自动洗车控制系统大学毕设论文
基于PLC控制的自动洗车系统设计学位论文
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(24)4.4.4 复位灯程序 (25)4.4.5 喷水动作程序 (25)4.4.6 刷子动作程序 (26)4.4.7 清洁剂动作程序 (26)4.4.8 风扇动作程序 (27)第五章基于组态王的系统监控设计 (28)5.1 建立监控画面 (28)5.2 编写循环脚本程序 (28)5.3 启动监控机系统后自动运行组态王 (32)结论 (34)致谢 (35)附录 (38)引言当今社会是一个科技高速发展的社会,是一个自动化盛行的社会｡有人开玩笑地说,自动化技术是聪明人为懒人发明的技术｡这句话的前半句是有些道理,后半部分就不太确切了｡因为自动化技术的发明和发展并不是用来为懒人服务的｡而是为了让人有多余的时间去做更多的事情!本课题设计的自动洗车机是利用可编程控制器控制各部件来清洗汽车的一种专业设备,全自动运行,清洗速度极快,无需人工干预｡其主要由控制系统和各动作实现部件构成｡随着汽车保有量的迅速提高,汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇｡汽车清洗机作为洗车工作必不可少的设备,其清洗效果､清洗速度,清洗成本以及对节水和环境保护的要求,成为其开发和生产必须要考虑的内容｡随着社会自动化的不断发展,各种类型的自动洗车机必将取代传统的手工洗车方式,并形成以其为中心的产业链｡第一章绪论1.1 课题研究背景在当前中国洗车市场领域,存在着人工洗车,半自动洗车,全自动洗车等三种主要方式洗车的应用｡人工洗车方式的主要优点在于资金投资少,洗车管理较方便,洗车质量最优质｡但其缺点也极其突出,主要在于较浪费水资源,浪费人力以及人工难管理｡半自动洗车方式的优点在资金投入比全自动洗车机便宜,但是不可避免的暴露了不能较好的节省水电,也不能较好的节省人力,并且由电脑程序控制流程,洗车效率较高,节约水资源｡但资金投入较大,后期维护较为麻烦｡由于全自动洗车方式具有洗车质量优质,洗车效率高等巨大优势,故广受用户欢迎｡欧美发达国家早已普及这种全自动洗车方式,正是其巨大优势,使其能够在欧美如此普及｡当前国家正在号召建立节约型社会,故推广普及全自动洗车机具有重要意义｡1.2 自动洗车介绍通常自动洗车机的洗车方式:车子使之定位后风干架前进至设定距离后洗车架前进进行水洗车作业,完成后洗车架退后做蜡水洗车作业｡风干架后退做吹干流程｡自动洗车机的特性是传统往复式的改良机型,结构体为洗车打蜡系统和风干系统分开,洗车时再结合同时作业,1省去了来回往复的时间,自动洗车机适合场地小,洗车量较大的洗车场或者是加油站业者｡自动洗车机在洗车过程中使用的是pH值为中兴偏酸的洗车液和上光水蜡｡利用机体内的发泡机,将其发泡喷射至车体,对汽车表面进行清洁｡这样既不会腐蚀车漆,也不会对车辆内部的密封圈､管路造成腐蚀,而且洗车后汽车漆面光滑并留有清香｡汽车在进入后,洗车机内的传送带可带动洗车完成整个洗车过程,这其中包括:泡沫清洗､轮刷同动;超软布刷､不伤车漆;底盘清洗､养护全车;水蜡喷洒､风干擦干｡1.3 PLC控制全自动洗车机的优越性全自动洗车机目前拥有的控制方式有PLC､单片机､FPGA以及基于PC和Lab View的控制方式｡由于基于单片机的控制方式扩展性较差,FPGA较难适应全自动洗车机恶劣的工作环境,且由于其不太适用与装备如此大型的机器,在处理速度上体现不出它的优势所在基于PC和Lab View的控制方式虽然在各方面都能满足洗车机的要求,但其售价高昂,后期维修费用也高昂｡所以从性价比､可扩展性及实用性等角度,决定了当前PLC控制是主流｡基于PLC控制的全自动洗车机的具有可靠性高､抗干扰能力强,功能完善､适用性强,维护方便､改造方便,体积小､重量轻､能耗低等许多优点｡由于基于PLC控制的全自动洗2车机相比基于其他控制方式的全自动洗车机有许多无可比拟的优点,所以现在市面上大部分全自动洗车机是基于PLC控制｡PLC控制的全自动洗车机的编程语言容易掌握,是电控人员熟悉的梯形语言,使用术语依然是“继电器”一类术语,大部分与继电器触头链接相对应,使电控人员一目了然｡PLC控制使用简单,他的I/O输入输出信号可以直接连接｡当工作程序需要改变时,只需要改变PLC的内部,重新编写程序,无需对外围进行重新的改动｡从这些方面突出了使用PLC控制的自动洗车机的优越性｡1.4本课题的初步分析在研究基于PLC控制的自动洗车机,初步设计清洗机的控制系统由PLC､控制面板､检测信号､电磁阀､发光二极管､交流接触器组成｡检测信号包括各清洗毛刷的位置检测､吹风装置的位置检测､洗车机机体的位置检测｡所有的检测信号均以检测器件的常开点接人PLC 的输入端,当系统出现问题时,则PLC上的状态指示灯会显示哪块信号出现问题｡交流接触器(用作电机控制)､直流电磁阀(用作汽缸及供水控制)､发光二极管(用作面板指示)｡则都接入PLC输出端的负载｡在本系统中,控制面板上的按钮､开关和检测信号输入到PLC 中,通过PLC 来控制各电机､电磁阀的启动､关闭以及指示灯的显示｡PLC 是3控制系统的核心,主要完成对本系统所有信号的采集以实现对清洗机的自动控制｡PLC在整套自动洗车机中发挥着至关重要的作用,它是这个控制系统的核心,引导指挥着整套系统的运作顺序｡所以选择PLC型号也应慎之以慎｡需要经过对清洗机性能的分析,控制系统实际需要的点数,以及考虑到今后自动洗车机扩展的需要,合理选定PLC型号｡另外由于全自动洗车机长期工作在恶劣的环境中,因此需要解决全自动洗车机在工作之前自检的问题｡故需考虑在全自动洗车机加入传感器以及各种保护装置,以保证其能够按照PLC控制的程序正常工作｡另外为了防止PLC被经常工作的的电磁阀,继电器以及电机干扰,需要对PLC采取抗干扰的措施,通常采用的做法是在PLC的电源输人端加装超隔离变压器防止电源干扰｡在选定PLC的型号以及保护装置之后,接下来需要解决的问题是对全自动洗车机运作顺序的设计,也就是对PLC进行编程｡PLC 的程序设计大多采用类似于继电器控制线路的梯形语言｡将控制过程按工艺流程分成若干个动作工序, 再分别用梯形图语言编制各工序的处理程序, 这是设计中非常关键的地方,因为这关系到整套系统能否正常工作｡根据洗车工艺要求需要设计自动洗车机的控制程序｡洗车机上电后,循环采集输人端的各种信号, 经存储在其中的用户程序处理后, 对输出端的状态进行刷新, 从而完成洗车过程的自动控制｡分析任务要求及解决方案:41分析任务当发出启动命令时,清洗机开始工作,清洗机接触器和水阀门都打开,汽车进入洗刷范围时,刷子接触器开启,进入刷洗程序｡当检测器检测到车子离开时,清洗机接触器､水阀门和刷子接触器全关闭,停止刷洗,发出停机命令,结束刷洗｡2解决方案我们通过以上的分析可以知道,先由人来发出启动命令,自动开启清洗接触器和水阀门;传感器检测到汽车进入清洗范围时,刷子接触器打开靠近汽车进行清洗;传感器检测到汽车离开清洗范围时,刷子接触器停止刷洗;最后我们发出停止命令,清洗机接触器和水阀门停止和关闭｡5第二章自动洗车系统的原理及其分析2.1 总体设计本系统是采用PLC程序控制的,在各个输入信号作用下,根据内部状态和时间顺序,使生产过程中各个执行机构自动而有序地进行工作｡用PLC进行生产过程的控制时,首先要根据系统工艺过程设计出程序梯形图｡图2-1 系统的原理框图2.2 系统的工作原理洗车机的主运动是左右循环运动,由左右行程开关控制,同时不同6循环次序伴随不同的其它动作,如喷水､刷洗､喷洒清洁剂及风扇吹干动作等｡系统还采用了复位设计,如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位置,则需要手动对其进行复位,到位时复位灯亮,此时才可以启动,否则启动无效,洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止｡洗车机第一次右移时有喷水及刷洗动作,到达右极限使右极限开关动作从而控制洗车机左移,而喷水及刷洗继续,直到碰到左极限开关｡洗车机第二次右移时,喷水停止､刷子动作及清洁剂开始喷洒,直到右极限行程开关动作,洗车机左移清洁剂继续喷洒,直到使左极限开关动作｡洗车机第三次右移时,洗车机右移3s停止,刷子刷洗5s,连续两次后继续右移,直到碰到右极限开关,其中,洗车机右移及刷子刷洗由接通延时计时器T37和T38形成的震荡电路控制,直到碰到右极限开关后通过互锁使刷子动作电路断开,刷子停止工作｡此时洗车机左移,进行和上次右移时同样的动作,直到碰到左极限行程开关｡洗车机第四次右移,喷洒清水及刷子动作,直到碰到右极限开关｡洗车左移同时喷水刷洗继续直到喷到左极限开关喷水刷洗停止｡洗车机第五次右移,风扇开始动作,直到碰到右极限开关,洗车机左移风扇继续动作｡洗车机左移直到碰到左极限开关,控制整个设备停止,洗车机完成洗车｡7第三章 PLC控制的自动洗车系统的硬件设计3.1 自动洗车的硬件设计汽车清洗机主要包括机架行走结构､大侧刷刷洗结构､小侧刷刷洗结构､顶刷刷洗结构､吹干系统以及清洗液管路系统｡机架采用两台交流异步电动机作为驱动源｡通过控制行走电机的正转､反转,使机架前进或后退｡同时,为保证汽车清洗机在轨道上运行的安全性,在轨道两端特设立两个行程开关,以控制机架行走的范围｡机架行走电机的控制由手动前进按钮､手动后退按钮｡两个行程开关等控制两台电机的接触器来实现｡大侧刷刷洗机构由大侧刷定位机构和刷子转动机构组成｡刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源,且需要对刷子转动通过对两个交流接触器的控制来实现正反转控制,大侧刷定位机构以两支气缸作为驱动源,气缸的状态通过控制电磁阀来实现,同时大侧刷要进行原位,中间位置和与车头､车尾相碰位置的识别,这些位置识别则通过四个接近开关和两个行程开关来实现｡小侧刷刷洗机构由定位机构和刷子转动机构组成｡刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源,不需要对刷子进行正反转控制｡