【導(dǎo)讀】當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)科技高速發(fā)展的社會(huì)，是一個(gè)自動(dòng)化盛行的社會(huì)。笑地說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)是聰明人為懶人發(fā)明的技術(shù)。這句話的前半句是有些道理，后半部分就不太確切了。本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)全自動(dòng)洗車機(jī)的控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的方式是采用人工對(duì)車輛。20世紀(jì)80年代中期，在公交系統(tǒng)的一些大型停車場(chǎng)開(kāi)始采用。機(jī)是人機(jī)為一體的自動(dòng)化洗車設(shè)備。大大提高了洗車質(zhì)量和洗車效率。采用PLC進(jìn)行控制，通過(guò)合理的選擇和設(shè)計(jì)，提高了洗車機(jī)的控制水平。競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。特別是生產(chǎn)的自動(dòng)化改造，PLC控制已成為一種技術(shù)潮流之

　　

【正文】 大于處理器模塊、 I/O 模塊、專用模塊等消耗電流總和。選擇電源模塊一般規(guī)則如下。 （ 1） 確定電源的輸入電壓。 （ 2） 將框架中每快 I/O 模塊所需的總電流相加，計(jì)算出 I/O 模塊所需的總電流值。 （ 3） I/O 模塊所需的總電流值再加上以下各電流。 ① 框架中帶有處理器時(shí)，則加上處理器的最大電流值。 ② 當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展本地 I/O 適配器模塊時(shí)，應(yīng)加上其最大電流值。 （ 4）如果框架中留有空槽用于將來(lái)擴(kuò)展時(shí)，可做以下處理： ① 列出將來(lái)要擴(kuò) 展的 I/O 模塊所需的電流。 ② 將所有擴(kuò)展的 I/O 模塊的總電流值與步驟。 （ 5）在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。 （ 6）根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總電流值，從用戶手冊(cè)中選擇合適的電源模塊。 每個(gè) S7200 CPU模塊均提供一個(gè) 24V直流傳感器電源和一個(gè) 5V直流電源。24V 直流傳感器電源可以作為 CPU 主機(jī)、數(shù)字量擴(kuò)展模塊的輸入、模擬量擴(kuò)展模塊的供電電源以及外部傳感器電源使用。如果容量不能滿足所有需求，則必須增加外部 24V 直流電源。此時(shí)外部直流電源不能 與模塊的傳感器電源并聯(lián)使用，以防止兩個(gè)電源電位的不平衡造成對(duì)電源的破壞；但為了加強(qiáng)電子噪聲保護(hù)，這兩個(gè)電源的公共端 (M)應(yīng)該連在一起。當(dāng) S7200 CPU 與擴(kuò)展模塊連接時(shí)， CPU模塊為擴(kuò)展模塊提供 5V 直流電源。 人機(jī)接口設(shè)計(jì) 人機(jī)接口技術(shù)的主要功能是顯示并記錄來(lái)自計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)程參數(shù)，將過(guò)程參數(shù)集中起來(lái)，實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)男畔⑻幚砗筒僮鞯募谢?。為了便于過(guò)程的全面協(xié)調(diào)和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)過(guò)程控制狀態(tài)、參數(shù)的顯示、報(bào)警、記錄和操作。具體內(nèi)容包括顯示設(shè)備、鍵盤(pán)、打印輸出設(shè)備等。 PLC控制自動(dòng)洗車設(shè)計(jì) 20 人機(jī)接口的功能和類型 計(jì)算機(jī)控制中 ,人對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的了解、掌握和指揮依賴于人機(jī)通道中數(shù)據(jù)的傳遞，這里包括人對(duì)系統(tǒng)的了解和干預(yù)、控制參數(shù)的輸入、系統(tǒng)狀態(tài)的打印匯報(bào)等等內(nèi)容。 人機(jī)交互通道的特點(diǎn)： 人機(jī)交互式通道的任務(wù)就是要建立應(yīng)用系統(tǒng)與人之間的信息傳遞渠道，不同的測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)自身的特點(diǎn)和性質(zhì)來(lái)建立這條信息渠道?？偨Y(jié)各種渠道的特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，人機(jī)交互通道具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 直觀性 ：目前在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，廣泛采用人性化的人機(jī)界面設(shè)計(jì)，這一技術(shù)利益于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是仿真技術(shù)、組態(tài)軟件的應(yīng)用改變了以前實(shí)物操 作界面的概念。