自助洗車機控制的設(shè)計

1、江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院題 目 自助洗車機控制的設(shè)計 班 級： 機電10級 姓 名： 黃 健 學(xué) 號： 08060110327 指導(dǎo)老師： 肖 清 完成時間： 2013 年6月 摘要時代在前進，人們的生活水平在不斷提高，汽車是出行的重要交通工具，所以汽車的數(shù)量越來越多，同時帶動了洗車業(yè)的發(fā)展。洗車成了不可缺少的話題和必須處理的事情。隨著科技的發(fā)展，洗車機也從原來的人工洗車發(fā)展到了如今的自助洗車，為了更加方便人們以后的洗車問題，本系統(tǒng)實現(xiàn)了完全的自助洗車，使得洗車越來越輕松、方便、快捷。本次設(shè)計的自助洗車機系統(tǒng)采用以PLC為核心的控制器思想，以按鍵和投幣機作為信息采集單元，以PLC作為數(shù)據(jù)處理和

2、控制單元，以數(shù)碼管作為現(xiàn)實數(shù)據(jù)單元，以指示燈作為用戶狀態(tài)單元和工作指示單元的自助洗車機控制系統(tǒng)。關(guān)鍵字：PLC控制、自助洗車、數(shù)碼管顯示引言一、 設(shè)計目的我國汽車工業(yè)高速度完成長，汽車行業(yè)前景廣闊。根據(jù)調(diào)查結(jié)果表明，預(yù)計2011年將持續(xù)保持增長，預(yù)計增長率在19%至20%之間。到2020年，中國本土汽車產(chǎn)量將達到2000萬輛左右，其中兩成產(chǎn)品將進入國際市場。根據(jù)汽車行業(yè)專家們的預(yù)測，隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和人們消費觀念的改變，中國將成為世界轎車的最大消費國之一，即我國轎車保有量在未來的一二十年里將會有飛速提高。在不久的將來，開車將會是人們普遍掌握的生活技能，轎車也不再是特權(quán)人士的標志，而將

3、是人們出門的代步工具。那么當人們擁有一輛自己的愛車時，無疑會呵護倍至。汽車的平時清潔護理和定期美容保養(yǎng)，必然成為人們?nèi)粘５南M內(nèi)容。 另一方面，我國各大中城市雖然發(fā)展很快，但建設(shè)不配套，缺乏停車場所，使大量汽車只能露天棲息，飽受風(fēng)吹、雨淋、日曬的無奈，致使汽車日漸老化。這就更加促進了汽車美容業(yè)的發(fā)展。而汽車清洗是汽車美容項目的重要，雖然人工洗車和pc洗車的收費相差不幾，但在時間、效率、人的勞力、物力上卻涇渭分明。而使用自助洗車機則具有以下優(yōu)點：1) 洗一輛車的時間只需要3至4分鐘，效率高；2) 能大大削減生產(chǎn)力、降低勞動強度，節(jié)省成本；3) 手洗比起來更易吸引客戶，在提高群體形象的同時，又能大

4、幅度提高的經(jīng)濟收益；4) 可以采用輪回水設(shè)備，減少用水量，節(jié)能環(huán)保。二、 設(shè)計任務(wù)根據(jù)控制要求，明確設(shè)計任務(wù)，擬定設(shè)計方案與進度計劃，運用所學(xué)的理論知識，進行自助洗車機運行原理設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計，提高理論知識工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：1. 設(shè)計出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時序圖等；2. 系統(tǒng)有啟動、停止功能；3. 運用功能指令進行PLC控制程序設(shè)計，并有主程序、子程序和中斷程序；4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；5. 進行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)自助洗車機的控制要求。三、控制要求1. 設(shè)計投幣100元自助洗車機。2. 有3個投幣孔，分

5、別為5元、10元及50元3種，當投幣合計100元或超過時，按啟動開關(guān)洗車機才會動作，啟動燈亮起。7段數(shù)碼管會顯示投幣金額（用BCD碼），當投幣超過100元時，可按退幣按鈕，這時7段數(shù)碼管會退回零，表示找回余額（退幣選作）。洗車機動作流程：1) 按下啟動開關(guān)之后，洗車機開始往右移，噴水設(shè)備開始噴水，刷子開始洗刷。2) 洗車機右移到達右極限開關(guān)后，開始往左移，噴水機及刷子繼續(xù)動作。3) 洗車機左移到達左極限開關(guān)后，開始往右移，噴水機及刷子停止動作，清潔劑設(shè)備開始動作噴灑清潔劑。4) 洗車機右移到達右極限開關(guān)后，開始往左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。5) 洗車機左移到達左極限開關(guān)后，開始往右移，清潔劑停止噴灑

