基于PLC的自動洗車系統(tǒng)設(shè)計

1、開 題 報 告畢業(yè)設(shè)計（論文）題目基于PLC的自動洗車機(jī)系統(tǒng)設(shè)計題目類型工程設(shè)計（項目）論文類作品設(shè)計類其他1、 選題簡介、意義 1、選題簡介：汽車產(chǎn)業(yè)是一項國際化的經(jīng)濟(jì)帶頭產(chǎn)業(yè)之一，隨著世界發(fā)展的越來越迅速，汽車已經(jīng)成為每家每戶必不可少的用品。從而帶動了許多與汽車相關(guān)的行業(yè)，其中洗車行業(yè)更是飛速發(fā)展。中國傳統(tǒng)的洗車行業(yè)大多都是人工洗車。人工洗車存在著很多的缺點，比如時間長，成本高等等。因此我們應(yīng)該向部分發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)去設(shè)計使用基于PLC的自動洗車系統(tǒng)?；赑LC的自動洗車系統(tǒng)很大程度上提高了洗車的速度，也大大減少了所花費的成本。2、選題意義：中國的洗車行業(yè)相對與發(fā)達(dá)國家還有不少的差距，這也大大

2、的阻礙著國內(nèi)的洗車行業(yè)發(fā)展到更高的境界。為此我們必須去創(chuàng)新去設(shè)計新的洗車方式，為傳統(tǒng)的洗車行業(yè)井上添花。二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等）1、課題研究：基于PLC的自動洗車機(jī)系統(tǒng)設(shè)計2、主要研究的內(nèi)容： 洗車行業(yè)是現(xiàn)在發(fā)展迅速的行業(yè)，但傳統(tǒng)的人工洗車存在著很多缺點，本文主要設(shè)計基于PLC的自動洗車系統(tǒng)，創(chuàng)造更方便更快捷的洗車方式。3、要解決的問題：（1）仔細(xì)合理的分析和設(shè)計總體方案；（2）選擇合適的控制系統(tǒng)軟件；（3）實驗和結(jié)果的分析4、預(yù)期目標(biāo)：設(shè)計出基于PLC的自動洗車系統(tǒng)并可施用到實際中。 5、研究步驟、方法及措施：為了更好的了解所選

3、的課題，查閱已有文獻(xiàn)資料是十分重要的，由于PLC的資料是很少的，因此，在設(shè)計過程中，廣泛的搜集資料，并借鑒了一些數(shù)據(jù)資料對我的設(shè)計工作起了很大的幫助。同時需要去了解和掌握很多相關(guān)的專業(yè)知識，并去向一些相關(guān)人員詢問以及學(xué)習(xí)。3、 設(shè)計（論文）體系、結(jié)構(gòu)（大綱）4、 緒論1.1 前言1.2 自動洗車控制系統(tǒng)總體方案1.3 智能化洗車控制系統(tǒng)的相關(guān)論述第2章 基于PLC的自動洗車系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與分析2.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計2.1.1程序流程圖2.1.2 程序設(shè)計 2.1.3 I/O點的估算 2.1.4 PLC的選擇 2.1.5 I/O分配 2.1.6 PLC外部接線設(shè)計 2.1.7 控制系統(tǒng)SFC圖

4、和階梯圖的設(shè)計2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計2.2.3 洗車間的設(shè)計2.2.4 硬件電路設(shè)計 2.2.1P L C 工程設(shè)計選型 2.2.2 輸入以及輸出點數(shù)估算2.2.3采集以及檢測信號2.2.4 P L C控制輸出端的負(fù)載設(shè)備第3章 車輛清洗概述3.1 車輛外部污垢來源3.2 車輛清洗方式第4章 列車清洗機(jī)總體方案研究4.1 設(shè)備用途4.2 車輛清洗機(jī)主要功能4.3 清洗工藝流程及工位設(shè)計4.4 清洗質(zhì)量要求4.5 清洗工位與清洗方式研究4.5.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.2 水循環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)計第5章 地鐵列車清洗機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1 設(shè)計工具5.2 設(shè)計任務(wù)5.3 設(shè)計的基本要求5.4 刷組設(shè)計

5、5.5機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計第6章 水循環(huán)及水處理系統(tǒng)設(shè)計6.1 水的循環(huán)處理系統(tǒng)設(shè)計要求6.1.1 洗車水循環(huán)工藝設(shè)計6.2 水處理及循環(huán)系統(tǒng)主要功能6.2.1水循環(huán)及水處理主要組成6.2.2 污水的生化處理工藝6.2.3 生化處理裝置第7章 PLC控制及系統(tǒng)設(shè)計7.1 控制系統(tǒng)需求分析7.1.1 現(xiàn)場控制設(shè)計思想7.1.2 電控系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容7.1.3 控制系統(tǒng)方案設(shè)計7.2 PLC的硬件結(jié)構(gòu)7.2.1 PLC的工作原理7.2.2 PLC編程語言7.2.3 PLC控制特點7.2.4PLC選擇7.3 列車清洗機(jī)電氣控制及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計7.4主要控制原件第8 章結(jié)論與展望 8.1 結(jié)論 8.2 展望

6、致謝參考文獻(xiàn)附錄指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日 分院審批意見：簽章： 年 月 日 基于PLC的自動洗車系統(tǒng)設(shè)計摘要：由于現(xiàn)在市面上的洗車方式還有洗車的時間長，花費比較高，清洗的不是很干凈等等很多方面的不足，發(fā)明了一種基于三菱FX2N-48MR PLC的自動洗車系統(tǒng)，利用PLC系統(tǒng)去傳遞指令信號，來完成自動洗車的功能，高效率的增加了洗車的各方面性能。根據(jù)調(diào)試的研究顯示：基于PLC 的自動洗車系統(tǒng)設(shè)計可靠，可以達(dá)到實際的目標(biāo)，能夠去實施到工作中。關(guān)鍵詞：自動洗車；PLC；系統(tǒng)；設(shè)計；控制；中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：1.1前言由于社會的不斷發(fā)展，人們的消費水平大大提高，所以汽車已經(jīng)成為了大部分人的

7、必需品，從而無數(shù)與汽車相關(guān)的行業(yè)都迅速崛起，其中洗車行業(yè)作為與汽車息息相關(guān)的服務(wù)更是發(fā)展飛速，不過在發(fā)展的過程中還是有很多的不足，例如洗車時間長，成本高，清洗的不夠干凈等等。因此我們應(yīng)該向一些做的優(yōu)秀的國家學(xué)習(xí)，去設(shè)計基于PLC的自動洗車系統(tǒng)。PLC（Programmable Logic Controller）也叫做可編程控制器。PLC是一種工業(yè)用的計算機(jī)在工業(yè)自動化中起著必不可少的用途，PLC有非常多的優(yōu)點，例如體積小成本低非?？孔V等等。并且已經(jīng)施用到了很多不同的領(lǐng)域。文中用三菱FX2N-48MR PLC作為系統(tǒng)設(shè)計了一種自動洗車系統(tǒng)，可以做到自動和手動同時兼顧的洗車類型，也完全可以依據(jù)實時

