基于S7-200PLC控制汽车自动清洗装置控制设计PLC

学号1151401139《电气控制与可编程控制技术》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：杨伦指导教师：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杨伦学号1151401139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、参考文献等三、设计进度安排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星期一～星期二继续完成控制系统的软件设计及调试星期三～星期四撰写课程设计说明书指导老师签字:目录第1章设计的目的和意义...........................................................................................................1第2章总体设计.............................................................................................................................12.1课程设计内容....................................................................................................................12.2课程设计要求分析...........................................................................................................12.3汽车自动清洗装置控制系统设计....................................................................................22.3.1总体设计思想........................................................................................................22.3.2设计方案论证........................................................................................................2第3章PLC硬件外部接线图...........................................................................................................33.1PLC的选择......................................................................................................................33.2汽车自动清洗结构图及组成和控制面板........................................................................43.3PLC硬件接线图................................................................................................................4第4章软件设计...........................................................................................................................64.1I／O分析...........................................................................................................................64.2I/O地址分配...................................................................................................................74.3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.........................................................................................................................................171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2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。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：3开始I0.0快(Q1.1)I0.1中(Q1.2)I0.2慢(Q1.3)I0.3润湿（Q0.1）洗涤剂（Q0.2）移动洗涤剂（Q0.3）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。4控制面板PLC控制系统汽车电机3.2汽车自动清洗结构图及组成和控制面板开始结束快中慢图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