PLC課程設(shè)計09512資料講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PLC課程設(shè)計09512電氣控制與PLC課程設(shè)計題目:自動洗車機院系名稱：電氣工程學(xué)院專業(yè)班級：F1004學(xué)生姓名：劉世旭學(xué)號：201046820313指導(dǎo)教師：張曉東成績：指導(dǎo)老師簽名：日期：目錄TOCo1-3hzuHYPERLINKl_Toc3456098551、系統(tǒng)概述PAGEREF_Toc345609855h3HYPERLINKl_Toc3456098562、方案PAGEREF_Toc345609856h3HYPERLINKl_Toc3456098572.1單片機控制PAGEREF_Toc345

2、609857h3HYPERLINKl_Toc3456098582.2可編程控制器（PLC）控制PAGEREF_Toc345609858h3HYPERLINKl_Toc3456098593、方案論證PAGEREF_Toc345609859h3HYPERLINKl_Toc3456098603.1可編程控制器（plc）PAGEREF_Toc345609860h3HYPERLINKl_Toc3456098613.2單片機的選擇PAGEREF_Toc345609861h4HYPERLINKl_Toc3456098623.3方案比較PAGEREF_Toc345609862h4HYPERLINKl_Toc3

3、456098633.4系統(tǒng)的安全可靠性PAGEREF_Toc345609863h4HYPERLINKl_Toc3456098644硬件設(shè)計PAGEREF_Toc345609864h5HYPERLINKl_Toc3456098654.1系統(tǒng)的原理方框圖PAGEREF_Toc345609865h5HYPERLINKl_Toc3456098664.2主電路PAGEREF_Toc345609866h5HYPERLINKl_Toc3456098674.3I/O接線圖PAGEREF_Toc345609867h6HYPERLINKl_Toc3456098684.4I/O分配PAGEREF_Toc345609

4、868h7HYPERLINKl_Toc3456098694.5元器件選型PAGEREF_Toc345609869h7HYPERLINKl_Toc3456098704.5.1PLC的選擇PAGEREF_Toc345609870h7HYPERLINKl_Toc3456098714.5.2交流接觸器PAGEREF_Toc345609871h7HYPERLINKl_Toc3456098724.5.3熔斷器的選擇PAGEREF_Toc345609872h8HYPERLINKl_Toc3456098734.5.4電動機的選擇PAGEREF_Toc345609873h8HYPERLINKl_Toc34560

5、98744.5.5行程開關(guān)的選擇PAGEREF_Toc345609874h8HYPERLINKl_Toc3456098754.5.6按鈕的選擇PAGEREF_Toc345609875h9HYPERLINKl_Toc3456098764.5.7指示燈的選擇PAGEREF_Toc345609876h9HYPERLINKl_Toc3456098775.1系統(tǒng)流程圖PAGEREF_Toc345609877h9HYPERLINKl_Toc3456098785.2梯形圖PAGEREF_Toc345609878h11HYPERLINKl_Toc345609879系統(tǒng)調(diào)試PAGEREF_Toc34560987

6、9h13HYPERLINKl_Toc345609880設(shè)計心得PAGEREF_Toc345609880h14HYPERLINKl_Toc345609881參考文獻PAGEREF_Toc345609881h141、系統(tǒng)概述隨著社會的發(fā)展，車輛也在不斷增多，洗車這一行業(yè)變成了一個很大的發(fā)展前景。人工洗車變得不能滿足需求，于是，市場就要求又可以自動洗車的機器，于是我們便設(shè)計了這個自動洗車機控制。2、方案2.1單片機控制單片機是由中央處理器（cpu）、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、片內(nèi)程序存儲器、定時/計數(shù)器、I/O口、串行口、時序電路，和中斷系統(tǒng)組成的一個小型的計算機控制系統(tǒng)，通過對軟件系統(tǒng)程序的編譯可以實現(xiàn)對自