8、去選擇使用哪種方式，不僅更簡潔更快速，而且大大節(jié)約了人力和物力，可帶動洗車行業(yè)的發(fā)展。1.2自動洗車控制系統(tǒng)總體方案圖一就是自動洗車的結(jié)構(gòu)的示意圖。洗車的首要順序就是使用轉(zhuǎn)軸為空心管，里面可以倒進(jìn)液體，滾筒表面有洞的泡沫滾筒，在使用自動洗車時先往里面放入足夠的洗車潔劑，然后通過滾筒的旋轉(zhuǎn)將洗車潔劑沿著筒壁滑出，在洗車潔劑滑出的過程中會摩擦起泡沫清除車上的污漬。接著在使用可以噴出干凈水的噴頭噴出水把車上的泡沫沖掉。最后的步驟是吹干，由于車身如果是濕的會更容易粘附到臟東西，所以必須保證車身不濕。采用吹風(fēng)機(jī)把車上的水吹干。自動洗車的流程則如圖2，所有的過程都是由PLC控制的，當(dāng)然也可以自主的去選擇自

9、動控制還是手動控制。自動洗車系統(tǒng)在控制的時候可以自主的選擇是采用自動洗車系統(tǒng)還是手動洗車系統(tǒng)。如果選擇了手動洗車，那就需要把開關(guān)設(shè)置為手動，然后按下按鈕開始手動控制設(shè)備，首先電機(jī)MC1啟動，使兩個泡沫滾筒開始運行清潔車輛，也可以按照車輛臟的程度去設(shè)置使用泡沫清洗的時間，等泡沫清洗完成以后車輛就會往前移動，再需要手動的去按清水沖洗的按鈕PB1，電機(jī)MC1結(jié)束工作。電機(jī)MC2開始接著工作，清水噴頭噴出清水沖刷車輛上面的泡沫，沖刷干凈后又需要手動按PB2，MC2停止工作，MC3開始工作，MC3帶動吹風(fēng)機(jī)去完成吹干車輛的任務(wù)，等吹干任務(wù)完成就可以手動讓電機(jī)MC3結(jié)束工作,手動洗車也就完成了。但如果選擇

10、了更為便捷的自動洗車只要在一開始選擇自動方式按下按鈕，機(jī)器就會自動去完成洗車的過程。首先MC1開始工作讓泡沫滾筒開始運轉(zhuǎn)，計時器TOK100也開始計時10s,10s后泡沫清洗的任務(wù)結(jié)束，電機(jī)MC1停止工作，滾筒結(jié)束運轉(zhuǎn)。泡沫清洗完成后，車輛自己移動到前方，計時器TIK200開始計時，計時20S，電機(jī)MC2開始工作，清水的噴頭開始噴出清水，計時 20S后清洗結(jié)束，電機(jī)MC2停止工作。清水沖洗任務(wù)完成后，計時器T2K50工作，計時5S，電機(jī)MC3通電，吹風(fēng)機(jī)開始工作，執(zhí)行吹風(fēng)任務(wù)，5S后 電機(jī)MC3斷電，自動洗車過程完成，系統(tǒng)回到待洗狀態(tài)。洗車過程中如果出現(xiàn)任何的意外或者特殊的情況，可以去按停止，

11、所有系統(tǒng)就會復(fù)位，立馬結(jié)束任務(wù)。自動洗車控制系統(tǒng)的兩種工作模式能夠達(dá)到大家的任何需求，針對一些特別臟的車輛,自動洗車模式很有可能做不到清洗的非常干凈，用戶就可以選擇手動控制模式，針對不同車輛去選擇不同的清洗時間的方式。1.3智能化洗車控制系統(tǒng)的相關(guān)論述隨著社會發(fā)展的進(jìn)步汽車行業(yè)的發(fā)展也是緊跟其后，從而帶動一系列與汽車相關(guān)的行業(yè)，傳統(tǒng)洗車的方法在很大一方面上都浪費了不少人力物力成本，因此基于PLC的自動洗車系統(tǒng)就在很大方面解決了浪費人力物力的缺點。PLC自動洗車系統(tǒng)中龍門式自動洗車設(shè)備就包含了非常豐富的可編程控制技術(shù)，而文中就是主要講關(guān)于龍門式自動洗車設(shè)備是如何在機(jī)器中被應(yīng)用的。龍門式自動洗車設(shè)

12、備主要的原理就是采用交流電機(jī)使龍門架開始運作，接著龍門架會在車輛的頂部來回途徑中運行每一步步驟，完整的過程如下列所示：機(jī)器使用高壓強(qiáng)水去沖刷車身上的泥沙，然后通過泡沫雙筒的運行向車輛噴出泡沫起到更加清潔的作用，把車聲上頑固的污漬清洗干凈，再接著使用清水噴頭噴出干凈的清水去將車身上的泡沫清洗干凈，最后一步就是通過機(jī)器的吹干功能吹干車身上的水。這樣完整的過程就結(jié)束了。第二章 基于OLC的自動洗車系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與分析2.1控制系統(tǒng)軟件設(shè)計2.1.1程序流程圖軟件的作用就是去完成全部的系統(tǒng)運行和精準(zhǔn)的控制，這個系統(tǒng)的主要程序流程圖如圖3所示。其中包含有自動模式的子程序和手動模式的子程序。文中主要說講的

13、為自動模式的子程序流程圖，在該程序下，門內(nèi)的紅外傳感器和紅外傳感器二者相互聯(lián)合去判斷有沒有車輛進(jìn)到洗車間，要是門外的紅外傳感器先感應(yīng)到了有車輛那就說明有車輛進(jìn)入，換一種方式說如果說門內(nèi)的紅外感應(yīng)器先感應(yīng)到車輛那就說明是有車輛出去了。等到車輛進(jìn)入到洗車間會停在托盤上，然后會對車輛的位置去做一些改動，去通過洗車間四周的12個接近開關(guān)去調(diào)整，接近開關(guān)每一冊有3個，它們不僅可以起到調(diào)整位置的作用話可以去測量車的大小型號，按照不同的型號去設(shè)置不一樣的洗車模式。自動洗車的子模式中還含有對廢水如何處理的程序，例如廢水的過濾，沉淀和循環(huán)等等。2.1.2程序設(shè)計程序的工作是有很標(biāo)準(zhǔn)的前后順序的，所以我們的程序設(shè)

14、計是可用利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖來設(shè)計的，采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖能夠更加全面而且更加容易的去設(shè)計程序。在洗車系統(tǒng)開始工作之前能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計，而且可以采用中斷的方式去進(jìn)行調(diào)整，如果不調(diào)整就還是使用默認(rèn)的數(shù)據(jù)參數(shù)。2.1.3 I/O點的估算分析自動洗車控制的系統(tǒng)中得出，PLC控制器含有6個輸入點，分別是啟動按鈕，停止按鈕，方式選擇開關(guān)，清水沖洗按鈕，風(fēng)干按鈕和結(jié)束按鈕。還包括3個輸出點，分別是泡沫清洗驅(qū)動，清水沖洗驅(qū)動和風(fēng)干驅(qū)動。然后在對控制系統(tǒng)所欲要具備的功能看，能夠明確PLC的編程軟件的編號和類型。2.1.4 PLC的選擇現(xiàn)在的市場上面有很多的PLC的種類，能夠找到一個完全合適的控制器對自動洗車控制有非常大

15、的影響。在這些PLC中FX2N系列是三菱FX系列中最符合條件也是最適合的一類，它有非常多的優(yōu)點，F(xiàn)X2N系列具有非常高的處理速度，還有很靈活的性能，可以應(yīng)運到各種不同的用途中；它不僅可以擴(kuò)大控制點數(shù)，去靈活用到很多基本組件間的連接，定位控制和模擬控制等其他用途，還有輸入輸出16點到25點的獨立用途。FX2N系列是一種可以滿足不同需要的額PLC系統(tǒng)可以利用自動控制系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)對I/O點的估算進(jìn)行分析。文中采用了三菱PLCFX2N-16R型號，包含有8個輸入點（X000-X007）和8個輸入點（Y000-Y007），輸入點和輸出點都有充足的剩余，可以達(dá)到自動洗車系統(tǒng)的目標(biāo)。2.1.5 I/O的