6、，當洗車機往右移3s后停止，刷子開始洗刷。6) 刷子洗刷5s后停止，洗車機繼續(xù)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(xù)往右移，到達右極限開關(guān)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(xù)往左移3 s后停止，刷子開始洗刷5s后停止，洗車機繼續(xù)往左移，直到碰到左極限開關(guān)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(guān)時，洗車機停止前進并往左移，噴灑清水及刷子洗刷繼續(xù)動作，直到碰到左極限開關(guān)后停止，并開始往右移。9) 洗車機往右移，風(fēng)扇設(shè)備動作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時，洗車機停止并往左移，風(fēng)

7、扇繼續(xù)吹干動作，直到碰到左極限開關(guān)，則洗車整個流程完成，啟動燈熄滅。3. 原點復(fù)位設(shè)計若洗車機正在動作時發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點復(fù)位，將洗車機復(fù)位到原點，才能做洗車全流程的動作，其動作就是按下復(fù)位按鈕，則洗車機的右移、噴水、洗刷、風(fēng)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(guān)時，原點復(fù)位燈亮起，表示洗車機完成復(fù)位動作?？刂葡到y(tǒng)總體設(shè)計一、系統(tǒng)硬件配置及組成原理本系統(tǒng)由三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列的PLC、人機交互和串口通信、數(shù)碼管和電源組成。其所需完成的功能是將鍵盤和投幣機采集到的信息通過I/O端口輸送到PLC內(nèi)部進行數(shù)據(jù)處理，得到的結(jié)果判斷是否滿足開始洗車的條件

8、，以實現(xiàn)對洗車電路的控制。同時數(shù)據(jù)處理時要求進行一定的數(shù)據(jù)顯示和指示燈的閃動。二、硬件系統(tǒng)組成本系統(tǒng)采用PLC作為核心控制。以按鍵和投幣作為信息采集單元，以PLC為作為數(shù)據(jù)處理和控制單元，以數(shù)碼管作為數(shù)據(jù)顯示單元，以指示燈作為用戶狀態(tài)單元和開鎖指示單元，組成硬件結(jié)構(gòu)框架圖。其中按鈕輸入信號包括人工輸入的信號和洗車機碰到限位開關(guān)時的信號。人工輸入信號包括：開始按鈕、開始投幣按鈕、投幣結(jié)束按鈕、開始洗車按鈕；洗車機碰到限位開關(guān)的信號包括：洗車機初始位置信號、左限位開關(guān)信號、右限位開關(guān)信號。三、I/O分配表輸入信號輸出信號啟動開關(guān)X0顯示個位的七段數(shù)碼管Y0Y7復(fù)位開關(guān)X1顯示十位的七段數(shù)碼管Y10

9、Y17右極限開關(guān)X2顯示百位的七段數(shù)碼管Y20Y27左極限開關(guān)X3洗車機右移Y305元投幣孔X4洗車機左移Y3110元投幣孔X5洗車指示燈Y3250元投幣孔X6找錢指示燈Y33退幣X7噴水Y34刷子洗刷Y35噴清潔劑Y36風(fēng)扇Y37四、硬件系統(tǒng)總體接線圖程序設(shè)計一、控制程序流程圖二、控制程序設(shè)計思路通過控制要求可知，本程序設(shè)計主要分為兩部分：投幣程序和洗車程序。先啟動洗車機，然后開始投幣，當投入的總錢數(shù)大于等于100元，然后找余錢并啟動洗車程序，開始洗車，洗車指示燈亮。洗車程序結(jié)束，洗車機碰到左極限開關(guān)自動停止，洗車指示燈亮熄滅。在洗車過程中，如果出現(xiàn)故障，排除故障后按復(fù)位開關(guān)，程序跳轉(zhuǎn)到洗車

10、程序開始出重新運行洗車程序直至結(jié)束。三、控制程序時序圖四、系統(tǒng)控制程序程序梯形圖如下：指令表：1、啟動洗車機及投幣程序： 2、洗車程序： 四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析在程序編寫完成后，先檢驗其是否符合設(shè)計初衷，是否能達到相應(yīng)的指標。首先是投幣程序的調(diào)試，檢驗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(yīng)。然后是洗車程序的調(diào)試，通過假定輸入一定的初值來檢驗程序是否正常。通過多次的調(diào)試和修改，基本達到了控制要求?？偨Y(jié)本次綜合實驗主要運用PLC控制的一些相關(guān)知識，如運用PLC的I/O端口、數(shù)碼管顯示等各種實用功能。本次實驗使得我們對于PLC控制器的組成以及工作原理有了更深的了解，鞏固了PLC的編程方法，學(xué)會了使用PLC仿真軟件進行編程以及調(diào)試。參考文獻1、袁任光，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與實例，華南理工大學(xué)出版社，20032、常曉玲，電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器，機械工業(yè)出版社，20043、鐘肇新、彭侃，可編程控制器原理與應(yīng)用，