第一篇：plc控制的自助洗車機
基于PLC的自助洗車機設計
摘 要
隨著我國汽車保有量的迅速提高，汽車清洗行業迎來了一個重要的發展機遇，自助洗車機作為洗車工作必不可少的設備，其清洗效果，清洗速度，清洗成本以及對節水和環境保護的要求，成為其開發和生產必須要考慮的內容。
本文主要通過對自助洗車機功能要求和運行分析，確定了自助洗車機的總體設計方案。并主要進行了自助洗車機的驅動和控制系統的設計，針對自助洗車機的特點，采用自助投幣，噴水，洗刷，噴灑清洗劑和風干等過程，應用了可編程控制技術對自助洗車機PLC控制系統進行了硬件設計和軟件編程。PLC采用梯形圖編程語言，并應用了組態王軟件，對其運行過程實行監控，最終達到了實現自助洗車機的傳動和控制要求。
關鍵詞：可編程控制器;自助洗車機; 控制
目 錄
1 緒論 ........................................................... 1 2 系統的硬件配置 ................................ 錯誤!未定義書簽。 2.1 PLC簡介 ................................................... 1 2.2 PLC的分類 ................................................. 2 2.3 編程元件地址分配 ........................................... 2 3 系統軟件設計 ................................................... 4 4 調試過程 ...................................................... 13 5 組態示例 ...................................................... 14 6 課設總結 ...................................................... 15 參考文獻 ........................................................ 15
第 1 頁
1 緒論
當今的社會汽車行業發展迅猛，汽車維修保養行業競爭更是愈演愈烈，洗車機由此得以廣泛應用。自助洗車機分為龍門往復式和隧道式兩種機型，通過對毛刷，水泵，機體行走機構和風機等部件的驅動控制，全自動完成對車輛的刷洗和風干。龍門往復式洗一輛車僅耗時1.5min~4min，隧道式滿負荷運行時每輛車僅耗時1.5min左右，避免了手工洗車用水的隨意性。洗車機配備專用的水處理設備后，可對洗車污水進行回收凈化循環利用，可以節約水資源，是一個很有發展前景的符合現代化建設需要的機電一體化產品。PLC可靠性高，編程簡單且易維護，用作自助洗車機控制系統的核心，更能體現它的這些完美品質。以下是自助洗車機的優點：
(1)使用自助洗車機效率高，能大大減少勞動力、降低勞動強度，節省成本。 (2)一般使用新科技研發的自助洗車機清洗與人員手洗比起來更容易吸引客戶，在提高整體形象的同時，又能大幅度提高的經濟收入。
(3)自助洗車機完全可以采用循環水設備，水用量在原有上可減少1/3，更可有效的合理利用水資源，節能環保。
本次的總體設計選用西門子PLC控制，組態王來實現界面顯示，使監控更為方便，達到對洗車機洗車過程中自助投幣，噴水，洗刷，噴灑清洗劑和風干等過程的全面監控。
2.1 PLC簡介
PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。”具有可靠性高，抗干擾能力強;配套齊全，功能完善，適用性強;易學易用，深受工程技術人員歡迎;系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造; 體積小，重量輕，能耗低等特點。廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業。
第 1 頁 2.2 PLC的分類
世界上PLC產品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產品，一個流派是歐洲產品，一個流派是日本產品。美國和歐洲的PLC技術是在相互隔離情況下獨立研究開發的，因此美國和歐洲的PLC產品有明顯的差異性。而日本的PLC技術是由美國引進的，對美國的PLC產品有一定的繼承性，但日本的主推產品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。
本次課設綜合實驗臺及其性能指標，最后決定采用西門子PLC S7-200系列。以下為西門子PLC系列產品簡介：
西門子PLC主要產品是S
5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U屬于微型整體式PLC;S5-100U是小型模塊式PLC，最多可配置到256個I/O點;S5-115U是中型PLC，最多可配置到1024個I/O點;S5-115UH是中型機，它是由兩臺SS-115U組成的雙機冗余系統; S5-155U為大型機，最多可配置到4096個I/O點，模擬量可達300多路;SS-155H是大型機，它是由兩臺S5-155U組成的雙機冗余系統。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎上近年推出的新產品，其性能價格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于中小型PLC、S7-400系列屬于中高性能的大型PLC。