小侧刷定位机构以两支双作用的气缸作为驱动源,其运行通过控制电磁阀来实现对小侧刷的定位｡8顶刷刷洗结构由定位机构和刷子转动机构组成｡刷子转动由一台交流异步电动机作为驱动源,不需要进行正反转控制｡顶刷定位机构以一支气缸作为驱动源,其运行通过控制电磁阀来实现,同时由于机架运行状态要受顶刷位置的影响,为保证运行的安全,顶刷原位设计安装一支定位接近开关,以判定顶刷是否回位｡吹干系统包括风管运行机构和吹风系统,吹风系统由两台风机和相应管路组成｡它的通断可通过控制两支交流接触器来实现｡风管运行机构以一支气缸作为驱动源,其运行通过控制电磁阀来实现,但由于吹干效果受风管仿形效果影响很大,加上风管坚硬,一旦与车体接触易造成汽车外观的损伤,因此设计风管吹风定位光电开关和风管定位安全接近开关来保证风管位置的精确识别｡清洗液管路系统主要由一台潜水泵､一台水泵以及各种洗车药剂的控制阀组成,潜水泵和水泵运转通过控制两支交流接触器来完成,而管路的通断则由电磁阀来实现｡总之,整个汽车清洗机运行需要各个机构以及管路电磁阀协调配合,只有这样,才能保证洗车机安全运行,达到安全､高效清洗车辆的目的｡3.2 系统的硬件选型93.2.1 PLC的选型S7-200是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测､监测及控制的自动化设备｡S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,还是相连成网络皆能实现复杂控制功能｡因此S7-200系列具有极高的性价比｡S7-200系列出色表现在以下几个方面:极高的可靠性;极丰富的指令集;易于掌握;便捷的操作;实时特性;强劲的通讯能力;丰富的扩展模块｡S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大的功能｡使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制｡应用领域极其广泛,覆盖所有和自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床､机械､电力设施､民用设施､环境保护设备等｡如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统｡CPU单元选择:CPU 221具有6个输入点和4个输出点,CPU 222具有8个输入点和6个输出点,CPU 224具有14个输入点和10个输出点,CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点,CPU 226具有24个输入点和16个输出点｡集成的24V负载电源:可直接连接到传感器和变送器(执行器),CPU 221,222具有180mA输出,CPU 224,CPU 224XP,CPU 226分别输出10280,400mA｡可用作负载电源｡本设计中使用了CPU224,下面简单介绍一下CPU224:CPU224本机集成了14点输入/10点输出,共有24个数字量I/O｡它可以连接7个扩展模块,最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点｡CPU224有13K字节程序和数据存储空间,6个独立的30KHz 高速计数器,2路独立的20KHz高速脉冲输出,具有PID控制器｡CPU224配有一个RS-485通讯/编程口,具有PPI通讯､MPI通讯和自由方式通讯能力,是具有较强控制能力的小型控制器｡3.2.2 电机的选型在主电路中,电动机选择三相异步电动机Y100L2-4,采用“Y”接法,功率3KW;转速1500r/min｡额定电压380(V) 额定电流 6.8(A)｡安装尺寸和功率等级完全符合IEC标准｡电动机具有高效､节能､性能好､振动小､噪声低､寿命长､可靠性高､维护方便､起动转矩大等优点｡三相异步电动机Y100L2-4如图3-1所示｡图3-1三相异步电动机Y100L2-4113.2.3 变频器及控制方式选择变频器是利用电力半导体元件的通断作用来将工频电源变换成为另一频率的电能控制的装置｡变频器主要是由整流(交流变直流)､滤波､再次整流(直流变交流)､制动单元､驱动单元､检测单元和微处理单元等组成｡系统中变频器的开关由总开关控制,而频率则由变送器通过模拟量输出端口输出的0~5V或4~20mA电信号来控制｡在工程的实际应用中,变频器的选型应根据不同的负载和不同控制要求来合理选择,以达到资源的最佳利用｡下面是变频器选型的一些依据:选用变频器的目的:恒压控制或恒流控制等｡变频器的负载类型:比如叶片泵或容积泵等,特别要注意负载的性能曲线,因为性能曲线决定了其应用的方式方法｡变频器与负载的匹配问题;1)电压匹配;变频器额定电压要与负载额定电压相符｡2)电流匹配;普通的离心泵,变频器额定电流与电机额定电流相符｡而对于特殊负载比如深水泵等则需要参考电机的性能参数,以最大的电流确定变频器电流和过载能力｡3)转矩匹配;这种情况只有在恒转矩负载或者有减速装置的情况下才有可能发生｡在使用变频器驱动高速电机的时候,由于高速电机的电抗小,高次12谐波增加导致输出的电流值增大｡因此高速电机的变频器的选型时,容量要稍大于普通电机的选型｡变频器如果在长电缆运行时,此时要采取一些措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器的出力不足,所以在这种情况下,变频器的容量要放大一档或是安装一个输出电抗器在变频器的输出端｡对于某些特殊的应用场合,如高温,高海拔,会引起变频器的降容,变频器容量需要放大一档｡本系统对变频器的端口要求:运行/停止控制;故障状态输出;给定运行频率输入功能;模拟量输出功能｡还有就是选择变频器的产品质量要稳定,可靠性要好｡在本控制系统中,供水运行的下限频率､供水运行的上限频率由PLC控制系统进行设定｡在本系统中,运行时下限频率设定为20Hz,运行时上限频率设定为50Hz｡变频器ACS510广泛的应用在工业领域,适用各种类型负载｡且ACS510还针对水泵应用作了特别的优化,普遍用于恒压供水,冷却风机,地铁和隧道通风机等等｡所以本设计特别选用ABB公司的ASC510系列变频器｡13表3-2-3 变频器的参数3.2.4 接触器的选择交流接触器的主触点接在主电路中,起到接通或断开电源,启动或停止电动机的作用,线圈和辅助触点接在控制电路中,可以按照要求来联接,也可以起到接通或断开控制电路某些分支的作用｡同时接触器还可以起欠压保护的作用｡选择接触器时,需要注意它的额定电流和线圈电压及触点数量｡由于CJX2(LC1)系列交流接触器适用于交流50Hz或60Hz､电压至660V､电流至95A的电路中,供远距离接通与断开电路以及频繁起动､控制交流电动机,接触器还可组装成积木式辅助触头组､空气延时头,机械联锁机构等部件,组成延时接触器､可逆接触器､星三角起动器,并且可以和热继电器直接插接安装组成电磁起动器｡所以施奈德CJX2(LC1)系列比较适合本系统的要求｡由产品的参数表可以得知要选用LC1-D18交流接触器｡该规格交流接触器的其主要参数如下: 额定绝缘电压Ur:690V约定发热电流I t h:32A14外形尺寸:76X47X87｡3.2.5 开关的选型本系统的万能转换开关主要用于工作方式的选择｡由于LW39-16系列广泛运用于电气控制屏柜和机电控制中的测量､控制的等场合｡有A､B､C三个系列可供选择,充分的考虑了各行各业用户的不同使用需求｡LW39-16系列万能转换开关造型美观､使用方便､安全可靠｡约定发热电流16A;操作角度30､45､90;触头系统最大节数12节｡本系统选择一般型的LW39-16A即可｡主开关的选择供水系统的主开关对水泵起着控制､保护､安全隔离等作用,一般选择低压断路器｡本系统选择multi9 cn65低压断路器,主要是由于C65系列有下面的特点- 在以法国的优良､成熟产品的基础上考虑了中国低压配电的特殊要求;- 更多更全的选择范围与更强的性能,满足了不同领域对配电的要求;- 提供更丰富更方便安装的辅件及附件,真正满足自动化控制的需要;- 分断能力较C45 小型断路器有明显提高,且所有额定电流值的15。
毕业设计论文自动汽车清洗机的设计
毕业设计论文自动汽车清洗机的设计摘要：随着人们对汽车外观美观的要求越来越高，自动汽车清洗机逐渐成为了一个非常受欢迎的产品。
本论文旨在设计一台自动汽车清洗机，以满足用户对汽车清洗的需求。
首先分析了市场需求和竞争状况，然后详细讨论了自动汽车清洗机的设计原理和关键技术。
最后，进行了样机制作和实验测试，并对设计结果进行了评估和总结。
关键词：自动汽车清洗机；设计原理；关键技术；样机制作；实验测试一、引言近年来，随着汽车的普及和人们对汽车外观美观的要求越来越高，自动汽车清洗机成为了一种非常受欢迎的产品。
传统的汽车清洗方式需要人工操作，费时费力且效果不佳。
而自动汽车清洗机能够实现自动喷洒清洗剂、刷洗、冲水等功能，大大提高了清洗效率和质量。
本论文旨在设计一台自动汽车清洗机，以满足用户对汽车清洗的需求。
二、市场需求和竞争状况分析根据市场调研，目前市场上已有多种类型的自动汽车清洗机产品，但大部分产品存在清洗效果不佳、清洗时间过长等问题。
因此，消费者对于一款效果好、清洗时间短的自动汽车清洗机需求较高。
三、设计原理本设计的自动汽车清洗机主要由清洗剂喷洒系统、刷洗系统、冲水系统和自动控制系统组成。
清洗剂喷洒系统负责喷洒清洗剂，刷洗系统负责对汽车车身进行刷洗，冲水系统负责冲洗清洗剂和污渍。
自动控制系统通过传感器感知汽车车身位置和状态，控制清洗机的运行。
四、关键技术4.1清洗剂选择选择一种适合清洗汽车的清洗剂，要求具有较强的去污能力、无腐蚀性、对环境无害。
4.2刷洗系统设计设计合适的刷洗系统，能够彻底清洗汽车车身，但又不会对车身造成伤害。
可以采用旋转刷或喷淋刷等刷洗方式。
4.3冲水系统设计冲水系统需要具备足够的冲水功率和方向可调节的水流，使其能够将清洗剂和污渍冲洗干净。
4.4自动控制系统设计通过传感器感知汽车车身位置和状态，设计自动控制系统，能够实现自动喷洒、刷洗和冲水的功能。
