自動洗車畢業(yè)設計機,自動洗車房

1、陜西國防學院2013級畢業(yè)設計（論文）摘 要當今社會是一個科技高速發(fā)展的社會，是一個自動化盛行的社會。有人開玩笑地說，自動化技術(shù)是聰明人為懶人發(fā)明的技術(shù)。這句話的前半句是有些道理，后半部分就不太確切了。因為自動化技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展并不是用來為懶人服務的。    本課題設計了一個全自動洗車機的控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的方式是采用人工對車輛進行清洗，這種方法勞動強度高、勞動效率低、對水和人力資源的浪費情況比較嚴重，特別在遇到陰雨天氣，車身沾滿泥漿的時候，人工清洗不能滿足對車輛清洗速度的要求。 2 0世紀 8 0年代中期，在公交系統(tǒng)的一些大型停車場開始采用機械化的洗車方式，但是由于

2、技術(shù)的限制，對汽車的清洗只能做到半人工化的工作，即機器的所有動作還是要由人工操作完成，對于提高效率的意義全自動洗車機是人機為一體的自動化洗車設備。大大提高了洗車質(zhì)量和洗車效率。采用PLC進行控制，通過合理的選擇和設計，提高了洗車機的控制水平。利用PLC作為控制系統(tǒng)，已成為當今制造業(yè)領(lǐng)域進行設備革命、提高生產(chǎn)力和市場競爭力的重要手段。特別是生產(chǎn)的自動化改造，PLC控制已成為一種技術(shù)潮流之一。 關(guān)鍵詞： 洗車機；PLC；邏輯控制；全自動ABSTRACTScience and technology in today's society is a rapidly developing soci

3、ety, is the prevalence of an automated society. It was a joke to say that automation technology is smart technology invented by lazy people. This sentence is some truth in the first phrase, the latter half of the less precise. Because of automation technology is not the invention and development of

4、services for the lazy.       This issue we designed a fully automatic washing machine control system. The traditional approach is the use of artificial cleaning of vehicles, the method of high labor intensity, labor efficiency is low, water and waste of human resources is ve

5、ry serious, especially in case of rainy weather, the body covered with mud, the manual cleaning can not be the speed of vehicles to meet the cleaning requirements. 2 0 century and the mid-eighty, in the public transport system a number of large-scale parking lots began to use mechanized methods of w

6、ashing, but due to technical limitations, the cleaning of the car can do the work of semi-artificial, that is, all the machine movements or to be completed by manual operation, for improving the efficiency of the significance of fully automatic washing machine is one machine for the automated car wa

7、sh equipment. Greatly enhance the quality of the car wash and car wash efficiency. The use of PLC control, through the rational selection and design, raised the level of control washing machine. As the use of PLC control systems, has become the area of equipment manufacturing industry revolution, in

8、creasing productivity and market competitiveness of an important means. In particular the transformation of production automation, PLC control technology has become a trend one.Keywords: car washing machine; PLC; logic control; automatic目 錄摘 要IABSTRACTII目 錄III緒 論1第一章 基于可編程控制器的電梯控制系統(tǒng)21.1 PLC可編程控制器21.

9、1.1 PLC簡介21.1.2 PLC提供的編程語言21.1.3當代PLC 的發(fā)展31. 2 基于PLC控制的全自動洗車機的特點4第2章 洗車機控制方案確定62.1 洗車機的分類62.2 自動洗車機種類的選擇72.3 自動洗車機的工藝控制要求72.4 洗車機控制系統(tǒng)原理框圖8第3章 硬件系統(tǒng)的設計103.1 洗車機的外型構(gòu)造103.2 洗車機控制臺設計103.3 主電路圖的設計183.4 控制電路的設計203.4.1 PLC的選擇203.4.2 PLC接口與硬件的接口203.4.3 PLC接線圖21第4章 系統(tǒng)的軟件設計234.1 車輛檢測控制234.1.1 光電傳感器的分類234.1.2光電