2.3 編程元件地址分配
根據要求，本次課程設計投幣100元自助洗車機。有3個投幣孔，分別為5元、10元及50元3種，當投幣合計100元時，按啟動開關洗車機開始動作，啟動燈亮起。洗車機動作流程：
1) 按下啟動開關之后，洗車機開始往右移，噴水設備開始噴水，刷子開始洗刷。 2) 洗車機右移到達右極限開關后，開始往左移，噴水機及刷子繼續動作。 3) 洗車機左移到達左極限開關后，開始往右移，噴水機及刷子停止動作，清潔劑設備開始動作——噴灑清潔劑。
4) 洗車機右移到達右極限開關后，開始往左移，繼續噴灑清潔劑。
5) 洗車機左移到達左極限開關后，開始往右移，清潔劑停止噴灑，當洗車機往朽移3s后停止，刷子開始洗刷。
第 2 頁 6) 刷子洗刷5s后停止，洗車機繼續往右移，右移3s后，洗車機停止，刷子又開始洗刷5s后停止，洗車機繼續往右移，到達右極限開關停止，然后往左移。
7) 洗車機往左移3s后停止，刷子開始洗刷5s后停止，洗車機繼續往左移3 s后停止，刷子開始洗刷5s后停止，洗車機繼續往左移，直到碰到左極限開關后停止，然后往右移。
8) 洗車機開始往右移，并噴灑清水與洗刷動作，將車洗干凈，當碰到右極限開關時，洗車機停止前進并往左移，噴灑清水及刷子洗刷繼續動作，直到碰到左極限開關后停止，并開始往右移。
9) 洗車機往右移，風扇設備動作將車吹干，碰到右極限開關時，洗車機停止并往左移，風扇繼續吹干動作，直到碰到左極限開關，則洗車整個流程完成，啟動燈熄滅。
表1 I/O分配表
輸入信號 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6
信號元件及作用 左極限開關 投幣5元按鈕 投幣10元按鈕 投幣50元按鈕 啟動開關 投錢復位按鈕 右極限開關 復位按鈕 右移 左移 噴水 刷子洗刷 噴灑清潔劑 風扇吹干 復位燈
3 系統軟件設計
第一部分：投幣程序(網絡1~網絡6)
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將MW10中的總錢數與100元比較，大于100元，按啟動開關，啟動燈亮
第二部分：洗車程序(網絡7~網絡40)
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復位程序(網絡41~網絡43)
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4 調試過程
為了準確發現系統存在的問題，需要進行系統調試，調試的順序按照先硬件后軟件，先局部后整體的順序來完成。
(一)硬件調試
系統的硬件安裝過程及針對各單元模塊的硬件電路調試，檢驗其是否符合設計初衷，能否達到相應指標。硬件調試主要包括按鍵電路的調試、驅動電路的調試、電源部分的調試幾部分。為保證整個系統能夠正常工作，首先要保證電源系統正常工作。
其次是驅動電路的調試，這一部分調試主要是I/O口的檢查。調試的關鍵在于確定數碼管電路連接是否正確。再次是按鍵電路的調試，這一部分主要是按鈕是否對應好，接線是否正常，特別是相關復位按鈕。最后是洗車部分的調試，這一部分占了設備的絕大部分。
(二)軟件調試
本部分主要介紹了自助洗車機控制系統的軟件調試過程，檢驗其是否符合設計初衷，能否達到相應的指標。 首先是投幣子程序的調試，這一部分的調試的關鍵是投幣時程序是否能得到信號，在滿足條件的情況下能否得到響應等。最后是主程序的調試，通過假定輸入一定的初值看看程序運行是否正常。
(三) 整機調試
整個系統調試順序按照先硬件后軟件，先局部后全部的順序調試，當軟件與硬件都調試無誤之后，就可以整機調試，整機調試也就是整個系統設計的功能測試。
5 組態示例
下
(一)，
(二)兩圖，為自助洗車機啟動工作后向左至左極限的兩次洗車過程的組態示例圖，如下所示(向右至右極限同理)：
第 14 頁
。。。組態畫面示例圖
(一)
組態示例圖
(二)
第 15 頁 6 課設總結
通過本次設計，讓我很好的鍛煉了理論聯系實際，與具體項目、課題相結合開發、設計產品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。
在本次設計中，還學習到了大量以前沒有學到過的知識。在查閱資料的過程中，我懂得了要判斷優劣、取舍相關知識，不知不覺中使我查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。在平時，我所學習的知識是有限的，在以后的工作中肯定會遇到許多未知的領域，這方面的能力便會使我受益非淺。
在設計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時發現一個問題的時候，需要做大量的工作，花大量的時間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來了。為以后的工作積累了經驗，增強了信心。
參考文獻
[1] 趙相賓. 可編程控制器技術與應用系統設計. 機械工業出版社，2002 [2] 廖常初. PLC編程及應用. 機械工業出版社，2005 [3] 胡學林. 可編程控制器原理及應用. 電子工業出版社，2007 [4] 苗常初. PLC編程及應用. 機械工業出版社，2003 [5] 易傳祿. 可編程控制器應用指南. 上?？破粘霭嫔?，2002 [6] 王兆義. 可編程控制器教程. 上海交通大學出版社，2006