五、样机制作和实验测试根据设计原理和关键技术，进行样机制作，并进行实验测试。
基于PLC与WINCC的自动洗车控制系统设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要：自动洗车控制系统作为一种重要的综采设备, 其工作环境非常复杂和苛刻。
其运行条件对煤矿生产的安全和经济效益具有重要影响。
因此, 为了保证其高效运行、高可靠性和长使用寿命, 有必要采用工作状态监测系统, 确保监控设备的可靠运行。
SCADA 系统结合了 IT 技术、DCS 和 PLC 等工业控制技术。
它是监控生产过程、调度企业设备的有效手段。
将 SCADA 系统应用于洗车机的生产和运行过程, 可以实现对洗车机工作过程的自动监控, 减轻操作人员的负担, 对提高生产效率起到不可替代的作用。
本文以自动洗车控制系统的生产过程为研究对象, 采用工业控制技术、强大的组态软件和现场总线技术, 采用模块化设计思想, 采用监控系统。
设计了基于 Win CC 的数据采集、参数调整、设备控制和信号报警功能, 提供了友好的 H.MI接口。
关键词：PLC；WINCC；自动洗车控制系统目录第一章绪论 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 本课题的研究内容与目标 (5)1.3.1 本课题的研究内容 (5)1.3.2 本课题的完成目标 (6)第二章洗车机主要部分电气控制设计 (6)2.1 牵引部电气控制 (6)2.1.1 电机调速的直接转矩控制 (7)2.1.2 电机调速直接转矩控制Matlab/Simulink仿真 (11)2.2 截割部电气控制 (12)2.2.1 滚筒调高控制 (12)2.2.2 截割电机保护控制 (12)2.3 洗车机现场采集系统 (13)2.3.1 温度检测及保护 (13)2.3.2 电压检测及保护 (14)2.3.3 压力检测及保护 (14)2.3.4 电机绝缘检测及保护 (15)第三章监控系统设计 (16)3.1 实时监控软件的概述 (16)3.1.1 Win CC 组态软件的概述 (16)3.1.2 建立一个工程的一般步骤 (17)3.2 画面的设计 (18)3.2.1 建立项目 (18)3.2.2 组态项目 (19)3.2.3 画面的设计 (21)3.3 Win CC 与PLC 的通信实现 (25)3.3.1 Win CC (26)3.3.2 Win CC 与S7-300连接实现步骤 (27)第四章总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论1.1 研究背景半个世纪以来, 我国洗车技术经历了完全模仿、设备和技术引进、自主研发、国际合作和技术创新等多个阶段。
毕业设计----隧道式自动洗车控制系统
摘要国内汽车美容行业蕴含着广阔的市场前景，本文以隧道式智能洗车系统为对象，主要进行自动洗车过程控制系统的设计与研制。
首先，在进行充分调研和系统功能需求分析的基础上，完成了隧道式洗车控制系统的总体方案设计。
系统由单片机、电机、传感器、液压阀等部件组成。
为解决北方冬天气温低导致的洗车系统不能正常工作的问题，本设计特别增加了洗车房内温度检测和升温功能，以便在冬季低温时洗车房仍可运行。
其次，完成了系统的硬件设计和软件设计。
硬件设计包括所有元器件的选型和电路设计。
软件设计包括控制洗车过程的所有程序，如温度检测、键盘扫描、中断处理等。
最后，为验证设计的正确性，搭建了洗车模拟系统并进行了调试。
模拟系统包括单片机最小系统板，控制板，洗车房模拟板和折叠板。
经过软件和硬件的综合调试，模拟系统能够实现洗车过程的自动化。
关键词：单片机隧道式智能洗车过程控制AbstractNowadays car beauty industry has a widely market prospect in domestic, then on the base of tunnel type car wash system, a automatic car wash process control system is researched and developmented in this paper.Firstly, after full literature search and analysis on system’s function demands, the overall scheme of tunnel type car wash system is designed. The system is composed of micro-control unit (MCU), motors, sensors, hydraulic valves,etc. The problem that car wash system can not work in the winter due to the lower tempreture is considered, thus the special function of tempreture testing and increasing is add to the system.Secondly, hardware design and software design are finished. The hardware work includes choosing componets and devices, as well as designing circuits. The software work includes writing all programs used to control car wash process, such as tempreture testing, keyboard scanning, interrupt handling, etc.Lastly, to verify the design, a car wash simulation sytem is set up and debugged. The simualtion system includes a MCU least system board, a control board, car wash room simulation board and a fold board. The results of combined debugging between hardware and software prove the system can realize automatic control on car washing process.Keywords: MCU, tunnel type car wash, process control目录摘要 (I)Abstract (II)引言 .......................................................................................................................... - 1 - 1 隧道式智能洗车控制系统总体设计 .......................................................................... - 3 - 1.1 系统功能设计 ........................................................................................................... - 3 -1.2 隧道式智能洗车控制系统概述 ............................................................................... - 3 -2 隧道式智能洗车控制系统的硬件设计 ...................................................................... - 5 - 2.1 系统元器件选型及电路设计 ................................................................................... - 5 - 2.1.1 单片机的选择 ........................................................................................................ - 5 - 2.1.2 液位检测模块的设计 ............................................................................................ - 5 - 2.1.3 温度检测模块的设计 ............................................................................................ - 6 - 2.1.4 液压阀控制电路的设计 ........................................................................................ - 8 - 2.1.5 指示灯电路的设计 ................................................................................................ - 9 - 2.1.6 车到位检测电路的设计 ........................................................................................ - 9 - 2.1.7 烘干机控制电路的设计 ...................................................................................... - 10 - 2.1.8 洗车刷电机正反转控制电路的设计 .................................................................. - 10 - 2.1.9 急停电路的设计 ................................................................................................... - 11 - 2.2 隧道式智能洗车控制系统的主要板块设计 ......................................................... - 12 - 2.2.1 最小系统板 .......................................................................................................... - 12 - 2.2.2 控制板 .................................................................................................................. - 12 - 2.2.3 洗车房模拟板 ...................................................................................................... - 13 - 2.2.4 折叠板 .................................................................................................................. - 14 - 2.3 智能洗车系统元件清单 ......................................................................................... - 15 -2.4 AT89S52单片机I/O端口分配............................................................................... - 15 -3 隧道式智能洗车控制系统的软件设计 .................................................................... - 17 - 3.1 程序总体设计 ......................................................................................................... - 17 - 3.1.1 程序结构图 .......................................................................................................... - 17 - 3.1.2 主程序设计 .......................................................................................................... - 18 - 3.1.3 自动运行子程序设计 .......................................................................................... - 19 - 3.1.4 外部中断0子程序设计 ...................................................................................... - 21 - 3.1.5 定时器T0中断子程序设计................................................................................ - 21 - 3.1.6 键盘扫描子程序设计 .......................................................................................... - 21 - 3.1.7 AD转换子程序设计............................................................................................. - 22 - 3.1.8 车到位检测子程序设计 ...................................................................................... - 23 -3.1.9 加温子程序设计 .................................................................................................. - 24 -4 隧道式智能洗车系统调试 ........................................................................................ - 25 - 4.1 硬件调试 ................................................................................................................. - 25 - 4.1.1 硬件调试内容 ...................................................................................................... - 25 - 4.1.2 调试方法 .............................................................................................................. - 25 - 4.2 软件调试 ................................................................................................................. - 25 - 4.3 软硬件综合调试 ..................................................................................................... - 26 - 4.4 系统调试过程中遇到的问题 ................................................................................. - 27 - 结论 ........................................................................................................................ - 28 - 致谢 ........................................................................................................................ - 29 - 参考文献 ........................................................................................................................ - 30 -引言我国“自动化洗车系统”制造业发展历程才20多年，还处于成长初期，众多品牌基本处于尝试阶段，网络建设的规范化程度、稳定性也不高。
基于PLC的自动洗车控制系统设计-毕业论文
本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的自动洗车控制系统设计基于PLC的自动洗车控制系统设计Design of Automatic Car Wash Control System Basedon PLC摘要如今随着生活水平的提高汽车的数量越来越多，用传统的人工清洗方式对一辆汽车进行普通的日常清洗大概会需要20分钟，人工清洗的效率比较低，清洁度比较低。
自动化洗车仅仅需要几分钟，清洗效率高，可以降低劳动人员的劳动强度，节省人力、时间、水资源等。
本次设计的自动洗车控制系统能够完全自动进行汽车清洗，能够提高汽车清洗效率，使得洗车变得越来越轻松、方便、快捷。
本次设计的自动洗车控制系统采用三菱PLC作为控制核心，外部有清洗工具，强力吹风机，清洁剂喷洒工具等作为PLC 的外部驱动设备，通过编写PLC控制程序达到对系统的控制。
通过仿真软件对系统进行仿真，设计的自动洗车控制系统可以满足清洗汽车并达到自动化的要求，可以独立完成一系列洗车动作。