10、式傳感器的應用234.1.3 光電傳感器的發(fā)展234.2 門架的移動和滾筒的旋轉(zhuǎn)控制244.2.1 水平滾筒的控制244.2.2 滾筒旋轉(zhuǎn)244.2.3 門架的前進與后退244.3 手動控制254.4 故障報警254.5 程序流程圖254.6 程序的編譯25結(jié) 論36參考文獻38致 謝3940緒 論全自動洗車機的推廣和應用，對洗車行業(yè)提高效率，節(jié)約水資源，符合環(huán)保要求，降低經(jīng)營成本，獲取更大利潤提供了契機。尤其在大中型城市的機場、高速公路的進口、政府機構(gòu)和高檔社區(qū)、大型餐飲、超市的停車場、大型社會、文化活動的現(xiàn)場等機動車流量較大的地區(qū)，全自動洗車機提供的快速、優(yōu)質(zhì)、高效的服務，以及在美化城市方

11、面所起的重要作用，將大大提升洗車行業(yè)的地位、形象和影響。 全自動洗車機在歐美、日本已廣為使用，擁有量均達數(shù)十萬臺，其突出的優(yōu)點，良好的洗車效果、作用、和影響已得到驗證和社會的廣泛認同。隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，汽車越來越多的進入了家庭，汽車的快速增加與人們生活節(jié)奏的日益加快，使得自動動洗車機現(xiàn)在越來越受到廣大車主的青睞。國內(nèi)全自動洗車機在首都北京已裝機達800臺之多，但一些省會和大中型城市僅有少量使用，其余絕大多數(shù)城市還是一片空白，在洗車市場上所占的份額還比較小，但其潛力是巨大的和不容忽視的。我們堅信，全自動洗車機在當今國內(nèi)洗車市場上，有著巨大的發(fā)展空間和廣闊的市場前景，是一項具有可持續(xù)發(fā)展巨大

12、潛力的上好項目。 假以時日，全自動洗車機取代人工洗車已經(jīng)成為必然，而且也順應時代發(fā)展的趨勢。在當今科技迅速發(fā)展的信息時代，機械化、自動化、高科技化的服務方式必將成為洗車業(yè)發(fā)展的主導方向。全自動洗車設備必將領(lǐng)導洗車行業(yè)的新潮流，成為21世紀中國最流行的新型洗車方式。第一章 基于可編程控制器的電梯控制系統(tǒng) 1.1 PLC可編程控制器1.1.1 PLC簡介 PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計算機技術(shù)為基礎的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標準草案中對

13、PLC做了如下定義：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程.PLC是可編程邏輯電路，也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言，在半導體方面有很重要的應用，可以說有半導體的地方就有PLC。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運

14、算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。1.1.2 PLC提供的編程語言標準語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點:1它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。2梯形圖中接點（觸點）只有常開和常閉，接點可以是PLC輸入點接的開關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點或內(nèi)部寄存器、計數(shù)器等的狀態(tài)。3 梯形圖中的接點可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。4 內(nèi)部繼電器、

15、計數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。5 PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做條件使用。6 語句表語言，類似于匯編語言。7 邏輯功能圖語言，沿用半導體邏輯框圖來表達，一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。1.1.3當代PLC 的發(fā)展隨著個人計算(PC機)和通訊技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在PLC和DCS的設計結(jié)構(gòu)越來越接近.基本構(gòu)架都是操作站通過以太網(wǎng)接主站，主站通過現(xiàn)場總線接從站。出于安全性的考慮，冗余技術(shù)也不斷發(fā)展，雙冗余（如：GTCON2000）、三冗余(如：TRICON

16、)、七冗余（航空領(lǐng)域）。從PLC主站CPU的運行方式上又分為冷備、熱備和同步熱備。冗余技術(shù)的發(fā)展使得PLC可以沖破低級芯片的限制，而大量應用尖端的電子技術(shù)，與PC機發(fā)展同步。由于個人計算機的飛速發(fā)展，PC機變得穩(wěn)定而可靠。其接口的開放性，通訊和cpu的速度都使得它比原始設計思想下的PLC更適用于工控的要求。因此出現(xiàn)了軟PLC的概念，又稱為軟邏輯。其構(gòu)架是：在PC機上安裝如Linux、WinCE等操作系統(tǒng)，而在操作系統(tǒng)中運行IEC1131的邏輯執(zhí)行程序，作為PLC系統(tǒng)的主站（如：GTCON2000就是如此）。這種嵌入式的PLC使得工業(yè)控制可以應用各個領(lǐng)域的先進技術(shù)，突破了禁錮瓶頸，典型的軟邏輯P

