 PLC 機(jī)內(nèi)原有程序的執(zhí)行。借助軟件編程比較容易，一般編好了以后再下載的可編程控制器中去?？删幊炭刂破鞯木幊淘O(shè)備一般有兩類(lèi)，一類(lèi)是專(zhuān)用的編程器，有手持的、臺(tái)式的，也有的可編程控制器機(jī)身上自帶編程器。在具體的 工作中，每個(gè)掃描周期智能單元和主機(jī)的 CPU 交換一次信息，共同完成控制任務(wù)。模擬量輸出接口一般由光電隔離、 D/A 轉(zhuǎn)換和信號(hào)驅(qū)動(dòng)等環(huán)節(jié)組成。這里標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通用交互電壓電流信號(hào)值，如 420mA 的直流電流信號(hào)， 110V 的電流電壓信號(hào)等。這里特別要指出的是，輸出接口本身都不帶電源，而且在考慮外驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，還需要考慮輸出器件的類(lèi)型。濾波有抗干擾的作用，藕合有 抗干擾及產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的作用?？删幊炭刂破鳛椴煌慕涌谛枨笤O(shè)計(jì)了不同的接口單元，主要有以下幾種。 輸入輸出接口 輸入輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn) 場(chǎng)各類(lèi)信號(hào)連接的部分。在數(shù)據(jù)區(qū)中，各類(lèi)數(shù)據(jù)存放的位置都有嚴(yán)格的劃分。隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是寫(xiě)入與擦除都很容易但在掉電情況下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，一般用來(lái)存放用戶(hù)程序即系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)，為了能使用戶(hù)程序及某些運(yùn)算數(shù)據(jù)在可編程控制器脫離外界電源后也能保持，在實(shí)際使用中 都為一些重要的隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器配備電池或電容等掉電保護(hù)裝置。為了提高 PLC 的性能，一臺(tái) PLC 可采用多個(gè) CPU。 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 可編程控制器的基本組成 中央處理單元（ CPU） 中央處理單元是可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分等任務(wù)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模 擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。具備強(qiáng)大的通信功能，S7300 PLC 可通過(guò)編程軟件 Step 7 的用戶(hù)界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 (1)SIMATIC S7200 PLC S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。 PLC簡(jiǎn)介 德國(guó)西門(mén)子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程 序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。中型機(jī)在程序容量，掃描速度和指令功能等方面都優(yōu)于小型機(jī)，除具備小型機(jī)的基本功能外，它同時(shí)可配置更完善的接口單元模塊，如模擬量 I/O 模塊、溫度傳感器模塊、高速記數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊聯(lián)接模塊等。疊裝式（或稱(chēng)緊湊型）結(jié)構(gòu)的微型機(jī)以 CJ 型機(jī)最為典型，它具有超小型和超薄型的尺寸。SYSMAC C 系列 PLC 產(chǎn)品以其良好的性能價(jià)格比被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、食品加工、材料處理和工業(yè)控制過(guò)程等領(lǐng)域，其產(chǎn)品在日本其銷(xiāo)量?jī)H次于三菱，居第二位，在我國(guó)也是應(yīng)用非常廣泛的 PLC 之一。 (8)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試用戶(hù)程序。 (4)建立 I/O 分配表，繪制 PLC 控制系統(tǒng)輸入、輸出接線圖。 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 (1)根據(jù)被控制對(duì)象的控制要求，確定整個(gè)系統(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備的數(shù)量，從而確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)，包括開(kāi)關(guān)量 I/O，模擬量 I/O 以及特殊功能模塊等。即，大量控制都用掃描方式，個(gè)別急需的處理，允許中斷這個(gè)掃描運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)而去處理它。 在中斷方式下，計(jì)算機(jī)能得到充分利用，緊急的任務(wù)也能得到及時(shí)處理。待處理完中斷，又返回運(yùn)行原來(lái)程序。 用這種不斷地重復(fù)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱(chēng)掃描方式。 診斷結(jié)束后，如沒(méi)發(fā)現(xiàn)故障， PLC將繼續(xù)往下掃描，檢查是否有編程器等的通信請(qǐng)求。在實(shí) 際應(yīng)用中，大多數(shù)機(jī)械設(shè)備的工作過(guò)程可以分為一系列不斷重復(fù)的 If序操作， PLC的工作方式與此相似。 PLC 的基本工作如下 ： (1)輸入現(xiàn)場(chǎng)信息 ： 在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)； (2)執(zhí)行程序 ： 順次 掃描用戶(hù)程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算； (3)輸出控制信號(hào) ： 根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的工作原理如圖 21 所示 圖 21 洗車(chē)機(jī)工作原理圖 PLC 的 5 個(gè)輸入端分別為啟動(dòng)按鈕、復(fù)位按鈕 、 停止按鈕、 后限位開(kāi)關(guān)、前限位開(kāi)關(guān)；用 PLC 的 9 個(gè)輸出端分別為控制洗車(chē)機(jī)電動(dòng)機(jī)正 /反轉(zhuǎn)接觸器 KM1/KM噴水 PLC 啟動(dòng)按鈕 復(fù)位按鈕 停止按鈕 后限位開(kāi)關(guān) 前限位開(kāi)關(guān) 電動(dòng)機(jī) 前進(jìn)接觸器 電動(dòng)機(jī)后退接觸器 噴水電磁閥 噴清潔器電磁閥 刷子電動(dòng)機(jī)接觸器 風(fēng)扇吹干器接觸器 啟動(dòng)指示燈 原點(diǎn)復(fù)位指示燈 停止指示燈 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 電磁閥 DF噴清潔器電磁閥 DF刷子電動(dòng)機(jī)接觸器 KM風(fēng)扇吹干器接觸器 KM4及啟動(dòng)指示燈 D原點(diǎn)復(fù)位指示燈 D停止指示燈 D3。一般平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)以上。 (3)操作方便，維護(hù)改造容易 PLC 的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀的反映出現(xiàn)信號(hào)的變化狀態(tài)， PLC 還能夠通過(guò)各種方式直觀地反應(yīng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、 I/O 點(diǎn)狀態(tài)、異常狀態(tài)、電源狀態(tài)等均有醒目的提示，非常有利于運(yùn)行、維護(hù)人員監(jiān)視系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 (2)模塊化結(jié)構(gòu)，硬軟件開(kāi)發(fā)方便 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)全部采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以使用大小規(guī)模不同，功能復(fù)雜程度以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境各異的各種控制要求。由于采用了微處理機(jī)，它能夠很方便的實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強(qiáng)制 I/O 等諸多功能。 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ： 可編程序控制器 PLC 是一種數(shù)字控制專(zhuān)用電子計(jì)算機(jī)，它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存命令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，并通過(guò)模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序。 車(chē)自動(dòng)清洗裝置 PLC控制的總體設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是指 PLC 控制系統(tǒng)從任務(wù)提出到設(shè)計(jì)定型、制造調(diào)試、直到使用的整個(gè)過(guò)程。 （ 5）洗車(chē)機(jī)停在車(chē)位限位開(kāi)關(guān) SQ1 是風(fēng)扇設(shè)備動(dòng)作 將車(chē)吹干，來(lái)回 2 次，洗車(chē)機(jī)碰到車(chē)尾限位開(kāi)關(guān) SQ1 停止移動(dòng)，洗車(chē)整個(gè)流程結(jié)束，啟動(dòng)燈 D1 熄滅。 系統(tǒng)對(duì)電氣控制的要求 （ 1）汽車(chē)金融自動(dòng)洗車(chē)機(jī)后，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān) SA1，啟動(dòng)燈 D1 亮，洗車(chē)機(jī)開(kāi)始從車(chē)尾限位開(kāi)關(guān) SQ1 出向前移動(dòng)，噴水設(shè)備開(kāi)始噴水，刷子開(kāi)始洗刷；洗車(chē)機(jī)向前移到車(chē)前限位開(kāi)關(guān) SQ2 時(shí)，再向車(chē)尾限位開(kāi)關(guān)移動(dòng)，并繼續(xù)噴水和刷子刷洗，來(lái)回移動(dòng)噴水洗刷 3 次，進(jìn)入清洗劑噴灑工序。同時(shí)它也可以節(jié)約更多的水資源，符合建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的時(shí)代需要。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 1968 年美國(guó) GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制出了基于集成電路和電子技術(shù) 的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱(chēng) Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái) PLC。目 前，隧道式洗車(chē)在世界各地流行，各大城市早已取代了傳統(tǒng)的人工洗車(chē)方式，這離不開(kāi) PLC 技術(shù)的支撐。 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 汽車(chē)清洗裝置的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 隨著汽車(chē)清洗技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上存在各種各樣的清洗方式，循環(huán)水洗車(chē)、電腦洗車(chē)、手工洗車(chē)和高壓水槍清洗等。 在車(chē)消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，家庭購(gòu)買(mǎi)比例越來(lái)越大，已經(jīng)成為市場(chǎng)需求的主體，隨著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)人的消費(fèi)熱情將全面升級(jí)，與之相伴的必然是汽車(chē)清洗行業(yè)的快速發(fā)展。 hardware and software program目錄 1 目錄 摘要 ............................................................................................................................................ 1 Abstract....................................................................................................................................... 2 1 緒 論 ...................................................................................................................................... 1 研究背景簡(jiǎn)介 ............................................................................................................. 1 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ......................................................................................... 1 汽車(chē)清洗裝置的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................. 1 PLC 控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì) ....................................................................... 2 課題研究?jī)?nèi)容 .............................................................................................................. 2 汽車(chē)自動(dòng)清洗裝置中應(yīng)用 PLC 的優(yōu)勢(shì) ..................................................................... 2 2 系統(tǒng)電氣控制要求及方案的確定 ........................................................................................ 4 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)模擬裝置簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 4 系統(tǒng)對(duì)電氣控制的要求 .....................................................