关键词:洗车机；PLC；逻辑控制；全自动ABSTRACTNowadays, with the improvement of living standards, the number of cars is increasing. It takes about 20 minutes to perform ordinary daily cleaning of a car by the traditional manual cleaning method. Manual cleaning is relatively inefficient and cleanliness is relatively low. Automatic car washing only takes a few minutes, has high cleaning efficiency, can reduces the labor intensity of workers, and save manpower, time, water resources, etc. This desing of automatic car washing control system can completely and automatically wash the car , which can improve the efficiency of car washing and make car washing easier, more convenient and faster. This design of automatic car washing control system uses Mitsubishi PLC as the control core, external cleaning tools, powerful hair dryers, cleaning agent spraying tools and other external cleaning equipment of PLC. PLC control program is written to control the system. Through the simulation of the system by simulation software, the designed automatic car washing control system can meet the requirements of car washing and automation, and can independently complete a series of car washing actions.Keywords: car washer; PLC; logic control; fully automatic目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3 PLC控制的自动洗车机特点 (3)第二章系统控制方案 (5)2.1系统控制要求 (5)2.2系统结构图 (6)第三章硬件部分设计 (7)3.1 PLC介绍以及选型 (7)3.1.1 PLC简介 (7)3.1.2 PLC的发展 (7)3.1.3 PLC的工作原理 (7)3.1.4 PLC的型号选择 (8)3.2水泵的选择 (8)3.3接触器 (8)3.4电动机的选择 (9)3.5系统主接线图 (10)3.6系统I/O表 (10)3.7系统接线图 (11)第四章软件部分设计 (12)4.1系统流程图 (12)4.2梯形图设计 (13)4.3组态设计 (14)第五章系统仿真 (18)结论 (20)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)第一章绪论1.1 课题背景1884年，美国的卡尔·佛里特研制出世界上第一辆三轮汽车，并以他的名字命名，经过百年的发展，汽车的发展日新月异，人们从简单的追求快速安全到现在的美观舒适，汽车的发展可谓是一日千里。
基于PLC控制的自动洗车系统设计学位论文
毕业论文基于PLC控制的自动洗车系统设计毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
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学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它基于PLC控制的自动洗车系统设计摘要本课题设计了一个全自动洗车机的控制系统｡首先,在进行充分调研和系统功能需求分析的基础上,完成了自动洗车系统的总体方案设计｡系统由电机､传感器､接触器､变频器等部件组成｡其次,完成了系统的硬件设计和软件设计｡硬件设计包括所有元器件的选型和电路设计｡软件设计包括控制自动洗车过程的所有程序,如汽车移动､刷子动作､风干动作等｡最后,为了验证设计的正确性,搭建了洗车模拟系统并进行了调试｡采用上下位机协作模式,以S7-200PLC作为下位机处理核心,负责采集门站现场数据;以组态王作为上位监控软件组态工具,通过组态一系列典型界面､设计变量来处理数据与归档､远程操作现场系统等手段｡采用PLC进行控制,通过合理的选择和设计,提高了洗车机的控制水平｡利用PLC作为控制系统,已成为当今制造业领域进行设备革命､提高生产力和市场竞争力的重要手段｡特别是生产的自动化改造,PLC控制已成为一种技术潮流之一｡关键词洗车机 PLC 逻辑控制全自动目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 自动洗车介绍 (1)1.3 PLC控制全自动洗车机的优越性 (2)1.4本课题的初步分析 (3)第二章自动洗车系统的原理及其分析 (6)2.1 总体设计 (6)2.2 系统的工作原理 (6)第三章 PLC控制的自动洗车系统的硬件设计 (8)3.1 自动洗车的硬件设计 (8)3.2 系统的硬件选型 (9)3.2.1 PLC的选型 (10)3.2.2 电机的选型 (11)3.2.3 变频器及控制方式选择 (12)3.2.4 接触器的选择 (14)3.2.5 开关的选型 (15)3.2.6 喷头的选型 (16)3.2.7 水泵的选型 (16)第四章 PLC控制的自动洗车系统的设计 (18)4.1 I/O分配 (18)4.2 外部接线 (19)4.3 系统的工作流程 (19)4.4 PLC程序 (24)4.4.1 左移程序 (24)4.4.2 右移程序 (24)4.4.3 启动灯程序 (24)4.4.4 复位灯程序 (25)4.4.5 喷水动作程序 (25)4.4.6 刷子动作程序 (26)4.4.7 清洁剂动作程序 (26)4.4.8 风扇动作程序 (27)第五章基于组态王的系统监控设计 (28)5.1 建立监控画面 (28)5.2 编写循环脚本程序 (28)5.3 启动监控机系统后自动运行组态王 (32)结论 (34)致谢 (35)附录 (38)引言当今社会是一个科技高速发展的社会,是一个自动化盛行的社会｡有人开玩笑地说,自动化技术是聪明人为懒人发明的技术｡这句话的前半句是有些道理,后半部分就不太确切了｡因为自动化技术的发明和发展并不是用来为懒人服务的｡而是为了让人有多余的时间去做更多的事情!本课题设计的自动洗车机是利用可编程控制器控制各部件来清洗汽车的一种专业设备,全自动运行,清洗速度极快,无需人工干预｡其主要由控制系统和各动作实现部件构成｡随着汽车保有量的迅速提高,汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇｡汽车清洗机作为洗车工作必不可少的设备,其清洗效果､清洗速度,清洗成本以及对节水和环境保护的要求,成为其开发和生产必须要考虑的内容｡随着社会自动化的不断发展,各种类型的自动洗车机必将取代传统的手工洗车方式,并形成以其为中心的产业链｡第一章绪论1.1 课题研究背景在当前中国洗车市场领域,存在着人工洗车,半自动洗车,全自动洗车等三种主要方式洗车的应用｡人工洗车方式的主要优点在于资金投资少,洗车管理较方便,洗车质量最优质｡但其缺点也极其突出,主要在于较浪费水资源,浪费人力以及人工难管理｡半自动洗车方式的优点在资金投入比全自动洗车机便宜,但是不可避免的暴露了不能较好的节省水电,也不能较好的节省人力,并且由电脑程序控制流程,洗车效率较高,节约水资源｡但资金投入较大,后期维护较为麻烦｡由于全自动洗车方式具有洗车质量优质,洗车效率高等巨大优势,故广受用户欢迎｡欧美发达国家早已普及这种全自动洗车方式,正是其巨大优势,使其能够在欧美如此普及｡当前国家正在号召建立节约型社会,故推广普及全自动洗车机具有重要意义｡1.2 自动洗车介绍通常自动洗车机的洗车方式:车子使之定位后风干架前进至设定距离后洗车架前进进行水洗车作业,完成后洗车架退后做蜡水洗车作业｡风干架后退做吹干流程｡自动洗车机的特性是传统往复式的改良机型,结构体为洗车打蜡系统和风干系统分开,洗车时再结合同时作业,1省去了来回往复的时间,自动洗车机适合场地小,洗车量较大的洗车场或者是加油站业者｡自动洗车机在洗车过程中使用的是pH值为中兴偏酸的洗车液和上光水蜡｡利用机体内的发泡机,将其发泡喷射至车体,对汽车表面进行清洁｡这样既不会腐蚀车漆,也不会对车辆内部的密封圈､管路造成腐蚀,而且洗车后汽车漆面光滑并留有清香｡汽车在进入后,洗车机内的传送带可带动洗车完成整个洗车过程,这其中包括:泡沫清洗､轮刷同动;超软布刷､不伤车漆;底盘清洗､养护全车;水蜡喷洒､风干擦干｡1.3 PLC控制全自动洗车机的优越性全自动洗车机目前拥有的控制方式有PLC､单片机､FPGA以及基于PC和Lab View的控制方式｡由于基于单片机的控制方式扩展性较差,FPGA较难适应全自动洗车机恶劣的工作环境,且由于其不太适用与装备如此大型的机器,在处理速度上体现不出它的优势所在基于PC和Lab View的控制方式虽然在各方面都能满足洗车机的要求,但其售价高昂,后期维修费用也高昂｡所以从性价比､可扩展性及实用性等角度,决定了当前PLC控制是主流｡基于PLC控制的全自动洗车机的具有可靠性高､抗干扰能力强,功能完善､适用性强,维护方便､改造方便,体积小､重量轻､能耗低等许多优点｡