17、LC結(jié)構(gòu)為 ARM嵌入Linux然后安裝PLC解釋程序（www.LinuxPLC.cn）。軟PLC的另外一個發(fā)展分支是，直接在微軟的個人計算機操作系統(tǒng)上運行類似PLC的軟件，而用計算機取代PLC系統(tǒng)中的主站。運行軟件PLC的計算機可以充分應用計算機的開放性接口和通訊速度，兼容性好?？梢話旖影蹇?、USB設備、以太網(wǎng)設備、串行通訊設備。比較典型的應用方案是：組態(tài)王軟邏輯通過串行通訊（現(xiàn)在也可用以太網(wǎng)）掛接研華的亞當模塊。隨著電子技術(shù)、通訊技術(shù)和軟件技術(shù)的不斷發(fā)展。這種構(gòu)架將完全取代PLC 和 DCS 成為主流形式。但目前PC機技術(shù)、操作系統(tǒng)和以太網(wǎng)還不能滿足可靠性要求。1. 2 基于PLC控制的全

18、自動洗車機的特點1可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備

19、也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符

20、號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。4系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。5體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化

21、的理想控制設備。第2章 洗車機控制方案確定 洗車機有很多的控制方案。這還要跟洗車機的種類而定2.1 洗車機的分類一按工作方式分：固定式和移動式。 固定式：洗車機不動，汽車由機械牽引或自行緩慢通過洗車機的工作區(qū)域，洗車機通過各種檢測設備反饋的信息，按照相應的指令程序自動運行，達到清洗汽車的工作方式。如：隧道式連續(xù)洗車機、大(中小)型通道式洗車機、無軌電車(地鐵、旅客列車)清洗機等。移動式，即汽車不動，洗車機按照一定的程序在導軌上來回移動，同時執(zhí)行洗車指令的工作方式。如：龍門往復式洗車機、大(中小)型移動式洗車機等。二按清洗車型分：小車型、大車型、特種車型。 市場上用于商業(yè)用途的絕大部分屬于小車型

22、洗車機，該類包含龍門往復式洗車機、隧道連續(xù)式洗車機、無刷往復式洗車機等。大車型洗車機主要包含大型移動式洗車機、大型通道式洗車機。特種車型洗車機主要為各種洗輪機、垃圾車清洗機、列車清洗機等。三洗車機從原理方面可以分為硬支承洗車機、軟支承洗車機、半硬支承洗車機。 硬支承洗車機是平衡轉(zhuǎn)速遠低于參振系統(tǒng)共振頻率的洗車機。平衡校驗時，支承擺架相對處于“硬”狀態(tài)，因此轉(zhuǎn)子可以在接近實際軸承條件下進行平衡校正。具有操作簡便、安全性能好的特點。 軟支承洗車機是平衡轉(zhuǎn)速大于參振系統(tǒng)共振頻率的洗車機。平衡校驗時，支承擺架相對處于“軟”狀態(tài)，因此轉(zhuǎn)子校驗平衡時。支承條件與實際軸承工作條件不同。具有測量精度高的特點。

23、 半硬支承洗車機是平衡轉(zhuǎn)速在0.30.5倍參振系統(tǒng)共振頻率之間的洗車機。同時具有有硬支承洗車機支承剛度高的特點，又有軟支承洗車機精度高的優(yōu)點。四洗車機從應用方面分可分為立式洗車機和臥式洗車機；專用洗車機和通用洗車機。臥式洗車機是被平衡轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸在洗車機上呈水平狀態(tài)的洗車機。適用于有轉(zhuǎn)軸或可裝配工藝軸的轉(zhuǎn)子，如機床主軸、滾筒、風機、增壓器、電機轉(zhuǎn)子、汽輪機等等。立式洗車機是被平衡轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸在洗車機上呈垂直狀態(tài)下的洗車機。適用于轉(zhuǎn)子本身不具轉(zhuǎn)軸的盤狀工件如離合器、齒輪、風扇、壓盤及其總成、制動盤、風葉、水泵葉輪、汽車飛輪、剎車轂、皮帶輪、砂輪等盤類零件。通用洗車機是指能對形狀和支承形式比較規(guī)則

