全自动洗车 开题报告

1．课题来源及选题的目的和意义

课题的来源：结合科研

选题的目的及意义：

选题的目的：

（1）通过本次毕业设计，使得对西门子300现状及发展能有进一步了解。

（2）掌握S7-300的组态及编程方法，了解它的工程应用。

（3）熟悉S7-300硬件配置及控制方案。

（4）掌握S7-300下位软件与实际工程相结合。

选题的意义：

可编程控制器（PLC）是近年来发展极为迅速，应用极广，以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。它应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要支柱之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的使用。其中，以西门子公司的S7-300/400在大中型PLC中应用最广，市场占有率最高。

时代在前进，生活水平在不断的提高，汽车作为出行的重要的交通工具，所以轿车的数量越来越多同时就带动了一个行业的发展，那就是洗车业。因此洗车便成了不可缺少的话题和必须处理的事情。随着科技的发展，洗车机也从原来的人工洗车发展到了如今的自动洗车，为了更加方便人民以后的洗车问题，本系统实现了完全的自动化洗车不需要人的参加，也使得洗车越来越轻松、方便、快捷。随着工业控制器在人类生活中越来越广泛被应用,该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术、检测技术等。本装置采用的中心自动化控制——可编程控制器（即PLC）来设计完成的。PLC是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型自动控制装置。本文就是针对这一情况而设计的投币式自动洗车系统。

2．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述

汽车清洗的传统目的是把汽车上的灰尘油污清洗掉，使汽车清洁亮丽，光彩如新。围绕这一目的，洗车方法土要有以下几种:

1、人工洗车:规范的洗车方法是先用抹布蘸上水润湿车身，再均匀涂上洗车液用抹布擦洗一遍，然后用消水冲洗，在用干抹布吸水，用毛皮将水完全吸干。这种洗车方法不仅存在损伤车身油漆，降低车身漆面光洁程度的缺点，而且会造成浪费水资源和污染环境的恶果。

2、高压水枪洗车:高压水枪洗车是先用高压水枪喷洒水雾润湿车身，再用高压射

流清洗车身，然后用清洗液清洗，最后用高压射流清洗干净，用魔皮将水吸千。高压水枪清洗速度快、效果好;但高压水枪压力大，容易对车漆造成损害:高压水柱的喷淋会改变空调冷凝器散热的方向，导致空调制冷失灵;会直接导致车灯胶条密封不良，影响车灯的正常工作，产生危险;会使密封不是很严的汽车侧门玻璃进水，锈蚀金属件，造成电线短路;劣质洗涤灵会降低车漆的亮度;洗后用毛巾多次擦拭会使车身增加划痕。

4、无水洗乍:无水洗车是先用掸子掸去车身表面浮土，再用无水洗车液进行汽车消洗的一种新型环保洗车方式。它具有节约水资源，绿色环保等优点，受到政府的扶持，但是，它并不能完全替代有水洗车，对于较脏车辆以及汽车底盘等部位，无水洗车不能满足要求。

5、无刷毛白动洗卞机:采用高速水刀喷出的高压力水雾从上往下清洗汽车，灰尘冲掉后，自动泡沫喷头喷淋，然后用高压清水进行清洗。它几有消洗速度快，效果好，不损伤车漆的优点，但存在水耗大，设备投资和运行费用高昂的缺点。

6、全自动电脑洗卞机:电脑洗车机是利用电脑控制毛刷和高压水枪来清洗汽车的一种设备。主要由电路、气路、水路和机械部分构成。它可通过编制多种洗车程序来完成不同要求地洗车效果。具有洗车效果好，效率高，节水等特点。

汽车清洗是近几年才在我国逐渐发展起来的新兴行业，具备资金和技术门槛低的特点。由于从国家到地方，相关的行业标准不是十分完备，对场地、环保、设备、技术、经营管理等方面都缺乏明确的规定和要求，导致本应被淘汰地洗车方式仍然在洗车市场上大行其道，而无水洗车、全白动电脑机械化洗车等先进的洗车方式却在市场份额中占有很小的比例。