由于基于PLC控制的全自动洗2车机相比基于其他控制方式的全自动洗车机有许多无可比拟的优点,所以现在市面上大部分全自动洗车机是基于PLC控制｡PLC控制的全自动洗车机的编程语言容易掌握,是电控人员熟悉的梯形语言,使用术语依然是“继电器”一类术语,大部分与继电器触头链接相对应,使电控人员一目了然｡PLC控制使用简单,他的I/O输入输出信号可以直接连接｡当工作程序需要改变时,只需要改变PLC的内部,重新编写程序,无需对外围进行重新的改动｡从这些方面突出了使用PLC控制的自动洗车机的优越性｡1.4本课题的初步分析在研究基于PLC控制的自动洗车机,初步设计清洗机的控制系统由PLC､控制面板､检测信号､电磁阀､发光二极管､交流接触器组成｡检测信号包括各清洗毛刷的位臵检测､吹风装臵的位臵检测､洗车机机体的位臵检测｡所有的检测信号均以检测器件的常开点接人PLC 的输入端,当系统出现问题时,则PLC上的状态指示灯会显示哪块信号出现问题｡交流接触器(用作电机控制)､直流电磁阀(用作汽缸及供水控制)､发光二极管(用作面板指示)｡则都接入PLC输出端的负载｡在本系统中,控制面板上的按钮､开关和检测信号输入到PLC 中,通过PLC 来控制各电机､电磁阀的启动､关闭以及指示灯的显示｡PLC 是3控制系统的核心,主要完成对本系统所有信号的采集以实现对清洗机的自动控制｡PLC在整套自动洗车机中发挥着至关重要的作用,它是这个控制系统的核心,引导指挥着整套系统的运作顺序｡所以选择PLC型号也应慎之以慎｡需要经过对清洗机性能的分析,控制系统实际需要的点数,以及考虑到今后自动洗车机扩展的需要,合理选定PLC型号｡另外由于全自动洗车机长期工作在恶劣的环境中,因此需要解决全自动洗车机在工作之前自检的问题｡故需考虑在全自动洗车机加入传感器以及各种保护装臵,以保证其能够按照PLC控制的程序正常工作｡另外为了防止PLC被经常工作的的电磁阀,继电器以及电机干扰,需要对PLC采取抗干扰的措施,通常采用的做法是在PLC的电源输人端加装超隔离变压器防止电源干扰｡在选定PLC的型号以及保护装臵之后,接下来需要解决的问题是对全自动洗车机运作顺序的设计,也就是对PLC进行编程｡PLC 的程序设计大多采用类似于继电器控制线路的梯形语言｡将控制过程按工艺流程分成若干个动作工序, 再分别用梯形图语言编制各工序的处理程序, 这是设计中非常关键的地方,因为这关系到整套系统能否正常工作｡根据洗车工艺要求需要设计自动洗车机的控制程序｡洗车机上电后,循环采集输人端的各种信号, 经存储在其中的用户程序处理后, 对输出端的状态进行刷新, 从而完成洗车过程的自动控制｡分析任务要求及解决方案:41分析任务当发出启动命令时,清洗机开始工作,清洗机接触器和水阀门都打开,汽车进入洗刷范围时,刷子接触器开启,进入刷洗程序｡当检测器检测到车子离开时,清洗机接触器､水阀门和刷子接触器全关闭,停止刷洗,发出停机命令,结束刷洗｡2解决方案我们通过以上的分析可以知道,先由人来发出启动命令,自动开启清洗接触器和水阀门;传感器检测到汽车进入清洗范围时,刷子接触器打开靠近汽车进行清洗;传感器检测到汽车离开清洗范围时,刷子接触器停止刷洗;最后我们发出停止命令,清洗机接触器和水阀门停止和关闭｡5第二章自动洗车系统的原理及其分析2.1 总体设计本系统是采用PLC程序控制的,在各个输入信号作用下,根据内部状态和时间顺序,使生产过程中各个执行机构自动而有序地进行工作｡用PLC进行生产过程的控制时,首先要根据系统工艺过程设计出程序梯形图｡图2-1 系统的原理框图2.2 系统的工作原理洗车机的主运动是左右循环运动,由左右行程开关控制,同时不同6循环次序伴随不同的其它动作,如喷水､刷洗､喷洒清洁剂及风扇吹干动作等｡系统还采用了复位设计,如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位臵,则需要手动对其进行复位,到位时复位灯亮,此时才可以启动,否则启动无效,洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止｡洗车机第一次右移时有喷水及刷洗动作,到达右极限使右极限开关动作从而控制洗车机左移,而喷水及刷洗继续,直到碰到左极限开关｡洗车机第二次右移时,喷水停止､刷子动作及清洁剂开始喷洒,直到右极限行程开关动作,洗车机左移清洁剂继续喷洒,直到使左极限开关动作｡洗车机第三次右移时,洗车机右移3s停止,刷子刷洗5s,连续两次后继续右移,直到碰到右极限开关,其中,洗车机右移及刷子刷洗由接通延时计时器T37和T38形成的震荡电路控制,直到碰到右极限开关后通过互锁使刷子动作电路断开,刷子停止工作｡此时洗车机左移,进行和上次右移时同样的动作,直到碰到左极限行程开关｡洗车机第四次右移,喷洒清水及刷子动作,直到碰到右极限开关｡洗车左移同时喷水刷洗继续直到喷到左极限开关喷水刷洗停止｡洗车机第五次右移,风扇开始动作,直到碰到右极限开关,洗车机左移风扇继续动作｡洗车机左移直到碰到左极限开关,控制整个设备停止,洗车机完成洗车｡7第三章 PLC控制的自动洗车系统的硬件设计3.1 自动洗车的硬件设计汽车清洗机主要包括机架行走结构､大侧刷刷洗结构､小侧刷刷洗结构､顶刷刷洗结构､吹干系统以及清洗液管路系统｡机架采用两台交流异步电动机作为驱动源｡通过控制行走电机的正转､反转,使机架前进或后退｡同时,为保证汽车清洗机在轨道上运行的安全性,在轨道两端特设立两个行程开关,以控制机架行走的范围｡机架行走电机的控制由手动前进按钮､手动后退按钮｡两个行程开关等控制两台电机的接触器来实现｡大侧刷刷洗机构由大侧刷定位机构和刷子转动机构组成｡刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源,且需要对刷子转动通过对两个交流接触器的控制来实现正反转控制,大侧刷定位机构以两支气缸作为驱动源,气缸的状态通过控制电磁阀来实现,同时大侧刷要进行原位,中间位臵和与车头､车尾相碰位臵的识别,这些位臵识别则通过四个接近开关和两个行程开关来实现｡小侧刷刷洗机构由定位机构和刷子转动机构组成｡刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源,不需要对刷子进行正反转控制｡小侧刷定位机构以两支双作用的气缸作为驱动源,其运行通过控制电磁阀来实现对小侧刷的定位｡8顶刷刷洗结构由定位机构和刷子转动机构组成｡刷子转动由一台交流异步电动机作为驱动源,不需要进行正反转控制｡顶刷定位机构以一支气缸作为驱动源,其运行通过控制电磁阀来实现,同时由于机架运行状态要受顶刷位臵的影响,为保证运行的安全,顶刷原位设计安装一支定位接近开关,以判定顶刷是否回位｡吹干系统包括风管运行机构和吹风系统,吹风系统由两台风机和相应管路组成｡它的通断可通过控制两支交流接触器来实现｡风管运行机构以一支气缸作为驱动源,其运行通过控制电磁阀来实现,但由于吹干效果受风管仿形效果影响很大,加上风管坚硬,一旦与车体接触易造成汽车外观的损伤,因此设计风管吹风定位光电开关和风管定位安全接近开关来保证风管位臵的精确识别｡清洗液管路系统主要由一台潜水泵､一台水泵以及各种洗车药剂的控制阀组成,潜水泵和水泵运转通过控制两支交流接触器来完成,而管路的通断则由电磁阀来实现｡总之,整个汽车清洗机运行需要各个机构以及管路电磁阀协调配合,只有这样,才能保证洗车机安全运行,达到安全､高效清洗车辆的目的｡3.2 系统的硬件选型93.2.1 PLC的选型S7-200是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测､监测及控制的自动化设备｡S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,还是相连成网络皆能实现复杂控制功能｡因此S7-200系列具有极高的性价比｡S7-200系列出色表现在以下几个方面:极高的可靠性;极丰富的指令集;易于掌握;便捷的操作;实时特性;强劲的通讯能力;丰富的扩展模块｡S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大的功能｡使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制｡应用领域极其广泛,覆盖所有和自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床､机械､电力设施､民用设施､环境保护设备等｡如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统｡CPU单元选择:CPU 221具有6个输入点和4个输出点,CPU 222具有8个输入点和6个输出点,CPU 224具有14个输入点和10个输出点,CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点,CPU 226具有24个输入点和16个输出点｡集成的24V负载电源:可直接连接到传感器和变送器(执行器),CPU 221,222具有180mA输出,CPU 224,CPU 224XP,CPU 226分别输出1011 280,400mA ｡可用作负载电源｡本设计中使用了CPU224,下面简单介绍一下CPU224:CPU224本机集成了14点输入/10点输出,共有24个数字量I/O ｡它可以连接7个扩展模块,最大扩展至168点数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点｡CPU224有13K 字节程序和数据存储空间,6个独立的30KHz 高速计数器,2路独立的20KHz 高速脉冲输出,具有PID 控制器｡CPU224配有一个RS-485通讯/编程口,具有PPI 通讯､MPI 通讯和自由方式通讯能力,是具有较强控制能力的小型控制器｡3.2.2 电机的选型在主电路中,电动机选择三相异步电动机Y100L2-4,采用“Y ”接法,功率3KW;转速1500r/min ｡