24、的轉(zhuǎn)子進行動平衡的洗車機。通用洗車機操作簡單，效率也較高。專用洗車機是能對支承形式和外觀與一般轉(zhuǎn)子不同的轉(zhuǎn)子進行平衡的洗車機，例如特別針對發(fā)動機的曲軸，汽車的傳動軸進行設計的洗車機。功能專一2.2 自動洗車機種類的選擇 本課題選擇固定往復式洗車機。這種類型的洗車機適合采用PLC編程控制。往復式全自動洗車機是：汽車停在固定的位置不動，洗車設備根據(jù)車型來回往復運動。實現(xiàn)：自動沖洗底盤、自動沖洗車頂、自動仿行刷洗。一輛臟車進去，一輛凈車出來，全過程只要幾十秒。2.3 自動洗車機的工藝控制要求1洗車系統(tǒng)的組成部分:·一個支撐水平滾筒和垂直滾筒的門架，有一個雙向操作（向前和向后）的電機驅(qū)動；&

25、#183;一個用于旋轉(zhuǎn)水平滾筒的電機；·一個用于升、降水平滾筒的電機。整套控制系統(tǒng)由PLC控制：2.限位開關(guān)控制：·車輛檢測位置限位；·水平滾筒的上限位；·門架的前位置限位；·門架的后位置限位。3 自動沖洗·初始條件：門架在車輛前部位置（門架歸位開關(guān)閉合），輛車出現(xiàn)在沖洗區(qū)（車輛檢測傳感器閉合）。·當初始條件滿足時，按下啟動按鈕，開始如下的沖洗過程：工作指示燈亮，等待10秒水平滾動向下移動（KM1）水平滾筒到位（上滾筒到位傳感器）停止3秒鐘。·水平滾筒和兩個垂直滾筒開始正旋轉(zhuǎn)（KM3）并且門架向前運動（KM5）。本

26、例中，噴水泵（KM7）和旋轉(zhuǎn)滾筒的電動機同時被激活。·門架向前運動，碰到門架車尾限位開關(guān)時停止，電機全部停止5秒，這時門架自動后退（KM6）。與此同時平滾筒和兩個垂直滾筒開始反旋轉(zhuǎn)（KM4）。·門架后退，碰到歸位開關(guān)時停止，同時滾動停止旋轉(zhuǎn)，并發(fā)出升起水平滾筒的命令（KM2），直到滾筒歸位，結(jié)束循環(huán)。4手動立即停止和手動控制·一個所存按鈕可以在任何時候停止循環(huán)（立即停止所有電動機）。要開始一個新的循環(huán)，必須執(zhí)行以下操作：·按下手動升起滾筒按鈕，將水平滾筒升至上限位置（至水平滾筒歸位開關(guān)）。·按下手動門架后退按鈕，將門架退至初始位置（至門架歸位開

27、關(guān)）。5報警保護當系統(tǒng)出錯時蜂鳴報警器報警指示，以下幾種情況下會有報警警示2.4 洗車機控制系統(tǒng)原理框圖通過以上方案的選擇，確定系統(tǒng)框圖如圖（1）：PLC水平滾筒下降 水平滾筒上升車輛檢測 滾筒反轉(zhuǎn)水平滾筒到位 滾筒正轉(zhuǎn)水平滾筒歸位門架前進門架歸位 門架后退門架車位到位 水泵噴水 故障報警 圖1 洗車機控制系統(tǒng)方框圖第3章 硬件系統(tǒng)的設計3.1 洗車機的外型構(gòu)造該洗車機采用門架式的外型結(jié)構(gòu)。汽車停在固定的位置不動，門架根據(jù)車型來回往復運動。本產(chǎn)品適合清洗大中小型公交車輛。產(chǎn)品主要組成部分就是清洗門架。清洗門架由兩個垂直滾筒和一個水平滾筒組合而成，外型就如一個門框。水平滾筒上面安裝有一個光電傳感

28、器，用來檢測車輛的高度，當滾筒下降到車輛的高度時，光電傳感器會向PLC發(fā)送一電信號。另外還有一歸位開關(guān)，來控制滾筒的歸位。門架的下方是一個門架歸位傳感器，用來檢測門架是否歸位。門架前方設有車輛檢查傳感器，用來檢測車輛是否到位，是否可以開始清洗。門架尾部設有門架到車尾傳感器，通過這個傳感器來判斷是否清洗到車尾，從而實現(xiàn)往復的清洗。當汽車到達指定位置時候，按動啟動按鈕，門架就會按照指定的滑道滑動，同時噴水泵和滾筒開始工作。這時洗車機就會開始對車輛進行細致的清晰，省時、省力、省工、短短的1分多鐘就會完成一次往復清洗。自動洗車機的外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖（2）3.2 洗車機控制臺設計本產(chǎn)品控制臺采用按鈕式指