16、分配分析PLC控制器的外部連接圖能夠得出系統(tǒng)所需要的編程元件的編號。自動洗車系統(tǒng)的I/O分配在下列圖一：2.1.6 PLC外部接線設(shè)計利用對自動洗車系統(tǒng)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)分析可得，設(shè)計的PLC 控制器外部接線如圖三所示;2.1.7 控制系統(tǒng)SFC圖和階梯圖的設(shè)計自動洗車系統(tǒng)的程序設(shè)計利用GXDeveloper軟件，利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）編程方式。SFC圖能夠把一個難以理解的程序區(qū)劃為很多個順序，把一個復(fù)雜的程序變得簡單易懂，能夠更加生動，易懂。下列圖5就是為了讓圖4程序能夠更為簡易所設(shè)計的階梯圖：把方式選擇開關(guān)COS設(shè)置為自動狀態(tài)，按啟動按鈕X000,PLC控制器的主程序通電KA開始工作，輔助繼電

17、器MO得電，進(jìn)入狀態(tài)SO，將輔助繼電器MO狀態(tài)置，可以暫存啟動按鈕的狀態(tài)，防止要持續(xù)按住按鈕。方式選擇按鈕X002置于自動，則X002信號設(shè)為，能夠進(jìn)入S31狀態(tài)S31狀態(tài)下，輸出點Y001通電，電機(jī)MC1開始工作，泡沫滾筒開始轉(zhuǎn) 動，去執(zhí)行泡沫清洗程序，同時定時繼電器TOK100通電，開始計時10S，到了10S后泡沫清洗任務(wù)完成，控制器輸出口的Y000斷電，電機(jī)MC1停止工作，滾筒也不再轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)移條件TO得電，系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移為S32，車輛進(jìn)入到清水沖洗噴頭的下面，控制器輸出口Y000通電，電機(jī)MC2得電開始運作，清水噴頭開始噴清水，完成清水沖洗程序，同時定時繼電器T1K200通電開始計時20S

18、后狀態(tài)轉(zhuǎn)移 為S33，輸出口Y000斷電，電機(jī)MC2停止工作，清水沖洗結(jié)束以后，開始執(zhí)行風(fēng)干程序；控制器輸出口Y002通電，電機(jī)MC3工作，定時器T2K50計時5S，風(fēng)干機(jī)開始工作，5S后輸出口Y002斷電，風(fēng)干機(jī)完成工作，風(fēng)干程序結(jié)束，整個洗車步驟也就完成。 將方式選擇開關(guān)COM置于手動時，按啟動按鈕X000，PLC的主程序通電，方式選擇開關(guān)X002的狀態(tài)為O，狀態(tài)轉(zhuǎn)移為S21PLC控制器的輸出口YOO1通電，電機(jī)MC1通電，泡沫滾筒就開始旋轉(zhuǎn)，在泡沫清洗任務(wù)完成后，車輛進(jìn)入到清水沖洗噴頭下面，按清水沖洗按鈕X003，狀態(tài)轉(zhuǎn)移為S22， 輸出口YOO1斷電，泡沫滾筒完成旋轉(zhuǎn)，泡沫清洗結(jié)束；控

19、制器的輸出口YOOO通電，電機(jī)MC2運轉(zhuǎn)，清水沖洗噴頭會噴出清水；把車身上的泡沫和污垢清洗干凈后，按下風(fēng)干按鈕X004，輸出口Y000斷電，沖洗噴頭結(jié)束噴水，狀態(tài)轉(zhuǎn)移為S23，輸出口Y002通電，電機(jī)MC3工作，風(fēng)干機(jī)開始風(fēng)干，當(dāng)車身上的水被全部吹干以后，按下結(jié)束按鈕XOO5，手動洗車程序步驟也就完成，系統(tǒng)回到待洗狀態(tài)；在洗車的操作中，如果有需要關(guān)閉洗車系統(tǒng)的情況，可以按下停止的按鈕，區(qū)間復(fù)位指令將狀態(tài)SO、S33置，也將輔助繼電器MO置O，設(shè)備不運轉(zhuǎn)。 自動洗車控制系統(tǒng)能夠在自動控制和手動控制兩種模式中進(jìn)行隨意切換，增加了設(shè)備的利用頻率。2.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計2.2.3洗車間的設(shè)計自動洗車系

20、統(tǒng)的洗車間控制系統(tǒng)中非常重要的一部分，結(jié)構(gòu)中包含有洗車間自動門，檢測車輛進(jìn)出的紅外感應(yīng)器，調(diào)整托盤，接近開關(guān)，大小側(cè)刷和風(fēng)干系統(tǒng)等等。而里面調(diào)整托盤最主要的任務(wù)就是把車調(diào)整到各個環(huán)節(jié)相對應(yīng)的位置上，調(diào)整托盤還能向不同方向移動旋轉(zhuǎn)，還要測量每一輛車的不同型號，是洗車步驟的基礎(chǔ)。2.2.4硬件電路設(shè)計自動洗車系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計是對PLC外圍電路的設(shè)計，最主要的部分是對I/O分配表的設(shè)計。I/O分配表在PLC控制的過程中，PLC可以對輸出設(shè)備電機(jī)、變頻器、電磁閥和報警指示信號的控制。完整的PLC分配表在下圖表1：在表1中，可以看出自動洗車系統(tǒng)和手動洗車系統(tǒng)的切換開關(guān)最主要是對工作模式的選擇。一般條件

21、下，自動工作模式會由系統(tǒng)去檢測車的型號和位置并去調(diào)整和選擇不同的洗車模式，洗車的時長也可以自己設(shè)計，但一般默認(rèn)為3分鐘。自動洗車系統(tǒng)呈現(xiàn)出了這個系統(tǒng)的簡潔性和智能性，大大的降低了洗車的人力物力的成本，不管是從公共洗車方面還是從服務(wù)方面都具有非常大經(jīng)濟(jì)價值和實用價值。手動洗車模式的設(shè)置主要是考慮到了特出的情況，例如不同的服務(wù)或者不同的車型等等。還在系統(tǒng)中加入了廢水處理來解決水資源的循環(huán)使用，廢水的處理系統(tǒng)包括有洗車用過的水的排放，過濾，沉淀金額循環(huán)等。從表1中還可以分析到PLC的輸入一共有29點，輸出一共有31點，為了擴(kuò)展的方便，我們就基于三菱公司的FX2N-64MR可編程控制器，這個型號輸入3

22、2點，輸出32點，能夠達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計要求。也為了輸出的設(shè)計更為便捷，PLC輸出點的類型選擇電器輸出。DA轉(zhuǎn)換器可以用FX2N-2DA。2.3.1 PLC工程設(shè)計選型在自動洗車系統(tǒng)PLC的硬件設(shè)計步驟中，第一步要對PLC系統(tǒng)方案的確定，接著去做PLC工程設(shè)計的選型任務(wù)。PLC的選型最重要的是對工藝流程特點和實際應(yīng)用的具備要求的決定。自動洗車系統(tǒng)的PLC在硬件選型中要確實工藝和控制要求，更要詳細(xì)的確認(rèn)系統(tǒng)中的目標(biāo)任務(wù)和每個步驟中的操作流程，再按照系統(tǒng)PLC的條件去估算控制系統(tǒng)的輸出和輸入點數(shù)和存儲容量，了解編程控制器的特性和功能，最后去選擇各方面都更符合的編程控制器并選定最終的最符合的方案。2.3