额定电压380(V) 额定电流 6.8(A)｡安装尺寸和功率等级完全符合IEC 标准｡电动机具有高效､节能､性能好､振动小､噪声低､寿命长､可靠性高､维护方便､起动转矩大等优点｡三相异步电动机Y100L2-4如图3-1所示｡图3-1三相异步电动机Y100L2-43.2.3 变频器及控制方式选择变频器是利用电力半导体元件的通断作用来将工频电源变换成为另一频率的电能控制的装臵｡变频器主要是由整流(交流变直流)､滤波､再次整流(直流变交流)､制动单元､驱动单元､检测单元和微处理单元等组成｡系统中变频器的开关由总开关控制,而频率则由变送器通过模拟量输出端口输出的0~5V或4~20mA电信号来控制｡在工程的实际应用中,变频器的选型应根据不同的负载和不同控制要求来合理选择,以达到资源的最佳利用｡下面是变频器选型的一些依据:选用变频器的目的:恒压控制或恒流控制等｡变频器的负载类型:比如叶片泵或容积泵等,特别要注意负载的性能曲线,因为性能曲线决定了其应用的方式方法｡变频器与负载的匹配问题;1)电压匹配;变频器额定电压要与负载额定电压相符｡2)电流匹配;普通的离心泵,变频器额定电流与电机额定电流相符｡而对于特殊负载比如深水泵等则需要参考电机的性能参数,以最大的电流确定变频器电流和过载能力｡3)转矩匹配;这种情况只有在恒转矩负载或者有减速装臵的情况下才有可能发生｡在使用变频器驱动高速电机的时候,由于高速电机的电抗小,高次12谐波增加导致输出的电流值增大｡因此高速电机的变频器的选型时,容量要稍大于普通电机的选型｡变频器如果在长电缆运行时,此时要采取一些措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器的出力不足,所以在这种情况下,变频器的容量要放大一档或是安装一个输出电抗器在变频器的输出端｡对于某些特殊的应用场合,如高温,高海拔,会引起变频器的降容,变频器容量需要放大一档｡本系统对变频器的端口要求:运行/停止控制;故障状态输出;给定运行频率输入功能;模拟量输出功能｡还有就是选择变频器的产品质量要稳定,可靠性要好｡在本控制系统中,供水运行的下限频率､供水运行的上限频率由PLC控制系统进行设定｡在本系统中,运行时下限频率设定为20Hz,运行时上限频率设定为50Hz｡变频器ACS510广泛的应用在工业领域,适用各种类型负载｡且ACS510还针对水泵应用作了特别的优化,普遍用于恒压供水,冷却风机,地铁和隧道通风机等等｡所以本设计特别选用ABB公司的ASC510系列变频器｡13表3-2-3 变频器的参数3.2.4 接触器的选择交流接触器的主触点接在主电路中,起到接通或断开电源,启动或停止电动机的作用,线圈和辅助触点接在控制电路中,可以按照要求来联接,也可以起到接通或断开控制电路某些分支的作用｡同时接触器还可以起欠压保护的作用｡选择接触器时,需要注意它的额定电流和线圈电压及触点数量｡由于CJX2(LC1)系列交流接触器适用于交流50Hz或60Hz､电压至660V､电流至95A的电路中,供远距离接通与断开电路以及频繁起动､控制交流电动机,接触器还可组装成积木式辅助触头组､空气延时头,机械联锁机构等部件,组成延时接触器､可逆接触器､星三角起动器,并且可以和热继电器直接插接安装组成电磁起动器｡所以施奈德CJX2(LC1)系列比较适合本系统的要求｡由产品的参数表可以得知要选用LC1-D18交流接触器｡该规格交流接触器的其主要参数如下: 额定绝缘电压Ur:690V约定发热电流I t h:32A14外形尺寸:76X47X87｡3.2.5 开关的选型本系统的万能转换开关主要用于工作方式的选择｡由于LW39-16系列广泛运用于电气控制屏柜和机电控制中的测量､控制的等场合｡有A､B､C三个系列可供选择,充分的考虑了各行各业用户的不同使用需求｡LW39-16系列万能转换开关造型美观､使用方便､安全可靠｡约定发热电流16A;操作角度30､45､90;触头系统最大节数12节｡本系统选择一般型的LW39-16A即可｡主开关的选择供水系统的主开关对水泵起着控制､保护､安全隔离等作用,一般选择低压断路器｡本系统选择multi9 cn65低压断路器,主要是由于C65系列有下面的特点- 在以法国的优良､成熟产品的基础上考虑了中国低压配电的特殊要求;- 更多更全的选择范围与更强的性能,满足了不同领域对配电的要求;- 提供更丰富更方便安装的辅件及附件,真正满足自动化控制的需要;- 分断能力较C45 小型断路器有明显提高,且所有额定电流值的15。
自动洗车机毕业设计
自动洗车机毕业设计自动洗车机毕业设计随着汽车的普及和人们对汽车外观的重视，洗车行业也逐渐兴起。
然而，传统的手工洗车方式不仅费时费力，还存在着一定的安全隐患。
因此，设计一个自动洗车机成为了我毕业设计的主题。
在设计自动洗车机之前，我进行了大量的调研和分析。
我发现，现有的自动洗车机存在着一些问题，比如洗车效果不理想、设备体积庞大、操作复杂等。
因此，我决定设计一台更加高效、便捷、安全的自动洗车机。
首先，我对洗车过程进行了详细的分析。
洗车的主要步骤包括喷水清洗、喷洗剂清洗、刷洗、漂洗和烘干。
我通过研究不同的洗车方式和设备，结合用户需求，设计出了一套全自动的洗车系统。
该系统采用先喷水清洗，再喷洗剂清洗，然后通过刷洗和漂洗去除污垢，最后使用烘干装置将车身水分蒸发，确保洗车效果更加理想。
其次，我注重设计的便捷性和安全性。
为了方便用户使用，我将自动洗车机设计成了一个小型设备，可以轻松放置在停车场或者小区内。
用户只需将车辆停在指定位置，按下启动按钮，自动洗车机即可完成洗车过程。
为了保证用户的安全，我在设计中加入了多重安全保护措施，比如紧急停车按钮、防滑底座等，以防止意外发生。
此外，我还考虑到了环保因素。
传统的洗车方式会造成大量的水资源浪费和环境污染。
因此，我在设计中引入了节水技术和环保洗车剂。
自动洗车机通过喷水和喷洗剂的循环使用，最大程度地减少了水的浪费。
同时，选择了环保洗车剂，减少了对环境的污染。
最后，我还为自动洗车机设计了智能化的控制系统。
通过使用传感器和计算机技术，自动洗车机可以感知车辆的大小和形状，自动调整喷水和刷洗的位置和力度，确保每个角落都能被彻底清洁。
此外，控制系统还能够记录用户的洗车习惯和偏好，为用户提供个性化的洗车服务。
通过我的毕业设计，我成功地设计出了一台高效、便捷、安全、环保的自动洗车机。
这台自动洗车机不仅能够提供理想的洗车效果，还能够节省用户的时间和精力。
同时，它的智能化控制系统和个性化服务也能够满足用户的个性需求。
基于PLC的自动洗车系统设计论文
摘要本论文从全自动洗车机出发，设计了一套完整的PLC控制系统。
全论文的主要研究从三个方面入手，第一是经过和导师讨论、查阅文献、并对现有的全自动洗车机进行调查，确定了一套完整的全自动洗车系统的总体方案。
系统由电机、传感器和接触器等部件组成。
第二是从系统的软件和硬件设施入手，先是硬件设施，对所需要的元器件进行对比和筛选，其次是软件设施，软件主要是对整个系统的控制，通过编程语言设计了整个洗车过程的一系列动作。
第三是论文最后为了确保设计的可行性，对系统进行模拟、调试。
以三菱FX2N系列PLC作为控制核心，结合组态界面达到数据、远程操作等功能。
PLC控制系统是当今社会先进的电子控制技术，以其独特的优点得到各大行业的青睐。
本论文中以PLC控制系统控制全自动洗车机，给洗车行业带来了极大的便利，不仅成本低，而且方便使用，是有车一族的福音。
关键词:洗车机;PLC;逻辑控制;全自动ABSTRACTIn this paper, a complete set of PLC control system is designed from the automatic car washing machine. The main research of the whole paper from three aspects, the first: after the discussion with the tutor, literature review, and the existing automatic car washing machine investigation, determine a complete set of automatic car washing system overall plan. The system consists of motor, sensor, contactor and other components. The second: from the system software and hardware facilities, first hardware facilities, the components required for comparison and screening, followed by software facilities, software is mainly the control of the whole system, through the programming language designed the whole car washing process of a series of actions. Third: finally, in order to ensure the feasibility of the design, the system is simulated and debugged. Mitsubishi FX2N series PLC as the control core, combined with the configuration interface to achieve data, remote operation and other functions.PLC control system is an advanced electronic control technology in today's society. This paper with PLC control system