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第二篇：基于PLC的自動洗車機課程設計
電氣控制與PLC課程設計
院 系：工學院電氣與電子工程系專 業：電氣工程及其自動化班 級：電氣工程姓 名：學 號：指導教師：
題目：自動洗車機
XXXX班 XXXXXX
XXXXXXXXXXXX
XXXXXX
二〇一五年六月
PLC課程設計任務書
一、基本情況
學時：1周
學分：1學分
適應班級：
二、進度安排
本設計共安排1周，合計30學時，具體分配如下： 實習動員及準備工作：
1學時 總體方案設計：4學時 硬件設計：10學時 軟件設計：10學時 撰寫設計報告：4 學時 總結：
1學時
教師輔導：
隨時
三、基本要求
1、課程設計的基本要求
電氣控制與PLC課程設計的主要內容包括：理論設計與撰寫設計報告等。其中理論設計又包括總體方案選擇，硬件系統設計、軟件系統設計;硬件設計包括單元電路，選擇元器件及計算參數等;軟件設計包括模塊化層次結構圖，程序流程圖，應用程序。程序設計是課程設計的關鍵環節，通過進一步完善程序設計，使之達到課題所要求的指標。課程設計的最后要求是寫出設計總結報告，把設計內容進行全面的總結，若有實踐條件，把實踐內容上升到理論高度。
2、課程設計的教學要求
電氣控制與PLC課程設計的教學采用相對集中的方式進行，以班為單位全班學生集中到設計室進行。做到實訓教學課堂化，嚴格考勤制度，在實訓期間累計曠課達到6節以上，或者遲到、早退累計達到6次以上的學生，該課程考核按不及格處理。在實訓期間需要外出查找資料，必須在指定的時間內方可外出。
課程設計的任務相對分散，每3-4名學生組成一個小組，完成一個課題的設計。小組成員既有分工、又要協作，同一小組的成員之間可以相互探討、協商，可以互相借鑒
或參考別人的設計方法和經驗。但每個學生必須單獨完成設計任務，要有完整的設計資料，獨立撰寫設計報告，設計報告雷同率超過50%的課程設計考核按不及格處理。
四、設計題目及控制要求
題目：自動洗車機 要求：
1.按下啟動按鈕，洗車機開始往右移，噴水設備開始噴水，刷子開始洗刷。 2.洗車機右移到達右極限開關后，開始左移，噴水及刷子繼續工作。
3.洗車機左移到達極限位置后，開始右移，噴水機及刷子停止工作，清洗機設備開始動作噴灑清洗劑。
4.洗車機右移到達極限位置，開始左移，繼續噴灑清潔劑。
5.洗車機左移到達極限位置，開始右移，清潔劑停止噴灑，當洗車機往右移3s后停止，刷子開始洗刷。
6.刷子洗刷5s停止，洗車機繼續右移3s，刷子又開始洗刷5s停止，洗車機繼續右移，到達右極限開關后停止，然后往左移。
7.重復上面第6步，左移碰左極限開關停止。
8.洗車機往右移，風機設備動作將車吹干，碰到右極限開關時，洗車機往左移，直到碰到左極限開關，重復2次動作。洗車整個過程完成。啟動燈熄滅。
9.原點復位設計
若洗車機正在動作時發生停電或故障，則故障排除后必須使用原點復位，將洗車機復位到原點，才能做洗車全流程的動作，其動作就是按下[復位按鈕]，則洗車機的右移、噴水、洗刷、風扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機往左移，當洗車機到達左極限開關時，原點復位燈亮起，表示洗車機完成復位動作。
五、設計報告
設計完成后，必須撰寫課程設計報告。設計報告必須獨立完成，格式符合要求，文字(不含圖形、程序)不少于2000字，圖形繪制規范。設計報告的格式如下：
1、封面
2、摘要
3、目錄
4、正文
(1) 所作題目的意義、本人所做的工作及系統的主要功能; (2) 方案選擇及論證;
(3) 硬件電路設計及描述(包括硬件的選型及電路圖、輸入輸出接線圖等的設計); (4) 軟件設計流程及描述(流程圖及文字說明; (5) 源程序代碼及調試;
5、心得體會
6、參考文獻
六、考核方法
電氣控制與PLC技術課程設計的考核方式為考查，考核結果為優秀、良好、中等、及格和不及格五等，分數在90-100之間為優秀，80-89分之間為良好，70-79分之間為中等，60-69分之間為及格，60分以下為不及格。
考核分三個方面進行：平時表現20%;設計過程25%;設計報告 40%;設計答辯15%。
有下列情形之一者，課程設計考核按不及格處理：
1、設計期間累計遲到、早退達8次;
2、設計期間累計曠課達6節;
3、設計報告雷同率超過50%或無設計報告;
4、不能完成設計任務，達不到設計要求。
摘 要
本文PLC的課程設計采用西門子S7-300PLC來實現自動洗車機的自動清洗任務。并利用Microsoft Visio 繪圖工具，進行主電路圖、I/O接線圖和流程圖的繪制，最后利用SIMATIC Manager編程軟件完成梯形圖的程序設計。在老師的指導下，對PLC的編程程序進行仿真和調試。
本次設計中，自動洗車控制系統采用了四個輸入信號(I0.0-I0.3)，八個輸出信號(Q0.0-Q0.7)。其中噴水、刷子動作和噴灑洗潔劑等電動機的運行由PLC的程序控制執行。自動洗車機啟動后能按順序完成要求動作，結束后自行停止，若斷電停止在得電后不會自行啟動，用PLC實現了洗車的自動化。PLC的程序設計和編程文中選擇西門子S7-300型PLC進行操作，該型號西門子為中小型，有著模塊化結構、易于實現分布式的配置以及性價比高等優點，有助于本文設計實現。
關鍵詞：自動洗車機
西門子S7—300 PLC設計
目錄
第1章緒論 ................................................................................................................................ 1