29、示燈于一體形勢的設計，既節(jié)約了空間，又一目了然。這就使控制者的操作變簡單了，設計結(jié)構(gòu)如圖（3）所示：圖2 洗車機外型示意圖圖（3）3.3 主電路圖的設計 主電路圖由四個電動機組成，還包括一些元器件，具體作用如下： 符號器件用途M1 電動機1控制水平滾筒的上升和下降M2電動機2控制滾筒的正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)M3電動機3控制門架的前進和后退M4電動機4噴水泵噴水FU0總斷路器保護總電路FU1電機1斷路器保護電動機1電路FU2電機2斷路器保護電動機2電路FU3電機3斷路器保護電動機3電路FU4電機4斷路器保護電動機4電路Q0總電路開關(guān)閉合、斷開總電路Q1電機 1開關(guān)閉合、斷開電機1電路Q2電機 2開關(guān)

30、閉合、斷開電機2電路Q3電機 3開關(guān)閉合、斷開電機3電路Q4電機 4開關(guān)閉合、斷開電機4電路KM1繼電器1閉合、斷開電機1的正轉(zhuǎn)KM2繼電器2閉合、斷開電機1的反轉(zhuǎn)KM3繼電器3閉合、斷開電機2的正轉(zhuǎn)KM4繼電器4閉合、斷開電機2的反轉(zhuǎn)KM5繼電器5閉合、斷開電機3的正轉(zhuǎn)KM6繼電器6閉合、斷開電機3的反轉(zhuǎn)KM7繼電器7閉合、斷開電機4的正轉(zhuǎn)FR1熱繼電器1保護電機1FR2熱繼電器2保護電機2FR3熱繼電器3保護電機3FR4熱繼電器4保護電機4 圖4 洗車機的主電路圖3.4 控制電路的設計3.4.1 PLC的選擇 根據(jù)實際情況和編程的需要我選擇了臺達DVP-32ES型號的PLC。該PLC擁有1

31、4個輸入觸點和14個輸出觸點，共兩組！平面觸點接口如圖所示圖5 DVP-32ES 型號PLC觸點接口示意圖X0-X7 第一組輸入觸點Y0-Y7 第一組輸出觸點X10-X17 第二組輸入觸點Y10-Y17 第二組輸出觸點C0-C3 DC24輸出負極輸出公共端24G DC24輸出正極L 火線接口N 零線接口 接地3.4.2 PLC接口與硬件的接口R1 X6 熱繼電器1 FR2 X7 熱繼電器2FR3 X10 熱繼電器3k0 X0 總啟動k1 X1 上滾筒到位k2 X2 門架到位 （車尾）k3 X3 門架歸位 （車頭）k4 X4 上滾筒歸位k5 X5 總停止 手動切換k11 X11 手動滾筒下降k1

32、2 X12 手動滾筒上升k21 X13 手動門架前進k22 X14 手動門架后退k31 X15 暫停按鈕k32 X16 繼續(xù)按鈕k6 X17 車輛出現(xiàn)3.4.3 PLC接線圖PLC的硬件接線圖如圖（5）簡單描述第4章 系統(tǒng)的軟件設計4.1 車輛檢測控制車輛檢測開關(guān)是由一個光電傳感器實現(xiàn)，但檢測到車輛的信號后，發(fā)給PLC一個開關(guān)信號，此時PLC的啟動程序才可以被激活，這就防止了不必要的錯誤啟動。下面對光電傳感器進行簡單的介紹：光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光敏器件。它可用于檢測直接引起光強變化的非電量，也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。4.1.1 光電傳感器的分類光電傳感器有光電管、

33、光電倍增管、光敏電阻、光電二極管和光電三極管、光電池、半導體色敏傳感器、光電閘流晶體管、熱釋電傳感器、光電耦合器件等光電元件。另外，光電式傳感器還可分為模擬式光電傳感器和脈沖式光電傳感器兩類。4.1.2光電式傳感器的應用 光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多。傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小。近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光電式傳感器已成為系列產(chǎn)品，其品種及產(chǎn)量日益增加，用戶可根據(jù)需要選用各種規(guī)格的產(chǎn)品，它在機電控制、計算機、國防科技等方面的應用都非常廣泛。選擇光電傳感器時的另一項決定因素就是工作環(huán)境。洗車行業(yè)的工作環(huán)境會很臟，在洗車時，濕度可能會較高以及有很多液體