23、.2輸入以及輸出點數(shù)的估算在輸入和輸出的點數(shù)估算的過程中要依據(jù)執(zhí)行動作進(jìn)行統(tǒng)計計算機(jī)所需要的輸入輸出點數(shù)，還要全方面的去結(jié)合適合的余量，在一般情況下要增長10%-20%的可擴(kuò)展的輸入和輸出點數(shù)余量。在最后的統(tǒng)計得到的輸入和輸出點數(shù)的最終的點數(shù)數(shù)量。在加上對龍門式自動洗車設(shè)備的運作后，LPC系統(tǒng)將利用SH-64R1型號去提供24V直流和輸入點和32V的點繼電器輸出點。這個型號的PLC可以滿足龍門式自動洗車設(shè)備的系統(tǒng)目標(biāo)。使用便利，價格合適。2.3.3采集以及檢測信號PC完成采集和檢測信號的工作，PLC的整體控制由觸摸屏實時，在運行PLC時，PLC能夠?qū)崿F(xiàn)多類不同的交流接觸器的閉合動作或者斷開動作

24、的運行，對每一步都起到了控制的作用，而且還對不同部位的電磁閥，指示信息和報警設(shè)備的控制任務(wù)，來完成自動洗車系統(tǒng)的整體控制和各種動作。PC得到的檢測信號往往包含每個吹風(fēng)設(shè)備位置的檢測信號，每個電機(jī)的過載和缺相的檢測信號，不同地方的毛刷的檢測信號等等。如果系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，PLC可以完成對不同狀態(tài)的指示燈的開關(guān)控制進(jìn)行故障原因，需要馬上處理，讓維護(hù)系統(tǒng)的步驟變得更簡單一些。第三章車輛清洗概述3.1車輛外部的主要污垢車輛外部的污垢多種多樣，污垢的來源也各有不同，而其中最主要的污垢來源有如下幾種：1. 馬路上的沙石，灰塵。2. 氣體中的微小顆粒，霧霾等。3. 天氣原因?qū)е碌挠晁┧取?. 車輛在維修

25、或者保養(yǎng)中的使用的潤滑油等化學(xué)物質(zhì)。3.2清洗原理1.界面活性力界面活性劑是包括親油基和親水基的有機(jī)化合物，吸附在固液界面、液液界面、氣液界面上，是可以顯著改變界面性質(zhì)的材質(zhì)。根據(jù)它的分子結(jié)構(gòu)的差異，分為陰離子界面活性劑，陽離子界面活性劑及非離子界面活性劑三種。2.溶劑的離散力和溶解力常用溶劑主要是有機(jī)溶劑和水兩種。水是一種非常便宜的溶劑，可溶解電解質(zhì)(有機(jī)、無機(jī))、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪酸、酒精類等，具有不燃、無毒、無味、無臭，且不需要復(fù)雜的附屬設(shè)備的多種優(yōu)點。水的缺點是對油脂類的溶解力不夠，除掉該類污垢時，需要與其它清洗要素組合使用。有機(jī)溶劑的種類極多，通常根據(jù)清洗的目來選擇和組合方法。

26、在使用時，還應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性(溶劑的回收利用等)和使用性(易燃性、阻燃性、爆炸性、毒性、公害、廢液處理等)等要求。3.化學(xué)反應(yīng)力選擇對污垢和被洗物都最為恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥品去針對清潔，這是最為有效、簡單、而且經(jīng)濟(jì)性好的要素，但它的缺點有易損傷被洗物，且對操作者有危害等。酸類洗滌劑是用于除去金屬類的污垢(金屬表面的銹跡、氧化皮、變質(zhì)層等)，堿類洗滌劑主要是除去動植物性油脂和礦物性油脂，污垢以及蛋白質(zhì)淀粉等高分子有機(jī)物形成的污垢。4. 熱、壓力、摩擦力等熱、壓力、摩擦力等是與溶解力同等重要的清洗要素，不采用物理力的清洗系統(tǒng)是不可能的。加熱不但可使化學(xué)反應(yīng)速度提速，還能夠使高粘度油脂類的粘度降低，從而加

27、大洗滌效果；攪拌和刷洗等引起的摩擦以及用高壓水噴射等均可使污垢與被洗物分離，使污垢易溶于溶劑，推動清洗。在決定清洗方法時，必須了解被洗物的特性和污垢的性質(zhì)。要知道被洗物所用材料的物理性質(zhì)是屬于哪種表面，與洗滌劑會不會有起化學(xué)反應(yīng)等。對于污垢，在挑選合適的清洗方式時，也要看其粘附狀態(tài)、所屬種類等，污垢的粘附狀態(tài)如圖 1.1 所示，從機(jī)械性的覆蓋至滲透、擴(kuò)散到被洗物內(nèi)部，有很多不同的狀態(tài)。狀態(tài)a.可較容易地除去，但狀態(tài)e.要完全除去非常艱難，對被洗物的損傷是必要的。每種狀態(tài)都需要通過考慮綜合使用合適清洗力，完成清洗。3.3車輛的清洗方式車輛的清洗方式有兩種，可分為自動清洗和人工清洗。其中人工清洗顧

28、名思義就是人力去清理，利用刷子去洗刷車身，人為的拿著噴水頭去沖洗車輛，不但浪費人力浪費時間還在很大程度上浪費了水資源。而另一種就是文中說設(shè)計的自動洗車系統(tǒng)，自動洗車系統(tǒng)是一種以機(jī)械為主去完成清洗的，在自動洗車系統(tǒng)中又分為兩大類，一類是射流式，另一類則是滾刷式。滾刷式的特點式采用洗刷部件去摩擦車身起到清潔的作用，主要代表是Washtec公司，而射流式的特點有采用高壓射流去把車身表面的污垢利用巨大的沖力清洗干凈，以美國的InterClean公司為代表。下圖1，1就兩種不同的方式和人工清洗做了一些數(shù)據(jù)，經(jīng)過對比，滾刷式各方面都更加適合加大利用。第四章車輛清洗機(jī)總體方案研究4.1設(shè)備用途車輛清洗機(jī)作為

29、車輛段和停車場的配套設(shè)備，它最重要的就是車輛的清洗。采用列車自行牽引、庫內(nèi)洗刷的形式，對車輛前端部、后端部、側(cè)頂弧面、側(cè)面、門窗框死角等部位的刷洗、沖洗及吹干任務(wù)，清洗完成以后可以有效的清除車體外表面的油泥、灰塵等附著在車體表面的污漬，洗車任務(wù)完成后，車輛外表面沒有污漬、不留水的痕跡、沒有洗滌劑殘留物。4.2 車輛清洗機(jī)主要功能車輛清洗機(jī)具備以下功能;（1）使用及操作功能1能夠全方位的進(jìn)行清洗，沒有任何死角，也不能在清洗途中對車輛有認(rèn)識的損傷。2可以人工去選擇使用手動洗車模式還是自動洗車模式或者是手動和自動相結(jié)合的模式。3能夠滿足在運行過程發(fā)生意外時停止清洗系統(tǒng)，以免發(fā)生損失。4能夠在滾筒中加