1.1 課題簡述 .................................................................................................................... 1 1.2 課題背景和意義 ........................................................................................................ 1
1.2.1 背景 ................................................................................................................. 1 1.2.2 課題研究的必要性 ......................................................................................... 1 1.3 課題要求 .................................................................................................................... 1 第2章硬件電路設計 ................................................................................................................ 3
2.1 熱繼電器的選擇 ........................................................................................................ 3 2.2 接觸器的選擇 ............................................................................................................ 3 2.3 總電路圖 .................................................................................................................... 3 2.4 PLC的選擇 ................................................................................................................. 4 2.5 PLC輸入、輸出口分配(I/O分配) ...................................................................... 5 2.6 PLC I/O接線圖 ......................................................................................................... 6 第3章軟件設計 ........................................................................................................................ 8
3.1 流程圖 ........................................................................................................................ 8 3.2 PLC梯形圖 ............................................................................................................... 11 3.3 仿真調試 .................................................................................................................. 15 心得體會 .................................................................................................................................. 19 參考文獻 .................................................................................................................................. 20
第1章
緒論
1.1 課題簡述
如今，PLC技術已非常成熟，不僅控制功能增強，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠程I/O和通信網絡、數據處理以及圖象顯示的發展，使PLC向用于連續生產過程控制的方向發展，成為實現工業生產自動化的一大支柱[2]。
而我們本次設計的自動洗車機，也是應運而生，隨著汽車種類的增多和汽車均價的下降，有車族人數不斷攀升，而隨之興起的汽車周邊產業中，洗車行業則算是龍頭。我們的生活中見到的大都是人力洗車，所以我們需要研究和設計自動洗車系統，來優化洗車行業、提升洗車效率。
1.2 課題背景和意義 1.2.1 背景
經過多年的發展，為滿足工業自動化各種控制系統的需要，近年來，PLC廠家先后開發了不少新器件和模塊，如智能I/O模塊、溫度控制模塊和專門用于檢測PLC外部故障的專用智能模塊等，這些模塊的開發和應用不僅增強了功能，擴展了PLC的應用范圍，還提高了系統的可靠性。
SIMATIC S7-300 PLC是中小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。S7-300 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。本次設計是將PLC用于自動洗車機的運行和實現，對學習和實用是很好的結合[3]。
1.2.2 課題研究的必要性
(1)可以促進我國PLC產業與當下熱門行業的結合 (2)研究自動洗車機可以推動洗車行業的發展和自動化; (3)使有車族對汽車的使用和保養更加方便快捷 (4)解放勞動力，讓洗車行業更加高效 1.3 課題要求
(一)本次課題的設計要求為：
1
1.進行總體設計規劃，合理分配I/O點，并繪出電氣控制線路的原理草圖; 2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件; 3.編寫PLC軟件清單并進行模擬調試; 4.編寫課程設計說明書。
(二)本設計的主要研究范圍及要求達到的技術參數有： 1.是自動洗車機可以按照規定的程序運行; 2.滿足PLC對所有裝置的控制;
3.對自動洗車機實現的設計和個人程序調試。
本課題應解決的主要問題是如何使PLC實現自動洗車機洗車的功能和多種要求，在實際當中對PLC運用于洗車技術并不多見，以致人們難以根據它的具體情況正確選用參數進行系統控制，也就難以滿足如何實現并且達到高效可靠的要求，本設計就是基于以上問題進行的一些探討。
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第2章
硬件電路設計
2.1 熱繼電器的選擇
熱繼電器的工作原理是由流入熱元件的電流產生熱量，使有不同膨脹系數的雙金屬片發生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現電動機的過載保護。繼電器作為電動機的過載保護元件，以其體積小，結構簡單、成本低等優點在生產中得到了廣泛應用[4]。
我們選用JR16B-60/3D型熱繼電器。其中“J”表示繼電器，“R”為熱的諧音，“16”表示設計序號，“60”表示額定電流，“3D”表示三相保護。相關元件主要技術參數如下：
(1)額定電流為20(A);
(2)熱元件額定電流為32/45(A)。 2.2 接觸器的選擇
CJX2系列交流接觸器主要用于交流50Hz或60Hz、額定絕緣電壓690V,在AC-3使用類別下，額定工作電壓380V、額定工作電流至620A的電力系統中，供遠距離接通和分斷電路及頻繁地起動和控制交流電動機。并可與適當的熱過載繼電器或電子式保護裝置組合成電磁起動器，以保護可能發生過載的電路。
選用CJl0Z-40/3型接觸器，其中“C”表示接觸器，“J”表示交流，10為設計編號，“40”為額定電流，“3”為主觸點數目[5]。
2.3 總電路圖
由題目可知，我們需要設置的裝置有：洗車機、清洗機、刷子、風機和噴水機。分別設置交流接觸器來開斷和控制電路，設置熔斷器和隔離開關保護電路，根據題意和選擇好的器件，我們最終設計出的總電路圖如圖2.1所示。
3
FuL1L2L3KM1KM2KM3KM4KM5KM6FR1FR2FR3FR4FR5M13~M23~M33~M43~M53~洗車機噴水機清洗機刷子風機
圖 2.1 自動洗車機電路圖
2.4PLC的選擇
生活中常見的洗車一般都是人力清洗，用時較長，而且由于工作時間較長會導致疲勞，工作精度下降?；诖?，我們考慮利用PLC的知識，設計一個可以自動清洗車輛的自動洗車機，在工作效率、工作精度和工作時間上為洗車這一行業提供便利及創新。
隨著PLC應用領域日益擴大，PLC技術及其產品結構都在不斷改進，功能日益強大，性價比越來越高。在產品規模方面，向兩極發展。一方面，大力發展速度更快、性價比更高的小型和超小型PLC。以適應單機及小型自動控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技術完善的大型PLC方向發展。隨著復雜系統控制的要求越來越高和微處理器與計算機技術的不斷發展，人們對PLC的信息處理速度要求也越來越高，要求用戶存儲器容量也越來越大。而其中，西門子PLC的優勢也很明顯，第一，西門子PLC抗干擾能力比較強，也比較耐用，維護率，損壞率比較低;第二，西門子PLC的通信效果特別好;第三，西門子PLC的軟件SIMATIC Manager比較好用;第四，技術支持服務比較好;第五，網上資料比較多。所以我們選用了課程所學的西門子PLC，型號為S7-300。西門子的S7系列有快速的CPU處理速度，大程序容量，以及編程及監控功能強大，維修簡單，所以性價比比較高[6]。