操作人員可以利用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)輕松實(shí)現(xiàn)控制。 專用性 ：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的配置要按照測(cè)控系統(tǒng)的功能要求設(shè)計(jì)，不同的系統(tǒng)要求各不相同。 通用性 ：人機(jī)交互系統(tǒng)的很多電路為數(shù)字電路，許多外部設(shè)備也是具有標(biāo)準(zhǔn)的接口控制和通信要求，所以可以采用通用的接口集成芯片設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)和使用都非常方便。 顯示器原理及接口技術(shù) 可編程邏輯控制器與文本顯示的配套接使用在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代 PLC 已經(jīng)具有強(qiáng)大的通訊能力，可以實(shí)現(xiàn) PLC 與 PLC、 PLC 與計(jì)算機(jī)、 PLC 與其他智能控制設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)通訊。 TD200 就 屬于一種智能設(shè)備，它外觀簡(jiǎn)潔美觀，小巧精致，通常用在環(huán)保、制冷、空調(diào)、工業(yè)控制及自動(dòng)控制的其他領(lǐng)域。它具有價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便、界面友好和兼容性好的特點(diǎn)，利用其自身所帶的 F1 到 F8 八個(gè)按鍵和 SHIFT+F1 到 SHIFT+F8 八個(gè)組合按鍵 ,以及ESC,ENTER,→,←,↑,↓等按鍵，在控制系統(tǒng)應(yīng)用中大大減少了控制柜操作面板的按鈕，也避免了使用價(jià)格比較昂貴的觸摸屏，在適應(yīng)各種控制要求時(shí)極其靈活。因此， TD200 深受廣大中小企業(yè)青睞。 TD200 還具有以下功能和特點(diǎn)： 1． 讀取并顯示 PLC CPU 的信息； 2． 提供為具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的 CPU設(shè)置時(shí)間和日期的功能； 3． 可以改變程序變量，強(qiáng)制和取消強(qiáng)制 I/O點(diǎn)的能力； 4． 可以單獨(dú)供電，也可以由 PLC CPU通過(guò) TD/CPU電纜供電。如果采用外部電源，必須使用 DC 24V的電源； 5． TD200通過(guò) TD/CPU電纜與 CPU通信，可以進(jìn)行一對(duì)一配置和多個(gè) CPU 配置。 PLC控制自動(dòng)洗車設(shè)計(jì) 21 圖 TD200 本章小結(jié) 本章主要介紹了 PLC 型號(hào)容量一些相關(guān)的知識(shí)以及德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7200 系列 PLC 和怎樣根據(jù)自己的設(shè)計(jì)選用 PLC 和擴(kuò)張模塊 EM235 以及所用PLC 的 I/O 分配表。本章還介紹了我們常用的電機(jī)的類型及設(shè)計(jì)所使用電機(jī)的型號(hào)和參數(shù)。并且繪制出電機(jī)主線路圖。還介紹了傳感器，低壓電器，線路所用電源，傳感器主要介紹了光電傳感器的類型及應(yīng)用。低壓電器主要是接觸器，斷路器和熔斷器。使我們完成 PLC 控制的汽車清洗裝置設(shè)計(jì)的同時(shí)還學(xué)習(xí)低壓電器，傳感器等和電氣工程相關(guān)的知識(shí)，使我受益匪淺。 第 4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制程序流程圖 PLC控制自動(dòng)洗車設(shè)計(jì) 22 清 洗 機(jī) 接 觸 器 O N 水 閥 門(mén) O N車 是 否 進(jìn) 入 清洗 范 圍刷 子 接 觸 器 O N清 洗車 輛 是 否 離 開(kāi)啟 動(dòng) 命 令清 洗 開(kāi) 始停 止 命 令清 洗 結(jié) 束YNYN 圖 控制程序流程圖 控制程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)作為 PLC 控制系統(tǒng)重要的組成部分，發(fā)揮 著至關(guān)重要的作用。編寫(xiě)程序的方法很多，常用的有圖解法編程、經(jīng)驗(yàn)法編程和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程[20]。在本設(shè)計(jì)中采用的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過(guò) PLC控制自動(dòng)洗車設(shè)計(jì) 23 PLC 編程軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、編程、仿真和在線調(diào)試等。 用 STEP7Micro/WIN 將程序編輯好后，編譯導(dǎo)出，用 S7200 仿真軟件進(jìn)行模擬調(diào)試。首先在 S7200 仿真軟件中配置設(shè)計(jì)中所用的各種模塊，然后將程序載入，切換到運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)試。 