7、動洗車這一目的的控制，而對應(yīng)于這個自動洗車系統(tǒng)還必須設(shè)計符合要求的單片機，比較復(fù)雜。2.2可編程控制器（PLC）控制它的控制思想是采用可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。PLC是一種工業(yè)控制計算機，故它的工作原理是建立在計算機工作原理基礎(chǔ)之上，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的，計算機在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按順序依次完成相應(yīng)各電器的動作，其控制邏輯關(guān)系為由內(nèi)部存儲邏輯方式。3、方案論證3.1可編程控制器（plc）FX2N系列是三菱PLCFX家族中最先進的系列。

8、有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊，靈活性和控制能力強，可擴展到256點。產(chǎn)品特點1.系統(tǒng)配置即固定又靈活；2.編程簡單；3.備有可自由選擇，豐富的品種；4.令人放心的高性能；5.高速運算；6.使用于多種特殊用途；7.外部機器通訊簡單化；8.共同的外部設(shè)備。3.2單片機的選擇51系列單片機就可以實現(xiàn)這一要求。3.3方案比較1，PLC是建立在單片機之上的產(chǎn)品，單片機是一種集成電路，兩者不具有可比性。2，單片機可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例。3，不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證。

9、這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。而單片機應(yīng)用系統(tǒng)則功能千差萬別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護都很困難。；4，對單項工程或重復(fù)數(shù)極少的項目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本較高。5，對于量大的配套項目，采用單片機系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行。最好的方法是單片機系統(tǒng)嵌入PLC的功能，這樣可大大簡化單片機系統(tǒng)的研制時間，性能得到保障，效益也就有保證。綜合上面的幾點，為了穩(wěn)定的、可靠的運行，又由于自動洗車機本身是一個比較重復(fù)的系統(tǒng)，要求維護和學(xué)習(xí)都比較簡單，抗干擾要強，所以選擇可編程控制來實現(xiàn)相對來說較好

10、。3.4系統(tǒng)的安全可靠性全自動洗車機由電腦按設(shè)計程序控制全過程的操作，完全能夠避免人工操作引起的人身，設(shè)備事故。4硬件設(shè)計4.1系統(tǒng)的原理方框圖圖一系統(tǒng)的原理方框圖4.2主電路圖二主電路4.3I/O接線圖圖三I/O接線圖4.4I/O分配I功能O功能X0左極限開關(guān)Y0洗車機左移X1右極限開關(guān)Y1洗車機右移X2啟動Y2噴水機灑水X3復(fù)位開關(guān)Y3清洗劑控制Y4刷子控制Y5風(fēng)機控制Y6啟動指示燈Y7復(fù)位指示燈表一I/O分配4.5元器件選型4.5.1PLC的選擇FX系列PLC是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC產(chǎn)品。其中FX2是1991年推出的產(chǎn)品

11、，F(xiàn)X0是在FX2之后推出的超小型PLC，近幾年來又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機殼內(nèi)的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有較高的性能價格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)經(jīng)過對幾家公司生產(chǎn)的PLC主要從應(yīng)用、價格、可靠性和對現(xiàn)場工作環(huán)境及設(shè)計資金等各個方面因素的考慮，三菱公司生產(chǎn)的PLC具有體積小，控制靈活，性價比高等優(yōu)點，可與普通電腦編程通信等。本控制系統(tǒng)選用三菱FX2N-32MR型可編程控制器。4.5.2交流接觸器接觸器是一種能頻繁的接通和斷開遠距離用電設(shè)備主回路及其他大電容用電回路的自動控制電器。接觸器的選擇主要根據(jù)電路

12、中的電流和電壓選擇，自動洗車機用的是交流電故應(yīng)該用交流接觸器，根據(jù)電壓等級選用380V的等級的交流接觸器。CJX5系列交流接觸器適用于交流50HZ或60HZ，電壓最大至660V，電流95A至85A的電力線路中，供遠距離接通和分?jǐn)嚯娐?、頻繁的起動和控制交流電動機。4.5.3熔斷器的選擇熔斷器是一種利用金屬導(dǎo)體為熔體串聯(lián)于電路中，當(dāng)過載或短路電流通過熔體時，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐?。在電氣設(shè)備正常運行時，熔斷器不應(yīng)熔斷；在出現(xiàn)短路時，應(yīng)立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動（如電機起動過程）時，熔斷器不應(yīng)熔斷；在用電設(shè)備持續(xù)過載時，應(yīng)延時熔斷。熔斷器的額定電壓要大于或等于電路的額定電壓。對熔斷器的選