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西門子PLC的一般結構如圖2.2。
電源主機CPU輸入 模塊EPROM掃描程序 I/O管理輸出模塊RAM用戶儲存器編程器圖2.2 PLC一般結構圖
(1)中央處理單元(CPU)與通用計算機中的CPU一樣，PLC中的CPU也是整個系統的核心部件，主要有運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的地址總線、數據總線和控制總線構成，此外還有外圍芯片、總線接口及有關電路。
(2)存儲器10存儲器存放系統軟件的存儲器稱為系統程序存儲器。存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。PLC常用的存儲器類型有RAM、EPROM、EEPROM等。
(3)I/O模塊
輸入模塊和輸出模塊通常稱為I/O模塊或I/O單元。PLC的對外功能主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯系而實現的。
(4)電源模塊輸入、輸出接口電路是PLC與現場I/O設備相連接的部件。它的作用是將輸入信號轉換為PLC能夠接收和處理的信號，將CPU送來的弱電信號轉換為外部設備所需要的強電信號。
2.5 PLC輸入、輸出口分配(I/O分配)
根據圖2.1總電路圖，我們設置PLC的I/O分配，其中I0.0-I0.3共4個輸入端點，Q0.0-Q0.7共8個輸出端點，如表2.1所示。
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表2.1 I/O分配表
輸入點地址
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3
功能 SB1啟動開關 復位按鈕 左側極限開關 右側極限開關
輸出點地址
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7
功能 洗車機左移 洗車機右移 噴水機噴水 刷子動作 清潔劑噴灑 風機動作 啟動燈 復位燈
2.6 PLC I/O接線圖
根據I/O分配和電路圖，我們設計出I/O接線圖，如圖2.3所示。其中SB
1、SB2分別為啟動和復位兩個手動按鈕，Q0.2-Q0.5為噴水、刷子等電動機，Q0.6和Q0.7為啟動燈、復位燈。
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N(-)1M1MSB1SB2 I0.0 I0.1I0.2Q0.5啟動燈KM3KM1KM2Q0.0Q0.1KM4噴水機Q0.2刷子MM清洗機Q0.3Q0.4風機MMI0.3Q0.6復位燈Q0.72LC1Q1.0C2Q1.1C3Q1.2C4Q1.3MDC24VL+圖2.3 I/O接線圖
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第3章
軟件設計
3.1 流程圖
自動洗車機執行流程為：
(1)按下啟動按鈕，洗車機開始往右移，噴水設備開始噴水，刷子開始洗刷。 (2)洗車機右移到達右極限開關后，開始左移，噴水及刷子繼續工作。 (3)洗車機左移到達極限位置后，開始右移，噴水機及刷子停止工作，清洗機設備開始動作噴灑清洗劑。
(4)洗車機右移到達極限位置，開始左移，繼續噴灑清潔劑。
(5)洗車機左移到達極限位置，開始右移，清潔劑停止噴灑，當洗車機往右移3s后停止，刷子開始洗刷。
(6)刷子洗刷5s停止，洗車機繼續右移3s，刷子又開始洗刷5s停止，洗車機繼續右移，到達右極限開關后停止，然后往左移。
(7)重復上面第6步，左移碰左極限開關停止。
(8)洗車機往右移，風機設備動作將車吹干，碰到右極限開關時，洗車機往左移，直到碰到左極限開關，重復2次動作。洗車整個過程完成。啟動燈熄滅。
(9)原點復位設計：
若洗車機正在動作時發生停電或故障，則故障排除后必須使用原點復位，將洗車機復位到原點，才能做洗車全流程的動作，其動作就是按下[復位按鈕]，則洗車機的右移、噴水、洗刷、風扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機往左移，當洗車機到達左極限開關時，原點復位燈亮起，表示洗車機完成復位動作。
設計流程圖如圖3.1。
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啟動是否存在故障?NY停止啟動指示燈亮右極限?N復位Y洗車右移、噴水、刷子洗刷右極限?YN洗車左移、噴水、刷子洗刷左極限?YN洗車右移、噴灑清潔劑右極限?N
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洗車左移、噴灑清潔劑N左極限?Y洗車右移? 3s ?YN洗車停止右移、刷子洗刷N5s?YN右極限?Y洗車左移N3s?Y洗車停止左移、刷子洗刷5s?YN左極限?N
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Y洗車右移、風機吹風N右極限?Y洗車左移、風機吹風左極限?YN吹風3次?NY洗車結束、指示燈滅
圖3.1 流程圖
3.2 PLC梯形圖
根據流程圖(圖3.1)，我們在SIMATIC Manager編程軟件中，進行梯形圖的編程，具體程序如圖3.2所示。
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圖3.2 梯形圖
3.3 仿真調試
由編程完成的梯形圖進行運行操作，我們可以得到程序仿真圖，模擬自動洗車機的運行過程。