在欧、美等发达国家，经过多年的发展，科学洗车的理念己深入人心，洗车市场的洗车方式有全自动电脑洗车机洗车、蒸汽洗车和无水洗车，其中尤以全自动电脑洗车为主。在我国建设、美化城市，创建现代化城市的发展土题中，在全社会节约水资源、保护环境、可持续发展的潮流中，追求时尚、效率和环保已成为汽车美容服务行业的重要内容和发展方向。目前，城市落后的人工洗车方式已不能适应现代化城市的市容卫生和行业发展的需求，也不符合企业的规模经营、专业化、规范化的要求，更谈不上行业的可持续发展。要想中国的洗车行业健康有序地发展，当务之急，必须推广科学的、环保的、符合中国国情的科学洗车方式，要用新的理念、新的思路和新的方法来管理洗车行业，提升行业的形象和竞争力。

全自动电脑洗车机，顺应时代的需要应运而生。它的出现是向传统洗车方式的挑战，必将引起洗车行业市场一场激烈的竞争和带来根本性的变革。中国的洗车行业要发展，必须与国际洗车业接轨，缩小与国际先进洗车行业的差距。因此，推广和应用

全自动洗车机势在必行。

全自动洗车机与现在广为采用的、落后的人_工洗车方式相比，有着无可比拟的优点:

1、安全可靠:全自动洗车机由电脑按设计程序控制全过程的操作，完全能够避免人工操作引起的人身、设备事故。

2、快捷高效:人I:洗车一般为10分钟/台，电脑洗车机为3分钟/台，一小时可洗20辆车，每日洗车可达200--300辆.这是中小型洗车店无法达到的数字，它极人的提高了洗车的工作效率。

3、洗车洁净:全白动洗车机由程序控制，采用仿形超软洗涤工具，能排除人为因素，保证洗车质量.

4、环保节水:全自动洗车机洗一台汽车耗水量为10--12升，比人工洗车节水10--20升。如果以洗车店每日洗车100辆计算，每日节水1--2吨，每年节水300--700吨。一个大、中城市按2000家洗车店计，每年节水徽将达百万吨以上。全白动洗车机可配套使用循环废水处理技术，不仅使大部分水循环使用，减少了污水排放量.满足了环保要求，而且可以大星节约水资源。

5、不伤漆面:全白动洗车机采用科学合理的棉刷，洗涤过程中不会损伪漆面，而人工洗车时使用的毛巾和手套，在反复擦洗过程中，夹带的泥沙会在汽车漆面上造成人为的划痕。根据德国慕尼黑科技人学和美国南加州大学的对比实验，电脑洗车对本身油漆的磨损程度为手工洗车的30%以卜，人工洗车时擦拭用的海绵或毛巾中隐存的砂粒会对车面造成不规划磨损，而电脑洗车刷压力均匀、洗车速度及方向稳定。测试结果表明:电脑洗车50次后车身油漆磨损小于万分之二毫米，而人工洗车磨损大于万分之十毫米。

6、节省人工:全自动洗车机只需一个操作工人，比人工洗车节省用工量。3．本课题有待解决的主要关键技术问题

1、以PLC为中心，对洗车过程进行自动控制。当洗车过洗车过程中出现错误时，启动安全保护以及报警功能，洗车机将停止工作。

2、自动检查水箱水位，当水位偏低时，启动主水阀门，自动注水；当水位达到标准时，阀门自动关闭。

3、人机对话界面，显示洗车过程。

4．课题研究的内容和实施方案（主要包括研究内容、拟采用的研究方法、技术路线、预期成果、所采取方案的可行性分析等）

内容：

1、根据设计要求，制定出总体的PLC设计方案。

2、利用西门子300的编程软件完成控制系统相关的软件设计。

3、利用软件组态、编程、仿真，达到预期的效果。

控制系统的设计：

可编程控制器PLC是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存命令，执行请如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输山等组件，控制各种机械或I：作程序。经过30多年的发展，PLC已经十分成熟与完善，并开发了模拟量闭环控制功能。

