基于S7-200控制的自动洗车系统总体设计

基于S7-200控制的自动洗车系统设计 本设计包括设计说明书，PLC程序，组态仿真，I/O接口，带注释程序pdf版，接线图，控制电路图，主电路图，PLC接线图，顺序功能图。 总体设计 系统有自动和手动模式，选择手动模式，通过外部的手动开关单独启动各个设备；选择自动模式，按启动按钮，通过设定的程序进行洗车。

最近在搞一个基于S7-200的自动洗车系统项目，发现这种工控项目最有趣的地方在于软硬件的"双线作战"。咱们先看看这个系统的核心玩法——自动和手动模式的切换，就像给系统装了个"双人格开关"。

先上段PLC程序里的模式选择代码，感受下西门子S7-200的编程风格：

Network 1
LD    I0.0       // 模式选择开关输入
O     SM0.1      // 首次扫描置位
=     M0.0       // 手动模式标志位

Network 2
LDN   I0.0
O     SM0.1
=     M0.1       // 自动模式标志位

这段梯形图代码简单粗暴地实现了模式切换。I0.0接的是物理切换开关，当开关接通时激活手动模式（M0.0），断开时自动模式（M0.1）自动上线。SM0.1这个系统标志位保证了PLC启动时自动初始化模式状态。

手动模式就是个"设备遥控器"，各个功能可以独立操作。比如控制喷水阀门的程序段：

Network 3
LD    I0.1       // 手动喷水按钮
O     Q0.0
AN    I0.2       // 急停按钮
=     Q0.0       // 喷水电磁阀输出

这组逻辑实现了点动控制——按着按钮就喷水，松手就停。AN指令串联急停信号，确保任何模式下都能一键切断设备。调试时建议给每个手动操作加上0.5秒的延时触发，避免误触引发设备抽搐。

自动模式才是重头戏，整个流程就像编排好的机械舞蹈。按照洗车流程拆分成六个阶段：

1. 车辆检测（光电传感器触发）
2. 预洗喷淋（30秒）
3. 毛刷清洗（正反转各20秒）
4. 清水冲洗（25秒）
5. 风干程序（40秒）
6. 结束提示

对应的顺序功能图（SFC）转化成的梯形图结构很有意思：

Network 4
LD    M0.1       // 自动模式
A     I0.3       // 启动按钮
S     S0.1,1     // 激活第一阶段

Network 5
LSCR  S0.1        // 阶段1：车辆就位检测
    LD    I0.4       // 车辆传感器
    SCRT   S0.2       // 跳转至下一阶段
SCRE

Network 6
LSCR  S0.2        // 阶段2：预洗喷淋
    TON   T37,300    // 30秒定时
    =     Q0.0       // 启动喷淋
    LD    T37
    SCRT   S0.3
SCRE

这种分阶段的状态转移结构清晰得像乐高积木，每个SCR块对应一个工艺步骤。特别注意定时器T37的预设值是300（30秒），这里的单位是10ms级，实际调试时要拿秒表实测水流覆盖效果。

组态仿真环节建议大家用MCGS或者WinCC做动态演示。有个小技巧：把水泵、毛刷电机的运行状态关联到画面上对应的动画元件，调试时能直观看到设备联动效果。曾经有个坑——仿真时毛刷旋转方向跟实际接线的电机转向相反，后来在PLC程序里加了个反转标志位才解决。

I/O分配表是硬件接线的圣经，这里举个简化版示例：

PLC地址	设备	类型
I0.0	模式选择开关	输入
Q0.0	预洗电磁阀	输出
Q0.1	毛刷正转	输出
Q0.2	毛刷反转	输出

接线时千万注意电机正反转的互锁！曾经有实习生没加互锁电路，结果毛刷电机正反转接触器同时吸合，直接炸了保险丝。后来在程序里加了双重保护：

Network 7
LD    Q0.1       // 正转输出
O     Q0.2       // 反转输出
AN    Q0.2       // 互锁判断
=     Q0.1       // 正转最终输出

这种软硬件双重互锁才是工业设备的生存之道。最后建议把PLC程序注释写成"傻瓜式"说明，比如在风干程序段标注"此处延时需大于排水时间，否则地面打滑"之类的实战经验，三个月后自己再看程序时绝对会感谢当时的细心。

整个项目最爽的时刻是看着组态画面上虚拟的洗车流程和现场设备同步运行，那种数字与物理世界的精准映射，正是工业自动化的魔力所在。