點擊I0.0啟動按鈕，啟動后實現Q0.1右移，Q0.2噴水，Q0.3刷子動作，Q0.6啟動燈亮(運行過程中，啟動燈Q0.6一直亮)。
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右移直至觸碰到I0.3右極限開關，此時運行Q0.0左移、Q0.2噴水、Q0.3刷子動作。
左移到觸碰左極限開關I0.2后，開始Q0.1右移、Q0.4清潔劑噴灑。
右移直至觸碰右極限開關I0.3，開始Q0.0左移、此時Q0.4清潔劑繼續噴灑。
左移直至觸碰左極限開關I0.2，停止噴灑清潔劑，Q0.3刷子開始動作。
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Q0.1右移3s，Q0.3刷子動作5s停止再次右移，交替進行，直至再次右移至極限。
右移觸碰右極限開關I0.3，此時Q0.3刷子繼續動作。
Q0.0左移3s、Q0.3刷子動作5s停止再次左移，交替進行，直至左移至左極限。
左移觸碰左極限開關I0.2，此時刷子停止動作，實現Q0.1右移、Q0.5風機動作。
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右移觸碰右極限開關I0.3，開始Q0.0左移，此時Q0.5風機繼續動作。
左右移動往返重復2次，Q0.5風機持續動作，Q0.6啟動燈一直亮。
動作2次后，直至再次觸碰到I0.2左極限開關，完成整個洗車過程，停止時Q0.6啟動燈滅，無電動機動作。
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心得體會
經過小組4人的研究與討論，最終我們完成了基于西門子S7-300PLC的自動洗車機簡單設計。在本次設計中，我們先在書籍和網絡上調查了洗車機的背景和發展概況，對自動洗車機有了初步的了解，之后我們進行了硬件的電路圖繪制，對各個電機進行了保護。再根據繪制的總電路圖，選擇主要的硬件器件，主要包括熱繼電器和接觸器。之后是設計重點，相關于PLC的選擇和設計，我們選用了常見的西門子S7-300型號PLC，相對于三菱等牌子更加智能和優化，基于此PLC選擇，我們對洗車機的要素進行了I/O分配，然后繪制出I/O接線圖，完成了硬件設計。軟件設計是重點也是難點，我們先根據題目要求寫出工作流程圖，然后根據流程圖編程梯形圖，在編程的過程中，我們在左移、右移、風干和復位編程上面沒有遇到阻礙，但是在噴水、刷子工作和噴灑清潔劑上面遇到了問題，導致第一次沒能成功運行，最后經過咨詢老師和同學，我們又設計了計時器，然后重新編程了噴水、刷子工作和噴灑清潔劑，才得以成功運行，得到了最后的仿真模擬圖，完成了本文的設計。
在本次設計中，我不僅僅是鞏固實踐了PLC的學習內容，更是充分了解到了自己在PLC方面的不足，我在I/O接線圖和梯形圖編程上還有一些漏洞，比如不會設置時間和對程序重復設置的錯誤，在老師的耐心指導下，我改正并且牢牢記住了。感謝老師和同學的幫助，也感謝學校提供給我一個實踐編程的機會，相信在不久的將來，我會在PLC上更大的進步。
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參考文獻
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第三篇：目前市場上自助洗車機的七大缺陷
1.針對市場上機殼常見為鐵皮烤漆處理，易刮花，放置一兩年后會銹跡斑斑，底部腐蝕嚴重的問題，闖王自助洗車機采用鋼板噴塑處理，放置十年以上不會腐蝕。
2.針對機殼材料厚度不夠，常見為1.0MM鐵皮制作，厚重感不夠，闖王自助機采用1.5MM加厚鋼板加工，材料上不余遺力，以更好地品質呈現客戶。
3.更便捷的清水泡沫轉化。如果您至相關廠家考察時，確實能夠看到清水到泡沫的轉換，那是因為一個很大的泡沫水箱依靠重力將泡沫壓到水管內，但是當泡沫水箱水位較低時，轉換就失效;闖王自助機經過潛心研究修正了這一問題，將泡沫、水蠟等藥水用至最后一滴，歡迎到廠實驗!
4.現有部分廠家的自助機內部電控采用220V交流控制，比如電磁閥等部件，存在一定的漏電隱患;但是，做過售水機的都知道這種自助機內部電控應采用12V直流控制，闖王自助機修正了這一問題，更安全。
5.針對現有自助機投幣器吃幣問題做了修正。投幣刷卡的自助機，刷卡時固然可以按照流量收費，一旦自來水管路停水，客戶不產生損失;但是調研發現，如果停水時，采用投幣洗車的話，投幣器無法識別是否停水，存在吃幣的現象?？梢韵胂?，惱怒的車主面對吃幣會如何懲罰這臺吃幣的自助機呢?闖王自助機修正了這一問題，停水不吃幣。 6. 現有自助機殼體底部僅有四個調整螺絲，試想一下，將150KG的機子從貨車上拖下來，貨車冒著煙走了，您麻煩了，抬不動扛不動，四個人抬著都費勁，總不能買臺機子再備個拖車吧?闖王自助機除調整螺絲外，底部又加裝4個腳輪，輕松將機子推到所需位置后，將調整螺絲上調固定即可。整個過程輕松愜意!(警告!同行不許跟風)
7. 系統更完善，更加便于安裝。據走訪調研發現，現有自助機水泵只是丟在殼體底部，沒有螺栓固定，并且沒有預留水泵插頭用的插座;水路部分只是流出上下的PPR接頭，沒有螺紋，需要客戶自己用PPR熱熔機熱熔粘結，基本屬于半成品。闖王自助機更注重細節，預留插座，各種水位部分考慮周全，進出水均預留4分接口，讓周到服務從設計開始。
第四篇：自助洗車機發展趨勢
汽車越來越多，汽車后市場越來越大，今后幾年洗車業將會是我國最具發展潛力的增值產業之一，那么自助洗車行業的發展趨勢是怎樣的呢?