可行性分析：

1、功能完善。

PLC的输入、输出系统功能完善，性能可靠，能够适应各种形式和性质的开关域和模拟餐信号的输入和输出。在PLC内部具备许多控制功能，诸如时序、计数器、主控继电器、移位寄存器、中间继电器等。由于采用了微处理机，它能够很方便的实现延时、锁存、比较、跳转和强制I／O等诸多功能。

2、模块化结构，硬软件开发方便

PLC的硬件结构全部采用模块化结构，可以适应大小规模不同、功能复杂程度以及现场环境各异的各种控制要求。硬件系统安装方便，接线简单，连接方便可靠，为控制系统的硬件设计提供了方便快捷的途径，可以大大缩短硬件系统的开发周期。

3、操作方便，维护、改造容易

PLC的输入输出系统能够直观地反映山现信号的变化状态，PLC还能够通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，如内部工作状态、通讯状态、I／o点状态、异常状态、电源状态等均有醒目的提示，非常有利于运行、维护人员监视系统的工作状态。PLC 采用梯形图逻辑编程，有利于电器操作人员对PLC的编程，使得操作人员可以方便地调整系统的编程和组态。

另外，PLC的模块化结构，可以允许维护人员很方便地更换故障元件或再生产工艺流程改变时更改系统的结构和品质.

5．完成本课题的工作计划及进度安排(包括文献查阅、外文翻译、开题报告、方案设计与实现、计算与实验、论文撰写等)

设计总共15周。具体安排如下：

2012.03.1～2012.03.21：

查阅英文文献，形成外文翻译并撰写开题报告；

2012.03.22～2012.05.23：

对自动洗车系统工艺流程、工艺参数和控制难点的综合分析，进行控制方案的确定；掌握西门子公司系统软硬件，根据相关技术资料，利用西门子300软件进行洗车

系统测点、控制方案、流程图、仿真等组态。

2012.05.24～2012.06.12：

毕业论文撰写

答辩准备

6．参考文献（开题报告中参考文献数量一般应在8～12篇左右，建议其中，外文不少于3篇，学术期刊类文献不少于5篇）

[1] 国家统计局《2005年主要数据》2006年6月

[2] 徐敏元、陈兆文、吴晓峰《船舶防化》2003年第一期

[31 北京多绿霖科技有限公司《中国洗车行业市场分析》

[4]方建军、田建军、郑青春编著《光机电一体化设计》化学工业出版社2003年10月版

[5] 杨刚、刘旭为、周强《地铁列车自动消洗机》哈尔滨铁道科技出版社2003年10月版

[6]于晓版、李铁骑、李宝龙《PLC在机车消洗机控制系统中的应用》机电「程出版社2004年

第一期

[7] 惠民、周柏华、叶素珠《PLC在清洗机中的应用》机车车辆工艺2001年第2期

[8]曾海平、李铁骑、丁启全《串行通讯技术在机车清洗中的应用》内燃机车2005年第1期

[9]李丽黄、黄季平《自动洗车机可编程控制器的控制系统》中国农业大学学报2005年1月

[10]刑灿华《PLC在定位清洗机控制系统中的应用》programmable controller automation&factory 1996 年第 4期

[11]张洪波刘旭东《新技术新工艺在地铁列车自动清洗机上的应用》哈尔滨铁道科技 2003 年 5 月

[12]陈云峰《Device Net (compo bus/D)器件网络及可编程终端在全

自动清洗机中的应用》国内外机电一体化技术 2003年第1期

7．指导教师审阅意见

指导教师（签字）：年月日8．系主任或指导小组意见

系主任或指导小组组长（签字）：年月日

说明：

1. 本报告前6项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；

2. 本报告必须在第八学期开学三周内交指导教师审阅并提出修改意见；

3. 学生须在小组内进行报告，并讨论；

4. 本报告作为指导教师、专业系或毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文) 课题和是否按时完成进度的检查依据，并接受学校和教学院的抽查。