34、，也可能會有沙子、洗車劑等。在這種情況下，必須考慮傳感器的環(huán)境適應性，如果傳感器不能適應污垢環(huán)境就不能被使用，光電傳感器適應性強、體積小。4.1.3 光電傳感器的發(fā)展光電式傳感器可非接觸地探測物體，廣泛用于自動化領(lǐng)域，如管理系統(tǒng)、機械制造、包裝工業(yè)等。當然，光電式傳感器也有它的缺點，它是以光為媒介進行無接觸檢測，光是一種頻率很高的電磁波，光干擾也算一種電磁干擾，它是導致傳感器誤動作的主要因素之一。環(huán)境光、背景光和周圍其他光電式傳感器所發(fā)出的光都是光干擾源。故設計時，采用偏振光及高頻調(diào)制的脈沖光，采用同步檢波方式，有利于抑制光干擾。 光電式傳感器在科學技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中發(fā)揮著越來

35、越重要的作用。人類社會對傳感器提出的要求越來越高是其發(fā)展的強大動力，而現(xiàn)代科學技術(shù)的突飛猛進則為其提供了堅強的后盾?？v觀幾十年傳感技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，不外乎分為兩個方面：一是提高與改善傳感器的技術(shù)性能；二是尋找新原理、新材料、新工藝及新功能等。4.2 門架的移動和滾筒的旋轉(zhuǎn)控制4.2.1 水平滾筒的控制水平滾筒式根據(jù)車輛的高度而定，當光電傳感器檢測到車輛的頂棚時，會向PLC發(fā)送一個開關(guān)信號，這個信號可以通過PLC使得水平滾筒停止下降，當循環(huán)結(jié)束時候水平滾筒通過PLC發(fā)出的信號自動歸位。4.2.2 滾筒旋轉(zhuǎn) 滾筒的旋轉(zhuǎn)和停止都是程序設計好的，值得強調(diào)的是，電機在停止轉(zhuǎn)動時都會有一個3-5秒的延遲，這

36、樣可以防止電機被瞬間的反向電流燒壞。4.2.3 門架的前進與后退 門架的前進與后退都是通過PLC的一連串程序設計而一步步實現(xiàn)的，門架的前進是車輛檢測信號和啟動信號發(fā)出后自動運行的，門架后退的信號是車尾檢測信號發(fā)出的。4.3 手動控制PLC的手動控制很重要，這不但可以應對一些不可預見原因造成的故障，還可以專門的對測量的某個部位進行反復來回的特殊清洗。想進入手動控制，必須先停止自動控制，如果想再次進入自動控制，必須將門架和水平滾筒通過手動歸位。4.4 故障報警針對故障，本人在PLC的程序里加了很多報警檢測和報警保護，比如電機過熱，電機短路，電機互鎖錯誤等等。報警會發(fā)出蜂鳴警報，而且還會進行切斷電源

37、的保護。切斷電源后需要進行手動歸位，檢修故障后方可繼續(xù)運行。4.5 程序流程圖本洗車控制系統(tǒng)可以用以下流程圖清晰、直觀、形象地反映全自動洗車的全過程，如圖（4）。4.6 程序的編譯此程序是通過WPLSoft 2.10軟件編譯，編程語言是臺達的專用語言，但與歐姆龍、西門子、施耐德等一些PLC的語言基本相似。PLC控制系統(tǒng)的設計基本原則是：最大限度的滿足被控對象的控制要求；在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用和維護方便；保證控制系統(tǒng)安全可靠。 本程序采用PLC的基本編程語言-梯形圖語言。梯形圖程序設計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設計語言。采用梯形圖程序設計語言，程

38、序采用梯形圖的形式描述。這種程序設計語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個梯級是一個因果關(guān)系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設計語言是最常用的一種程序設計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應用。 本梯形圖程序設計語言的特點是： （1）與洗車機原理圖相對應，具有直觀性和對應性； （2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對技術(shù)人員來說，易于撐握和理解； （3）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點是，梯形圖中的能流不

