【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 光電傳感器具體是由發(fā)送器、接收器和檢測電路組成，是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。 同步電動機(jī) 同步電動機(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 直流電動機(jī) 直流電動機(jī)是依靠直流工作電壓運(yùn)行的電動機(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、專用模塊等消耗電流總和。PLC 從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號都需要經(jīng)過一定距離。 PLC 與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/O 接口模塊來實(shí)現(xiàn)的。用戶應(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)計被控制對象的輸入信號和輸出信號的總數(shù)并考慮今后調(diào)整和擴(kuò)充，在實(shí)際統(tǒng)計 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 對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件好、維修量較小的場 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齊全的擴(kuò)展單元，擴(kuò)展靈活控制的實(shí)時性機(jī)械動作時間常數(shù)大，實(shí)時性差。所謂脫機(jī)編程是指在編程時，把程序存儲在編程器本身存儲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，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，一類是專用的編程器，有手持的、臺式的，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)換和信號驅(qū)動等環(huán)節(jié)組成。這里標(biāo)準(zhǔn)信號是指國際標(biāo)準(zhǔn)的通用交互電壓電流信號值，如 420mA 的直流電流信號， 110V 的電流電壓信號等。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)動電源時，還需要考慮輸出器件的類型。濾波有抗干擾的作用，藕合有 抗干擾及產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號的作用?？删幊炭刂破鳛椴煌慕涌谛枨笤O(shè)計了不同的接口單元，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) 場各類信號連接的部分。在數(shù)據(jù)區(qū)中，各類數(shù)據(jù)存放的位置都有嚴(yán)格的劃分。隨機(jī)讀寫存儲器的特點(diǎn)是寫入與擦除都很容易但在掉電情況下存儲的數(shù)據(jù)就會丟失，一般用來存放用戶程序即系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的臨時數(shù)據(jù)，為了能使用戶程序及某些運(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)讀寫存儲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 PLC 可采用多個 CPU。 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 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)大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。具備強(qiáng)大的通信功能，S7300 PLC 可通過編程軟件 Step 7 的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。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)計說明書 12 (1)SIMATIC S7200 PLC S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。 PLC簡介 德國西門子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程 序控制器在我國的應(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)控制過程等領(lǐng)域，其產(chǎn)品在日本其銷量僅次于三菱，居第二位，在我國也是應(yīng)用非常廣泛的 PLC 之一。 (8)進(jìn)入現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試用戶程序。 (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)計流程圖 (1)根據(jù)被控制對象的控制要求，確定整個系統(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，個別急需的處理，允許中斷這個掃描運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)而去處理它。 在中斷方式下，計算機(jī)能得到充分利用，緊急的任務(wù)也能得到及時處理。待處理完中斷，又返回運(yùn)行原來程序。 用這種不斷地重復(fù)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱掃描方式。 診斷結(jié)束后，如沒發(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求。在實(shí) 際應(yīng)用中，大多數(shù)機(jī)械設(shè)備的工作過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 ： 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，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。 自動洗車機(jī)的驅(qū)動控制系統(tǒng) 自動洗車機(jī)的工作原理如圖 21 所示 圖 21 洗車機(jī)工作原理圖 PLC 的 5 個輸入端分別為啟動按鈕、復(fù)位按鈕 、 停止按鈕、 后限位開關(guān)、前限位開關(guān)；用 PLC 的 9 個輸出端分別為控制洗車機(jī)電動機(jī)正 /反轉(zhuǎn)接觸器 KM1/KM噴水 PLC 啟動按鈕 復(fù)位按鈕 停止按鈕 后限位開關(guān) 前限位開關(guān) 電動機(jī) 前進(jìn)接觸器 電動機(jī)后退接觸器 噴水電磁閥 噴清潔器電磁閥 刷子電動機(jī)接觸器 風(fēng)扇吹干器接觸器 啟動指示燈 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)計說明書 8 電磁閥 DF噴清潔器電磁閥 DF刷子電動機(jī)接觸器 KM風(fēng)扇吹干器接觸器 KM4及啟動指示燈 D原點(diǎn)復(fù)位指示燈 D停止指示燈 D3。一般平均無故障時間可達(dá)幾萬小時以上。 (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)信號的變化狀態(tài)， PLC 還能夠通過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、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 控制系統(tǒng)的設(shè)計 ： 可編程序控制器 PLC 是一種數(shù)字控制專用電子計算機(jī)，它使用了可編程序存儲器儲存命令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數(shù)等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序。 車自動清洗裝置 PLC控制的總體設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)的開發(fā)是指 PLC 控制系統(tǒng)從任務(wù)提出到設(shè)計定型、制造調(diào)試、直到使用的整個過程。 （ 5）洗車機(jī)停在車位限位開關(guān) SQ1 是風(fēng)扇設(shè)備動作 將車吹干，來回 2 次，洗車機(jī)碰到車尾限位開關(guān) SQ1 停止移動，洗車整個流程結(jié)束，啟動燈 D1 熄滅。 系統(tǒng)對電氣控制的要求 （ 1）汽車金融自動洗車機(jī)后，按下啟動開關(guān) SA1，啟動燈 D1 亮，洗車機(jī)開始從車尾限位開關(guān) SQ1 出向前移動，噴水設(shè)備開始噴水，刷子開始洗刷；洗車機(jī)向前移到車前限位開關(guān) SQ2 時，再向車尾限位開關(guān)移動，并繼續(xù)噴水和刷子刷洗，來回移動噴水洗刷 3 次，進(jìn)入清洗劑噴灑工序。同時它也可以節(jié)約更多的水資源，符合建設(shè)節(jié)約型社會的時代需要。伴隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(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)揮越來越大的作用。 1968 年美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(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 Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺 PLC。目 前，隧道式洗車在世界各地流行，各大城市早已取代了傳統(tǒng)的人工洗車方式，這離不開 PLC 技術(shù)的支撐。 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 汽車清洗裝置的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 隨著汽車清洗技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外市場上存在各種各樣的清洗方式，循環(huán)水洗車、電腦洗車、手工洗車和高壓水槍清洗等。 在車消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，家庭購買比例越來越大，已經(jīng)成為市場需求的主體，隨著中國汽車市場的蓬勃發(fā)展，中國人的消費(fèi)熱情將全面升級，與之相伴的必然是汽車清洗行業(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 研究背景簡介 ............................................................................................................. 1 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ......................................................................................... 1 汽車清洗裝置的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................. 1 PLC 控制系統(tǒng)的國內(nèi)發(fā)展趨勢 ....................................................................... 2 課題研究內(nèi)容 .............................................................................................................. 2 汽車自動清洗裝置中應(yīng)用 PLC 的優(yōu)勢 ..................................................................... 2 2 系統(tǒng)電氣控制要求及方案的確定 ........................................................................................ 4 自動洗車機(jī)模擬裝置簡介 ......................................................................................... 4 系統(tǒng)對電氣控制的要求 .....................................................