經(jīng)過(guò)對(duì)控制過(guò)程和要求的詳細(xì)分析，我明確了具體的控制任務(wù)是在啟動(dòng)命令下，汽 車進(jìn)入則可以進(jìn)行自動(dòng)刷洗，汽車離開(kāi)則可以自動(dòng)停止刷洗。確定了要完成的動(dòng)作后，再確定動(dòng)作的順序：有啟動(dòng)一個(gè)輸入點(diǎn)和停止一個(gè)輸入點(diǎn)。按下啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)清洗機(jī)接觸器和水閥門(mén)，接著傳感器檢測(cè)汽車是否進(jìn)入清洗范圍，進(jìn)入則開(kāi)始刷洗；汽車離開(kāi)則停止刷洗，按下停止命令則清洗結(jié)束。 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕 SF1 時(shí)輸入點(diǎn) 接通， 接通，傳感器檢測(cè)車輛進(jìn)入 接通，開(kāi)始延時(shí)，進(jìn)而輸出點(diǎn) 和 接通，清洗機(jī)和水閥門(mén)打開(kāi)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到汽車進(jìn)入清洗距離時(shí)，刷子接觸器開(kāi)始工作，進(jìn)行刷洗。當(dāng)汽車離開(kāi)，清洗結(jié)束 ， T38 工作使刷子接觸器關(guān)閉，按下停止按鈕清洗機(jī)接觸器關(guān)閉同時(shí)水閥門(mén)關(guān)閉。 顯示操作界面設(shè)計(jì) HMI 硬件配合 PLC 使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板 TD200（可顯示中文）， OP3， OP7， OP17 等；圖形 /文本操作面板 OP27，OP37 等，觸摸屏操作面板 TP7， TP27/37， TP170A/B 等； SIMATIC 面板型 PC670等。個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）也可以作為 HMI 硬件使用。 HMI 硬件需要經(jīng)過(guò)軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合 PLC 使用。 圖 TD200 顯示操作界面 PLC控制自動(dòng)洗車設(shè)計(jì) 24 本章 小結(jié) 本章主要介紹了程序流程圖，怎樣進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)，和汽車自動(dòng)清洗裝置控制系統(tǒng)工作方式及顯示操作界面的設(shè)計(jì)。 結(jié)束語(yǔ) 本人的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是在校外完成的，但一直沒(méi)有離開(kāi) 指導(dǎo) 老師的悉心指導(dǎo)。所以我不僅 要感謝帶我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的王工程師，也要感謝給了我校外實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)的老師，在校外僅實(shí)習(xí)了一個(gè)月，回學(xué)校后依然由 老師對(duì)我進(jìn)行輔導(dǎo)，老師治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，為人和藹可親，而且還每周來(lái)我們學(xué)校授課，在這樣繁忙的工作中還得指導(dǎo)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)。并且在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中， 老師不斷對(duì)我得到的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并 提出新的問(wèn)題，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題能夠深入地進(jìn)行下去，也使我接觸到了許多理論和實(shí)際上的新問(wèn)題，使我做了許多有益的思考。敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意 . 還要感謝 學(xué)院 圖書(shū)館熱情的管理員為我提供豐富的參考資料。感謝我的同學(xué)，他們給了我很多寶貴的意見(jiàn)和參考，使我獲益很多，最后感謝所有關(guān)心、幫助過(guò)我的朋友和同學(xué)。 PLC控制自動(dòng)洗車設(shè)計(jì) 25 參考文獻(xiàn) [1]. 俞國(guó)亮． PLC 原理與應(yīng)用 [M] ．清華大學(xué)出版社 .~P80 [2]. 廖常初。 PLC 應(yīng)用技術(shù)問(wèn)答， 3 版 [M] . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , [3].殷紅彩，葛立峰 .一種多輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) [J].傳感器世界， 2021， 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