30、入車輛清潔劑。5可以滿足廢水的過濾沉淀和循環(huán)使用。6具有自動調(diào)節(jié)車輛位置的功能。（2）安全及故障診斷功能1要有明顯和豐富的系統(tǒng)流程以及顯示故障的功能。2必須能夠在出現(xiàn)意外時認(rèn)為停止系統(tǒng)。3要有好的故障自爭端功能，還要有監(jiān)控和報警系統(tǒng)。4.3清洗工藝流程及工位設(shè)計車輛的清洗工藝流程步驟如下;車輛進(jìn)入洗車間對車身進(jìn)行打濕噴出洗滌液刷魔洗滌液前端洗初刷洗沖洗精刷洗清水沖洗吹風(fēng)烘干車輛出庫，洗車完成。按照車輛清洗機(jī)的工藝要求，開始入庫一側(cè)設(shè)置主要工位是：光電開關(guān)工位、熱風(fēng)幕工位、預(yù)濕噴水工位、噴洗滌液工位、洗滌劑刷抹側(cè)頂弧刷組工位、洗滌液刷抹側(cè)刷組、側(cè)刷刷抹工位、端洗停車指示、端洗刷組工位、初刷洗側(cè)刷

31、組工位、初刷洗側(cè)頂弧刷組工位、初刷洗側(cè)刷組工位、回用水沖洗工位、精刷洗側(cè)刷組工位、清水沖洗工位、精沖洗工位、強(qiáng)風(fēng)吹掃工位、熱風(fēng)幕、出庫測速工位、洗車結(jié)束指示。結(jié)束了工位的設(shè)計后，對各個工位的數(shù)量和擺放位置去做設(shè)計。設(shè)計原則有：1 要全方位進(jìn)行清洗。2 必須符合適當(dāng)?shù)那逑戳Χ取? 每一次的步驟不可以對之前的操作進(jìn)行第二次污染。4 必須要容易操作而且價格合適。4.4清洗質(zhì)量要求車輛在進(jìn)行洗車之后必須有一個關(guān)于清洗質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)：1 車身表面沒有油脂，沒有銹跡也沒有灰塵。2 車身和玻璃等所有地方不能有明顯的水漬。3 不可以對車的表面或者其他地方造成傷害或者損害。4 不能出現(xiàn)污水堆積或者洗滌劑殘留的情

32、況。5 絕對不能造成環(huán)境污染。4.5清洗工位與清洗方式研究清洗工位與清洗方式的設(shè)計的好壞與清洗機(jī)的清洗質(zhì)量，能耗，效率，實施成本都有很大的關(guān)系。滾筒式是本文主要研究的一類，它在刷洗控制和使用時間都有很大的優(yōu)勢，而且清洗效果也很好，主要體現(xiàn)有：1 能夠有效地清除各種污漬，清潔強(qiáng)度非常高。2 節(jié)約用水，平均每輛車都比其他洗車方式省很多水。3 對車身的表面沒有什么傷害。所以，我們按照這個目標(biāo)去設(shè)計的工位如下;（1）預(yù)濕工位：就是把車輛的車身用清水先打濕，對依附在車身上的贓物起到了一個軟化的作用，并為接下來的步驟做一個基礎(chǔ)。（2）噴洗滌液工位：把洗滌劑沿著筒壁噴射到車身上。 （3）刷抹洗滌液工位：本工

33、位包含 1 組側(cè)頂弧刷組和 2 組側(cè)刷組，作用于洗滌液刷抹，提高洗滌液與車體表面污垢物的反應(yīng)。 （4）端洗工位：用于刷洗列車編組中前后兩端表面及端側(cè)面，i必須做到每一個地方都清潔到位，做到無死角清潔。同時它還用來刷洗車體端面與側(cè)面的過渡面。 （5）初刷洗工位：本工位包含 1 組側(cè)頂弧刷組和 2 組側(cè)刷組，是等到洗滌液都涂抹結(jié)束后用更大強(qiáng)度的刷子去洗刷車身。 （6）沖洗工位：在泡沫清洗結(jié)束以后利用清水噴頭去噴出清水沖洗車身上的泡沫，防止有洗滌液殘留。 （7）強(qiáng)風(fēng)吹掃工位：將完成沖洗后的車輛用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹干以防止殘留水漬，也防止潮濕的車身更容易粘附到臟東西。4.5.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計有兩

34、點，一方面是對于不同工位的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及選型和制造工藝等的目標(biāo)要求，其中主要是指對側(cè)頂弧刷、端刷、噴淋、沖洗、強(qiáng)風(fēng)吹掃及熱風(fēng)幕等。另一方面對刷洗動力部件的選擇和設(shè)計，主要是對豎刷、頂刷工位進(jìn)行電機(jī)及減速機(jī)選型、氣動執(zhí)行部分設(shè)計。4.5.2水循環(huán)及水處理系統(tǒng)水循環(huán)及水處理系統(tǒng)的設(shè)計有以下三點;1 污水處理的方法和工藝設(shè)計，與之相聯(lián)系的設(shè)備的選擇。2 對于水泵組和加泵組以及排水泵的選擇。3 對于水循環(huán)和各水池的設(shè)計以及水的用量的計算。第五章自動洗車系統(tǒng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1設(shè)計工具自動洗車系統(tǒng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計所使用的設(shè)計工具為AutoCAD，AutoCAD（Autodesk Computer Aided

35、 Design）是Autodesk（歐特克）公司在1982年開發(fā)的自動計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，主要是為了二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計文檔和基本三維設(shè)計，AutoCAD現(xiàn)在已經(jīng)使世界上最為流行的繪圖工具，可以用于土木建筑，裝飾裝潢，工業(yè)制圖，工程制圖，電子工業(yè)，服裝加工等多方面的領(lǐng)域。AutoCAD不僅具有便捷的用戶界面，還能通過交互菜單或命令行方式就能夠進(jìn)行各種操作。它的多文檔設(shè)計環(huán)境，讓非計算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會使用。在實踐的的過程中完美的了解它的各種應(yīng)用和技巧，以便提高工作效率。AutoCAD具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機(jī)和工作站上運行。5.2設(shè)計任務(wù)自動洗車系統(tǒng)的機(jī)械

36、結(jié)構(gòu)設(shè)計就是把比較籠統(tǒng)的東西精細(xì)成很具體的東西，像機(jī)械結(jié)構(gòu)中的一些零件，具體的結(jié)構(gòu)，比例，形狀，采用的材料，公差和熱處理等等。同時也要去完善加工的工藝，強(qiáng)度，精度和剛度。再去對設(shè)備的選擇做一個詳細(xì)的分析對比，把每個問題都精細(xì)劃分并解決。5.3設(shè)計的基本要求自動洗車系統(tǒng)設(shè)計的基本要求有三點:一是要滿足功能設(shè)計，要完善技術(shù)上的標(biāo)準(zhǔn)。要實現(xiàn)對材料和工藝等方面的要求。二是必須確保質(zhì)量設(shè)計，滿足多種要求，增大產(chǎn)品的質(zhì)量和各方面的性價比。主要是對成本，外觀，安全等做保障。第三點是要完善和不斷改進(jìn)設(shè)計，去創(chuàng)新和發(fā)展將產(chǎn)品做到最優(yōu)化。5.4主要機(jī)構(gòu)制造工藝要求自動洗車系統(tǒng)就該確保合理先進(jìn)制造工藝，質(zhì)量可靠，零