13、用主要包括熔斷器類型選擇和熔體額定電流的確定。熔斷器的類型根據(jù)不同的使用場合、電壓等級、保護對象和要求，有很多品種和類型。自動洗車機的熔斷器選用RM7系列熔斷器，它是一種無填料封閉管式新系列熔斷器。用于交流電壓380V直流電壓440V，電流至600A的電力線路中。做導(dǎo)線、電纜及電力線路的過載及短路保護，取代了以前RM1，RM2，RM3，RM10系列的熔斷器，所以就選擇RM7。4.5.4電動機的選擇電動機M1，M5：JZR2，JZR2為繞線型，電動機在下述工作條件下能正常運轉(zhuǎn)：經(jīng)常的快速起動的逆轉(zhuǎn)；經(jīng)常的機械振動的沖擊；經(jīng)常的電氣的機械制動電動機M2,M3,M4：Y/Y2是一般用途低壓三相鼠籠型

14、異步電動機基本系列具有高效、節(jié)能、性能好、振動小、噪聲低、壽命長、可靠性高、維護方便、起動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點。4.5.5行程開關(guān)的選擇行程限位開關(guān)（微動開關(guān)）主要很據(jù)其技術(shù)參數(shù)、使用環(huán)境、安裝位I和精度要求進行選擇.1)傾定電壓:行程限位開關(guān)的觸頭電壓等級應(yīng)大于或等于線路的傾定電壓。2)傾定電流:其觸頭的傾定發(fā)熱電流應(yīng)離于線路的最大負(fù)截電流，一般為l0A。如將行程限位開關(guān)直接用于分?jǐn)嘀骰芈罚ㄒ笃鋬A定發(fā)熱電流至少大于15A.3)機杖和電氣勿命:根據(jù)行程限位開關(guān)的使用環(huán)境和操作級率(次/h).合適地選擇不同類型的開關(guān).對操作頻率比較離的場合一定要參層產(chǎn)品樣本中的有關(guān)今效。4)精度要求:重復(fù)精度是開關(guān)

15、連續(xù)操作5-10次.開關(guān)觸頭動作的吸大與最小行程的誤差。對于精度要求特別離的場合，建議選用接近開關(guān)。5)觸頭數(shù)盆與類皿。6)傳動與安裝方式?！辈僮髁皠幼餍谐膛c超行程。8)允許最高傳動速度。我選用ANV的一款型號是LS-8108的行程開單組常開/常閉型，安全，可靠，經(jīng)濟，防塵及防油污小型及尺寸共通性高，安裝方便。4.5.6按鈕的選擇按鈕是控制自動洗車機開始運作的電器。它是一種人力控制，具有儲能復(fù)位的功能。我選用LAY5BA33，LAY5BA44來分別控制洗車機的啟動與復(fù)位。4.5.7指示燈的選擇XB2BVM6CLED220V/AC藍色塑料指示燈。元件類別型號顏色數(shù)量PLCFX2N-32MR1交

16、流接觸器CJX5黑色6熔斷器RM7白色3M1、M5JZR2/2M2、M3、M4Y/Y2/3行程開關(guān)LS-8108黑色1SB2LAY5BA33綠色1RSTLAY5BA44紅色1燈XB2BVM6C紅色2表二元器件選型5.軟件設(shè)計5.1系統(tǒng)流程圖圖四系統(tǒng)流程圖5.2梯形圖圖五梯形圖系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試花費了一下午的時間，剛開始調(diào)試時雖然軟件沒有報錯，但是并沒有按照預(yù)想的過程進行。按下相應(yīng)的按鍵就是沒有相應(yīng)的輸出。經(jīng)過檢查又加入了一些指令，經(jīng)過幾次調(diào)整依然不能夠達到預(yù)期的目標(biāo)。這次的問題是Y4先于Y3導(dǎo)通，即代表工作的順序變了，經(jīng)過仔細檢查、調(diào)試，終于找到了原因，原來是控制M4的脈沖產(chǎn)生時間設(shè)置出現(xiàn)了問題。經(jīng)過