發展初期: 投幣自助洗車機，按時間計費，造成洗車緊張不合理，簡單的泡沫、清水洗車，洗車液需要人工添加，冬天沒有任何的防凍措施，冬天無法正常使用，擁有簡單的室內除塵設備。管理方式需要人工檢測，機器多了不便于檢測管理。
發展中期：
刷卡自助洗車機，刷會員卡和銀聯卡，會員卡可快速收回陳本，快捷方便、操作簡單。智能主板功能隨系統升級功能可隨時添加，按流量計費，計費更加公平合理，清水、泡沫洗車的同時，增加了接水、消毒、除塵功能，室內可做到全面的消毒處理。洗車液可以自動添加，避免因為洗車液添加不及時給客戶帶來不便，冬天內外防凍功能，冬季可照常洗車，一旦冬天達到了設定的溫度最低值時，自動啟動排空處理防止設備結冰避免凍壞機器。統一的智能后臺管理，機器越多越省心，故障可自動報警，可充分了解會員的動態及消費詳情，洗車記錄及卡內余額，LED夜間照明燈，洗車不再受到時間限制。
發展繁盛期：
無卡支付自助洗車機，在原來的功能上新增加了觸摸屏，操作更加直觀、智能化。遠程定位，通過GPS定位，為客戶顯示附近的洗車點是在工作還是在待機狀態?？蓪嵤┰诰€充值，實現PC/手機端充值，小額免密免簽麥當勞、肯德基、必勝客、德克士、7-11等共同與我們引領支付新體驗。
自助洗車機未來發展一定是更加智能化、信息化、統籌數據整合化。微水洗車、智能后臺管理、手機NFC支付，是未來發展的趨勢，快捷安全減少時間的限制;
自助洗車機由最原始的投幣洗車機逐漸的發展為刷卡洗車機，而刷卡又分為刷會員卡和銀聯卡，這是一個階段發展的必然趨勢，彰顯了時代的進步。隨著信息時代的來臨，智能手機和無線wifi的普及，從而又延伸出微信支付和支付寶支付，在支付方面又躍進了一個臺階，而微信支付時代的到來又帶著他相應的弊端，因此支付的趨勢是手機支付，以下小編列舉幾點
1、微信支付下載手機app才可以使用，占用手機的流量和內存。
2、微信支付是騰訊的支付平臺，支付后期會收取相關的手續費。
3、騰訊支付平臺屬于個人機構，微信支付的安全系數低。 手機支付的特點：
1、無需下載手機軟件，直接綁定銀行卡即可使用。
2、小額免密免簽支付安全快捷，無需手續費。
3、銀行作為保障，平臺安全可靠。
第五篇：自助洗車機主板安裝接線說明
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自助洗車機主板安裝接線說明
一、 安裝說明：
把自助洗車機主板、顯示屏、刷卡板固定在機箱上合適的位置，注意要保證主板與其他金屬板(比如機箱等)的絕緣，否則容易引起短路，從而燒壞洗車機主板，如果條件允許，請用塑料外殼將其包裝好再放置在機箱里，注意防塵、防潮。
二、 接線說明：
標準兩個通道洗車機由清水和泡沫兩種洗車液構成，當用戶投幣或者刷卡之后，可以通過清水按鍵或者泡沫按鍵選擇相應的水槍對汽車進行沖洗，沖洗完畢后按下清水鍵或者泡沫鍵中的任意鍵即可暫停洗車，各個接線端口接線圖和說明如下：
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1. K1接清水按鍵，所有按鍵為兩線式復位按鍵，按下去接通，手松開彈起來斷開; 2. K2接泡沫按鍵;
3. K3接清水浮球，浮球為常開浮球，當浮球斷開時，表明洗車機缺水，停止投幣和刷卡; 4. K4接泡沫浮球;
5. 投幣器接線說明：如果是用一元專用投幣器(比如港督007)，則接在一元專用投幣器接口，如果是CPU比較式投幣器，可以同時投入5角和1元的，則接在5角1元通用投幣器接口，主板DC+12V接投幣器DC+12V，主板COIN接投幣器COIN，主板GND接投幣器GND，不可接錯，否則會燒壞投幣器和主板;
6. 電源插口接12伏直流電源，DC+12V接12伏直流電源正極，GND接12伏直流電源的負極;
7. M1接清水通道的出水閥或者出水泵、或者高壓水槍; 8. M2接泡沫通道的出水閥或者出水泵、或者高壓水槍;
9. M3為備用輸出接口，可根據用戶需求設計成廣告燈，或者蠟水洗車等，請在購買前說明;
10. 本主板預留有兩個流量計接口，標準機按時間進行收費，如果用戶需要按流量計費，則需接流量計，請在下單前說明; 11. 顯示屏和刷卡板由本公司提供的專用排線與主板進行連接。
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三、 設置說明
主板上有四個按鍵(菜單、加、減、確定)，按數碼管上的菜單鍵，數碼管顯示頁面依次在以下頁面切換，按確定鍵進入設置項，選擇加、減鍵進行調整，調整完畢后按確定鍵保存;當全部選項調整完成保存后，按菜單鍵至F8后再按一次菜單鍵機器將會自動重啟完成設置：
F1：調節當前系統時鐘，精確到分鐘;
F2：設置洗車一次所需付款的金額(比如該選項調整為2.00，則表示每次刷卡扣取2元或需投幣2元，若金額不足則不能使用); F3：每次清水洗車的最大時間，單位為秒(比如F2選項調整為2.00若該項調整為200，則表示每次刷卡或投幣2元后，如果這2元錢全部用清水來沖洗汽車，最多可沖洗200秒);
F4：每次泡沫洗車的最大時間，單位為秒(比如F2選項調整為2.00若該項調整為20，則表示每次刷卡或投幣2元后，如果這2元錢全部用泡沫來沖洗汽車，最多可沖洗20秒);
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F6：查詢累計投幣總額; F7：查詢累計刷卡總額。
四、 洗車機安裝完成后的實物圖
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