37、部件互換性好。所有旋轉(zhuǎn)件應(yīng)達(dá)到動態(tài)、靜態(tài)均衡，設(shè)備運行穩(wěn)定，噪音不大。洗車機(jī)的工作環(huán)境有酸堿性有腐蝕性的洗滌劑而且潮濕，所以對設(shè)備的防腐要有非常高的要求。設(shè)備零部件采用防高溫防老化、防水、防腐蝕的材料，讓表面進(jìn)行嚴(yán)格的防水與防腐蝕，利用表面防護(hù)的作用。輔材主要選擇不銹鋼或者是別的很耐腐蝕的材料。主材加工后進(jìn)行熱鍍鋅和噴塑處理，所有緊固件均都用不銹鋼的材質(zhì)，適合潮濕而且有腐蝕性的環(huán)境。在設(shè)備安裝是過程中對所有緊固件均做了防松處理，增強(qiáng)了設(shè)備使用的堅固。因為自動洗車系統(tǒng)的工作環(huán)境惡劣，水中含有洗滌劑,空氣濕度大，氯離子濃度高，機(jī)械構(gòu)架的防腐問題很嚴(yán)重。所以選擇熱浸鋅后噴塑的處理工藝，這樣就解決了防

38、腐問題，而且這樣的外觀更好且價格也更低。5.5機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計車輛的車身外表清洗設(shè)備屬于一套復(fù)雜機(jī)電設(shè)備，合理完整的設(shè)計是先進(jìn)可靠的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計理論的?，F(xiàn)代社會的急速發(fā)展也大大帶動了科技的發(fā)展，越愛越多的行業(yè)中都加入了可記得因素，這也同時引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改革與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域方面，因為微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展的速度及其的和快速和它們向機(jī)械工業(yè)的滲透，讓機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系都產(chǎn)生了巨大變化。機(jī)械工程領(lǐng)域一方面在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中一直增強(qiáng)智能方面和自動控制設(shè)計理念以及產(chǎn)品的功能和性能;而另一方面，機(jī)械系統(tǒng)的制造也加入了信息技術(shù)，生產(chǎn)的步驟中自動化

39、程度一直加強(qiáng)，讓企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)效率和競爭力都一直在不斷提高。自動洗車設(shè)備是貫穿了很多學(xué)科和很多領(lǐng)域交叉滲透的復(fù)合型機(jī)電設(shè)備，它不僅關(guān)系到機(jī)械領(lǐng)域、電氣電子領(lǐng)域、水循環(huán)處理領(lǐng)域、光(傳感器)領(lǐng)域、還涉及到自動化控制領(lǐng)域及計算機(jī)領(lǐng)域等方面的技術(shù)。第六章水循環(huán)及水處理系統(tǒng)設(shè)計6.1水的循環(huán)處理系統(tǒng)設(shè)計要求現(xiàn)在有很多的自動洗車系統(tǒng)都會利用回水處理，也就是水循環(huán)系統(tǒng)。首先要將污水放置沉淀將大量污漬顆粒沉淀到底部，接著去做除油和過濾的工作，把水中的油脂和沒有沉淀的污漬統(tǒng)統(tǒng)過濾掉。然后就可以重復(fù)循環(huán)使用這些處理過的水了。但是如果一直長期使用這些不斷循環(huán)的水時間一長就容易使水質(zhì)發(fā)臭發(fā)黑甚至有毒素的積累，所以我

40、們一般會在大量的新的水找那個加入少部分經(jīng)過處理的水，這樣就不會發(fā)生水質(zhì)變差的可能，但是這樣的話水的利用率卻只有不到40%。本文為了提高水的利用率專門設(shè)計了一套水循環(huán)系統(tǒng)。具體的水循環(huán)系統(tǒng)必須要符合以下條件：1 體積不能太大，不然會太占地方。2 過程必須快速而且流程不宜過長。3 經(jīng)過處理之后的水必須是對車輛沒有傷害的除鈣水。4 成本不能過高，必須環(huán)保安全，還要高效率和超節(jié)能。5 目標(biāo)達(dá)到80%的循環(huán)利用率。6 使用起來方便簡捷，要有故障報警和顯示的功能。6.1.1洗車水循環(huán)工藝設(shè)計洗車水的循環(huán)工藝設(shè)計過程如下：首先會將所有洗車用水集中到集水坑里，然后把積水坑里的水傳送到回收池里，污水會在回收池中

41、起到一個沉淀的作用，污水的沉淀會將大部分大顆粒泥沙和一些污漬都沉淀在池底，同時會把油脂等質(zhì)量輕的物質(zhì)漂浮在最上面。循環(huán)系統(tǒng)會利用隔油池去除漂浮在上面的油脂，再將除了底部的沉淀物外其他的水傳輸?shù)缴?，生化水池中的水會被通過砂濾來去除大部分雜質(zhì)，最后再利用活性炭把水中的異味和有機(jī)物質(zhì)去除，這樣就達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的洗車水水質(zhì)。通過這種水循環(huán)的處理的洗車水可以全部都再次利用，利用率不會低于70%。所以建議自動洗車系統(tǒng)中可以加入這樣的洗車水循環(huán)利用系統(tǒng)。6.2水處理及循環(huán)系統(tǒng)主要功能自動洗車系統(tǒng)中使用水處理及循環(huán)是為了起到節(jié)約用水，減少成本的目的，而這套水處理及循環(huán)系統(tǒng)的主要功能就有能夠?qū)⑷康南窜囉盟?/p>

42、收，經(jīng)過沉淀過濾等步驟之后再次利用。還可以為洗車行節(jié)約不少水資源減少了水資源的成本，更是為保護(hù)生態(tài)做出了極大的貢獻(xiàn)。無論是對于社會還是單一的洗車行業(yè)都是非常重要的一種系統(tǒng)。6.2.1水循環(huán)及水處理主要組成（1）集水坑 集水坑是為了把所有洗車用水手機(jī)到一起的而做的，他的材質(zhì)為混凝土，而且（2）回收池 回收池里面有一各污水泵，是為了把洗車水匯合在回收池內(nèi)，然后利用泵定量送到沉淀池，水泵就會結(jié)束工作，回收池也是用混凝土制作的， （3）沉淀池 沉淀池是用 3 個隔斷組成，內(nèi)壁有溢流孔，為了排除多余的回用水。目的是將洗車水按設(shè)定量加入到沉淀池里面，將大顆粒污漬等做沉淀，上清液流入除油池，依舊是混凝土制作

43、的。 （4）除油池 除油池的材質(zhì)和上述都相同，壁面也都會做一些防止?jié)B透和腐蝕的處理。里面有一個污水泵，壁面有過流孔。通過沉淀池沉淀后的洗車水流到除油池內(nèi)，將油脂留在池內(nèi)，去除油脂后的水從隔墻下孔流到生化池。 （5）生化池 生化池的材質(zhì)和上述都相同，壁面也都會做一些防止?jié)B透和腐蝕的處理。最底層裝有24 個曝氣頭，距底 200mm 高有一格篩，上面一層填充塑料球。另有一風(fēng)機(jī)向曝氣頭鼓風(fēng)。生化水池中的水會被通過砂濾來去除大部分雜質(zhì)，最后再利用活性炭把水中的異味和有機(jī)物質(zhì)去除，這樣就達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的洗車水水質(zhì)。 （6）回用水池 回用水池的材質(zhì)和上述都相同，壁面也都會做一些防止?jié)B透和腐蝕的處理。目的是用于機(jī)