39、是實際意義的能流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待； 附錄1是全自動洗車機軟件程序梯形圖。4.7 PLC接口對應表X0總啟動X1上滾筒到位X2門架到位 （車尾）X3門架歸位 （車頭）X4上滾筒歸位X5總停止 手動切換X6熱繼電器1X7熱繼電器2X10熱繼電器3X11手動滾筒下降X12手動滾筒上升X13手動門架前進X14手動門架后退X15暫停按鈕X16繼續(xù)按鈕X17車輛出現(xiàn)Y0噴水泵工作Y1預熱指示Y2工作指示Y3上滾筒下降Y4上滾筒上升Y5滾筒正旋轉(zhuǎn)Y6滾筒反旋轉(zhuǎn)Y7門架前進Y10暫停指示Y11門架后退Y12故障指示Y13蜂鳴警報Y

40、14沖洗結(jié)束 指示蜂鳴Y15電機1故障Y16電機2故障Y17電機3故障結(jié) 論本設計基本上達到了設計目的。利用通用PLC實現(xiàn)了對洗車機的控制，通過合理的設備選型、參數(shù)設置和軟件設計，使洗車機運行的精度高，動作準確，穩(wěn)定性好，操作簡單，改善了洗車機運行的合理性，并節(jié)約了電能。更重要的是該洗車劑全自動運行，大大降低了勞動人員的強度，提高了工作效率，由于目前公交事業(yè)的迅速發(fā)展，各停車場停車數(shù)量迅速增加，這種采用PLC進行控制的全自動洗車機具有很廣泛的市場前景。畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的全自動洗車機控制系統(tǒng)的設計，對PLC硬件接線開關(guān)的控制，主電路開關(guān)

41、的選擇，編程中對繼電器等的保護等等，使我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，這是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 但是畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實踐是對自己大學四年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學之路還很長，以后更應該在工作中學

42、習，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻的人。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。 通過這次畢業(yè)設計使我掌握了做科學研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎，現(xiàn)將感受總結(jié)如下：       首先，我學會了對相關(guān)科技文獻的檢索，一切科學研究都是建立在前人研究的基礎之上的。因此，對于相關(guān)文獻資料的檢索顯得尤為重要。   其次，科學研究中的創(chuàng)新式建立在

43、對基本概念與基本理論的熟練掌握的基礎之上的。我的畢業(yè)設計的課題就是全自動控制系統(tǒng)的設計及PLC編程的使用。而這恰恰是建立在我基本知識的深入理解之上而完成的。通過這次畢業(yè)設計強化了我對大學期間所學的基礎課以及專業(yè)課的認識和理解，鞏固了我的知識體系結(jié)構(gòu)，為今后的工作打下了理論基礎。        第三，對于各種工具軟件的熟練使用也是科學研究中所必不可少的。在這次畢業(yè)設計中，我主要使用的是AUTO CAD這一工具軟件，該軟件主要用于畫圖。計算機輔助建筑設計(ComputerAidedArchitectureDesign，簡稱CAD

44、)是CAD在建筑方面的應用，它為建筑設計帶來了一場真正的革命。隨著CAD軟件從最初的二維通用繪圖軟件發(fā)展到如今的三維建筑模型軟件，CAD技術(shù)已開始被廣為采用，這不但可以提高設計質(zhì)量，縮短工程周期，還可以節(jié)約建設投資，而近幾年來我國每年的基本建設投資都有幾千億元之多，如果全國大小近萬個工程設計單位都采用CAD技術(shù)，則可以大大提高基本建設的投資效益。用CAD畫電路圖不用找元器件，而且每個元器件只需畫一個即可，可以反復復制、粘貼。近十年來，在CIMS工程和CAD應用工程的推動下，我國計算機輔助設計技術(shù)應用越來越普遍，越來越多的設計單位和企業(yè)采用這一技術(shù)來提高設計效率、產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動條件。目前，我國從國外引進的CAD軟件有好幾十種，國內(nèi)的一些科研機構(gòu)、高校和軟件公司也都立足于國內(nèi)，開發(fā)出了自己的CAD軟件，并投放市場，我國的CAD技術(shù)應用呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。        最后，通過這次畢業(yè)設計還使我了解了科技論文的寫作規(guī)范，熟悉了offic系列軟件在文字處理與排版等方面的使用。        總之，這次畢業(yè)設計不是簡簡單單的完成了一個課題，而是使我初步的掌握了科學研究