44、械過濾后的水存儲，將處理后的水循環(huán)去使用。6.2.2污水的生化處理工藝自動洗車水循環(huán)的生化處理就是在生化池內(nèi)配置有好氧生化菌的培養(yǎng)基，進(jìn)入空氣經(jīng)曝氣頭曝氣，讓他持續(xù)好氧生化菌據(jù)繼續(xù)成長，好氧菌依附在培養(yǎng)基上不可以跟著水遺失，利用好氧生化菌除去溶解在水中的可降解的洗滌劑和其他需要溶解的東西。好氧生物處理是在有氧的環(huán)境下，利用好氧微生物的功能去工作的。在這個步驟中，污水中的溶解性有機(jī)物通過好氧菌的細(xì)胞壁被細(xì)菌吸走，各種機(jī)物會先依附在細(xì)菌的外部，而細(xì)菌分泌出的外酶分解為溶解性物質(zhì)，再透到細(xì)菌細(xì)胞。好氧菌利用自身的功能也就是氧化、還原、合成，把一些被吸收的有機(jī)物氧變成不那么復(fù)雜的無機(jī)物，同時放出細(xì)菌生

45、長、活動所需要的能量，再其他有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯矬w的營養(yǎng)質(zhì)，變成新的原生質(zhì)，細(xì)菌就會慢慢生長、分裂，分裂成大量的細(xì)菌。一直重復(fù)這樣。 再生化池中的生態(tài)系統(tǒng)里面好氧性細(xì)菌是最重要的一部分，像枯草桿菌、硝化細(xì)菌等都是通過溶解氧把有機(jī)物和其他毒物質(zhì)變成沒有毒的物質(zhì)的。好氧菌的生長速度和溶氧量都是類似的的，如果溶氧量變得越來越高那細(xì)菌就會越來越活躍，細(xì)菌的增殖的速度也就隨著越來越快。 好氧菌的耗氧量非常大，硝化細(xì)菌每代謝1克氨就會消耗4.5克的氧氣。當(dāng)溶氧量不夠的時候細(xì)菌的機(jī)能會被限制，并偶爾會代謝出其他物質(zhì)，厲害的時候細(xì)菌膜外層的好氧菌就開始脫落死亡，會讓厭氧類細(xì)菌變成主導(dǎo)因素，使氨氮積累，水質(zhì)惡化，藻

46、類滋生，腥臭味出現(xiàn)的現(xiàn)象。 被溶解氧氣的數(shù)量，就是水的溶氧量，通常用（ppm）表達(dá)。溶氧就是說溶解于在水中的分子狀態(tài)的氧。水中的生物使要水中的溶氧來做呼吸作用的。所以需要人為的去做增氧，文中利用的就是鼓風(fēng)機(jī)曝氧，運轉(zhuǎn)到5分鐘，就是停止3分鐘，一天24小時不斷的循環(huán)工作。6.2.3生化處理裝置生化處理裝置被安裝在生化池里面，采用分層的方式去做，每一個位置都是不變的，生化處理裝置把有24各曝氣頭的曝氣管安裝在池底，做好所有管道的安放，再安裝生化球支架和不銹鋼絲網(wǎng)，利用鍍鋅鐵絲把不銹鋼板網(wǎng)固定在支架上面。接著把生化球利用漁網(wǎng)尼龍袋子分別裝在35個袋子里，把袋子和支架安裝在一起，為了避免生化球飄到水面

47、上去。過水口的上面要放一圈角鋼去支撐尼龍繩網(wǎng)，在把塑料地毯放在表面上，用尼龍繩把塑料低碳也覆蓋起來。然后用鍍鋅鐵絲把斜管也安裝在支架上。過水孔都利用不銹鋼板網(wǎng)攔住，最后在曝氣環(huán)路管道的最里面做上垂直管道。第七章 PLC控制及系統(tǒng)設(shè)計7.1控制系統(tǒng)需求分析車輛自動洗車系統(tǒng)不僅完成了車輛自動洗車的目標(biāo)，更使對清洗過程的安全保障和和可靠非?？粗?。而且還重視了系統(tǒng)的合適價格。系統(tǒng)需求將做到下列目標(biāo)： 1控制系統(tǒng)運行機(jī)械去做清洗機(jī)械的任務(wù)。車輛自動清洗的機(jī)械動作是說側(cè)刷及側(cè)弧刷旋轉(zhuǎn)、行走及升降、端刷旋轉(zhuǎn)的動作。 2控制水泵就是值做噴淋清洗工作。要求控制噴淋系統(tǒng)里面的水泵在對的時間工作和結(jié)束。有預(yù)濕、回用

48、水沖洗、清水刷洗、噴洗滌劑等等的12個離心泵包括回用水泵 9 臺、4 個藥劑泵， 3 個潛污泵、清水泵 2 臺、熱交換水泵 1 臺。在自動洗車系統(tǒng)工作時，先將水泵設(shè)置工作，管道充滿水，噴嘴正常的壓力下開始清洗。所以在水泵工作的控制中應(yīng)必須確保對的啟動時間。 3可以根據(jù)操作人員的控制去對系統(tǒng)做出各種的操控，并且能夠隨時做出該改變和調(diào)整。4系統(tǒng)中含有傳感器，能夠操控車輛的進(jìn)入和各種系統(tǒng)動作的工作。5具備4種洗車模式，自動洗車模式，手動洗車模式，半自動的洗車模式和單周期的洗車模式。 6具備了安全監(jiān)控的功能并且可以現(xiàn)場監(jiān)控。 7能夠在發(fā)生意外時自動啟動報警裝置，也可以在中途遇到事故或者意外時人工停止系

49、統(tǒng)工作。7.1.1現(xiàn)場控制設(shè)計思想現(xiàn)場控制的理念主要就是為了實現(xiàn)自動洗車模式和手動洗車模式的相結(jié)合，不僅加大了系統(tǒng)的及時性還很大程度上保障了系統(tǒng)的安全性。現(xiàn)場控制的設(shè)計思想最主要就是研究現(xiàn)場控制的自動洗車模式系統(tǒng)。利用控制現(xiàn)場的總線和工控機(jī)直接去控制等各種方案的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PLC的控制設(shè)計是最可靠最有保障的。Plc的主要是設(shè)計思想時利用傳感器去讓控制思想通過PLC程序然后把它的體現(xiàn)傳送到繼電器中，完成控制機(jī)械系統(tǒng)的全部內(nèi)容和所有的動作?，F(xiàn)場控制思想的示意圖如下：7.1.2電控系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容車輛的電控系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容是要以可編程控制器PLC為主要部分然后利用所有的傳感器去對所有的信號進(jìn)行

50、分析和判斷以及檢測，一起去實施對設(shè)備的操控?？刂圃O(shè)備的人員要在規(guī)定的控制臺去做工作。電控系統(tǒng)由前后端刷變頻控制、位置和速度控制、供氣和加藥控制、洗刷供水、主跨立刷和頂弧刷控制、水循環(huán)和處理控制、數(shù)據(jù)和圖像監(jiān)控系統(tǒng)組成。結(jié)構(gòu)框為下表所示：（1）側(cè)刷和頂弧刷控制側(cè)刷和側(cè)頂弧刷是利用電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動，讓刷組一直轉(zhuǎn)起來，再和車輛摩擦擁有恒定的刷洗力度，再將車輛全面清洗。當(dāng)PLC 收到清洗的信號之后，就會操控刷組的接觸器線圈通電以后，對刷組電機(jī)做出操控。 （2）前后端刷變頻控制 端刷的控制一共有三大點：一是操控讓刷組旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，二是控制刷組前后行走的電機(jī)最后時控制刷組上下的電機(jī)，這三個電機(jī)統(tǒng)統(tǒng)是變頻電機(jī)

51、。而當(dāng)中的前后、上下走行電機(jī)都是利用設(shè)定變頻器頻率，讓他低于工頻的，目的就是為了降低速度?？刂贫怂⑿D(zhuǎn)的變頻器是在工頻下通過變頻器和 PLC 的通信功能，滿足才完成對車輛端面仿形洗刷要求的。 （3）供水、供氣和加藥系統(tǒng)控制供水系統(tǒng)最主要的目的是完成清水池水位,回水池水位的自動系統(tǒng)控制,用來完成自動清洗過程中系統(tǒng)對兩個水池水位的目標(biāo)要求。供氣系統(tǒng)是實現(xiàn)空壓機(jī)的遠(yuǎn)程工作和停止任務(wù)，在氣壓達(dá)到一定要求時，操控各種刷組上的電磁閥，去讓擺動馬達(dá)供氣，刷組擺動到一定的角度，就可以與車體表面接觸并有一個恒定的壓力。加藥系統(tǒng)洗的目的是計量泵的洗滌劑稀釋比例和定量加注洗滌劑，讓洗滌劑和回用水混在一起使用，達(dá)到要

52、求濃度洗滌劑，噴射在車輛的車身，如果不選擇洗滌劑，就會把計量泵停止，噴射出來的的只有回用水。供水、供氣和加藥控制，全部時利用 PLC 去幫控制水泵、電磁閥和藥液定量泵控制接觸器、繼電器控制信號，完成操控任務(wù)的開始和停止。水位的控制模式有：利用水位全自動控制模式。池中固定有水位檢測的傳感器，去檢測滿、低、極低的不同水位，再將水位信號傳輸?shù)絇LC。PLC會自動將送入的水位信號控制進(jìn)水氣動電磁閥的開、關(guān)，當(dāng)水位在滿水位或者低水位的情況下，PLC就睡自動關(guān)閉和打開進(jìn)水氣動電磁閥；當(dāng)水位在極低水位的情況下時，就會給出報警聯(lián)鎖信號。 （4）水循環(huán)和處理控制 水循環(huán)系統(tǒng)就是利用污水泵完成積水坑到回收池、經(jīng)過

53、沉淀、過濾和除油的任務(wù)過程的不斷重復(fù)。還要完成機(jī)械過濾器過濾和循環(huán)能力。達(dá)到清水池上軟水設(shè)備的要求，完成沖洗任務(wù)?？刂粕仄匮躏L(fēng)機(jī)，達(dá)到好氧菌分裂的目標(biāo)。 （5）位置和速度控制位置和速度的控制其實就是指利用關(guān)電開關(guān)，完成設(shè)備的自動開始工作和停止工作任務(wù)和車輛速度的檢測，要是速度比 3km/h高,那就會給出超速報警信號。 （6）數(shù)據(jù)和圖像監(jiān)控 數(shù)據(jù)和圖像監(jiān)控有工控機(jī)SCADA監(jiān)控及視頻監(jiān)視系統(tǒng)。SCADA監(jiān)控系統(tǒng)利用工控機(jī)與 PLC 通訊去和監(jiān)控洗車機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的運行情況，LED模擬顯示屏可以更簡介和方便的顯示系統(tǒng)的流程狀態(tài)和設(shè)備運行的情況；視頻監(jiān)視系統(tǒng)利用高清晰視頻球形攝像頭做一個360度的旋

54、轉(zhuǎn)去隨時監(jiān)視洗車間里面的的進(jìn)展。7.1.3控制系統(tǒng)方案設(shè)計自動洗車的控制系統(tǒng)時基于PLC，控制面板，電磁閥，指示燈，交流接觸器和檢測信號所結(jié)合在一起的。在子都能洗車的控制系統(tǒng)里面，要將控制面板上面安裝的按鈕，開關(guān)以及檢測信號輸入到PLC中去，然后利用PLC去操控其他的設(shè)備，例如電磁閥，指示燈的顯示以及報警，還有各種電機(jī)等等。具體圖例如下：在80年代之前，PLC就已經(jīng)開始大量的用微處理器去做中央處理器了，而且都采用了中，大，超大規(guī)模的集成電路，輸入輸出和外圍電路也不例外。當(dāng)時的PLC已經(jīng)不單單只有邏輯判斷的功能，他甚至包含了數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)通信和PID調(diào)節(jié)的功能。官方發(fā)布的完整草案中詳細(xì)的對可編程

55、控制器做出了一下的規(guī)定：可編程控制器作為數(shù)字運算操作的待電子系統(tǒng)，它主要就是為了在工業(yè)的環(huán)境下使用，利用可編程控制器的存儲能力在他的內(nèi)部中進(jìn)行各種邏輯運算，順序運算，選擇運算和其他定時計數(shù)的功的操作指令。還有關(guān)于可編程控制器以及他外圍設(shè)備都非常容易的就可以和工業(yè)控制系統(tǒng)相互聯(lián)合，更為方便的去增加其他的功能和設(shè)計。大部分用戶都認(rèn)為可編程控制器就是一種無觸點的設(shè)備，它能夠跟大程度上的去更換生產(chǎn)的工藝，就現(xiàn)在而言，可控制編程已經(jīng)是一個工廠實力的象征和工具，更是獲得了大眾的好評和普及。為很多選擇可編程控制器的工廠都帶來了非常大的收益。7.2 PLC的硬件結(jié)構(gòu) PLC的主要部件有：中央處理單元，輸入輸出

56、單元，存儲器，編程器和電源等。具體的各個部件的介紹如下： 1.中央控制處理單元。PLC系統(tǒng)中在那個似乎用微處理器和單片機(jī)以及雙極性位片式微處理器等，單片機(jī)的型號有8031，8096等等。通用的微處理器的型號有8080，8086，80286，80386等等。位片式微處理器型號有AM2900,AM2903,等等。本文中所使用的微處理器就是上述中的16位的8096單片機(jī)。2.輸入輸出接口電路。PLC的輸入輸出可以對各種不一樣的輸入輸出電路去做電平的轉(zhuǎn)換，將它們?nèi)マD(zhuǎn)變成為適合的所需的標(biāo)準(zhǔn)的電平去給PLC用。PLC的輸入接口的器件有很多，包括各種開關(guān)、按鈕、傳感器等。每一種PLC的電路就差不多相似，都含

57、有一些管耦合器隔離而且還有RC濾波器去消除輸入觸點的各種外部干擾。通常PLC有三類，一類式直流輸入，一類式交流輸入，還有一類是直流輸入和交流輸入。巧的是PLC的輸出電路也有三類，一類是繼電器輸出，一類是晶體管輸出，還有一類是晶閘管輸出。而且輸出的端子還有兩種連接方式，一種是端子各自獨立，另一類是輸出各自獨立沒有公共點。所以必須使用一樣的電壓等級和電壓類型，而且不同色公共點能夠用不一樣的電壓等級的負(fù)載和電壓類型，而且每個點和每個點都是沒有聯(lián)系的。3.存儲器。PLC分為用戶存儲器和系統(tǒng)存儲器兩種。用戶存儲器就是存入用戶編制的程序，系統(tǒng)存儲器是存入系統(tǒng)管理的程序。4.電源。主要給PLC供電的是市電，當(dāng)突然也有一部分使用直流24V電源去供的。5.編程器。編程器能夠把用戶程序輸入到PLC的存儲器里面，也能利用編程去修改或者檢查程序。當(dāng)然也能去監(jiān)視PLC的工作步驟以及內(nèi)容，普遍被封為智能型和簡易型兩類。7.2.1 PLC的工