control automatic car washing machine, to the car washing industry has brought great convenience, not only low cost, and convenient to use, is the Gospel of car owners.Keywords: car washer; PLC; logic control; fully automatic目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.3 PLC控制的自动洗车机特点 (3)1.4 主要研究内容 (4)第二章系统控制方案 (5)2.1 系统控制要求 (5)2.2 控制方案比较 (5)2.2 系统结构图 (7)第三章洗车机机械结构设计 (8)3.1 整体结构设计 (8)3.2系统机械结构设计 (9)3.2.1机架拖动机器结构 (9)3.2.2大面面刷机器结构 (9)3.2.3小面刷刷洗机器结构 (10)3.2.4最高刷的清洁机制 (10)3.2.5风干机器结构 (10)3.2.6清洁液管道系统 (10)3.2.7自动汽车清洗机裙刷的结构 (10)第四章控制系统硬件部分设计 (12)4.1 PLC介绍以及选型 (12)4.1.1 PLC简介 (12)4.1.2 PLC的发展 (12)4.1.3 PLC型号的选择 (13)4.1.4 PLC型号的确定 (14)4.4 电机的选择 (16)4.5 系统主接线图 (19)4.6 系统I/O表 (19)4.7 系统接线图 (20)第五章控制系统软件部分设计 (21)5.1 系统流程图 (21)5.2 梯形图设计 (22)第六章系统仿真 (27)结论 (29)致谢 (31)参考文献 (32)附录一：梯形图 (33)附录二：结构图 (38)第一章绪论1.1 课题背景1884年，美国的卡尔·佛里特研制出世界上第一辆三轮汽车，并以他的名字命名，经过百年的发展，汽车的发展日新月异，人们从简单的追求快速安全到现在的美观舒适，汽车的发展可谓是一日千里。
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电气工程及其自动化专业课程设计任务书
系（部）：机电工程系专业：电气工程及其自动化班级：电气14专接本
目录
摘要................................. 错误!未定义书签。
1绪论 ............................... 错误!未定义书签。
2．系统的硬件配置.. (5)
2.1 编程原件地址分配 (5)
2.1.1 PLC的I/O分配表 (5)
2.1.2 自动洗车控制系统I/O接线图 (6)
2．3硬件接线图 (6)
3 系统软件设计 (7)
3.1 自动洗车控制系统流程 (7)
3.2 自动洗车控制系统梯形图 (14)
4 调试过程 (24)
4．1硬件调试 (24)
4．2软件调试 (24)
4．3整机调试 (24)
5 课设总结........................... 错误!未定义书签。
6参考文献 ........................... 错误!未定义书签。
摘要
自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。
自动洗车控制系统采用了四输入信号，分别为启动开关I0.0、右极限开关I0.1、左极限开关I0.2、原点复位按钮I0.3；九个输出信号，洗车机右移Q0.0、风扇动作Q0.1、刷子动作Q0.2、洗车机左移Q0.3、喷洒清洁剂Q0.4、喷水Q0.5、洗车机动作Q0.6、启动灯Q0.7、复位灯Q1.0。
其中洗车机右移和洗车机左移由电动机1的正反转控制，刷子动作由电动机2控制，喷水及喷清洁剂由电磁阀控制。
经启动后可自动完成清洗后自动停止，也可手动停止，但启动前必须复位。
根据输入输出数量采用CPU224即可满足条件，自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。
关键词;自动洗车;PLC控制；顺序控制
1 绪论
当今的社会汽车行业发展迅猛，汽车维修保养行业竞争更是愈演愈烈，洗车机由此得以广泛应用。
自助洗车机分为龙门往复式和隧道式两种机型，通过对毛刷，水泵，机体行走机构和风机等部件的驱动控制，全自动完成对车辆的刷洗和风干。
龙门往复式洗一辆车仅耗时1.5min~4min，隧道式满负荷运行时每辆车仅耗时1.5min左右，避免了手工洗车用水的随意性。
洗车机配备专用的水处理设备后，可对洗车污水进行回收净化循环利用，可以节约水资源，是一个很有发展前景的符合现代化建设需要的机电一体化产品。
PLC可靠性高，编程简单且易维护，用作自助洗车机控制系统的核心，更能体现它的这些完美品质。
以下是自助洗车机的优点：
（1）使用自助洗车机效率高，能大大减少劳动力、降低劳动强度，节省成本。
（2）一般使用新科技研发的自助洗车机清洗与人员手洗比起来更容易吸引客户，在提高整体形象的同时，又能大幅度提高的经济收入。
（3）自助洗车机完全可以采用循环水设备，水用量在原有上可减少1/3，更可有效的合理利用水资源，节能环保。
本次的总体设计选用西门子PLC控制，组态王来实现界面显示，使监控更为方便，达到对洗车机洗车过程中自助投币，喷水，洗刷，喷洒清洗剂和风干等过程的全面监控。
2．系统的硬件配置
2.1 编程原件地址分配
2.1.1 PLC的I/O分配表
2.1.2 自动洗车控制系统I/O接线图2．3硬件接线图
3 系统软件设计
系统总体设计
3.1 自动洗车控制系统流程
根据要求，本次课程设计投币100元自助洗车机。
有三个投币孔，分别为5元、10元及50元三种，当投币合计100元时，按启动开关洗车机开始工作，启动灯亮起，洗车机动作流程;
(1)按下启动开关之后，洗车机开始向右移，喷水设备开始喷水，刷子
开始洗刷。
(2)洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动
作。
(3)洗车机右移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动
作，清洗剂设备开始动作——喷洒清洗剂。
(4)洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。
(5)洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当
机车往右移3s后停止，刷子开始洗刷。
(6)刷子洗刷5s后停止，洗车机继续向右移，右移3s后，洗车机停止，
刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。
(7)洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往
左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，并开始往左移。
(8)洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到
右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。
洗车机往右移，风扇设备动作将车风干，碰到右极限开关时，洗车机停止并左移，风扇继续吹干动作，直到碰到右极限开关，洗车整个流程完成，启动灯熄灭。
自动洗车控制系统流程图
3.2 自动洗车控制系统梯形图
4 调试过程
为了准确发现系统存在的问题，需要进行系统调试，调试的顺序按照先硬件后软件，先局部后整体的顺序来完成。
4．1硬件调试
系统的硬件安装过程及针对各单元模块的硬件电路调试，检验其是否符合设计初衷，能否达到相应指标。
硬件调试主要包括按键电路的调试、驱动电路的调试、电源部分的调试几部分。
为保证整个系统的正常工作，首先要保证电源系统正常工作。
其次是驱动电路的调试，这一部分调试主要是I/O口的检查。
调试的关键在于确定数码管电路连接是否正确。
再次是按键电路的调试，这一部分主要是按键是否对应好，接线是否正常，特别是相关复位按键。
最后是洗车部分的调试，这一部分占了设备的绝大部分。
4．2软件调试
本部分主要介绍了自助洗车机控制系统的软件调试过程，检验其是否符合设计初衷，能否达到相应的指标，首先是投币子程序的调试，这一部分的调试的关键是投币时程序是否能得到信号，在满足条件的情况下能否得到响应等。
最后是主程序的调试，通过假定输入一定的初值看看程序运行是否正常。
4．3整机调试
整个系统调试顺序按照先硬件后软件，先局部后全部的顺序调试，当软件与硬件都调试无误之后，就可以整机调试，整机调试也就是整个系统设计的功能测试。
自助洗车机启动工作后向左至左极限的两次洗车过程的组态示例图。
6 课设总结
通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。
既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中，还学习到了大量以前没有学到过的知识。
在查阅资料的过程中，我懂得了要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中使我查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
在平时，我所学习的知识是有限的，在以后的工作中肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我受益非浅。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。
自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。
为以后的工作积累了经验，增强了信心。
•1。
对PLC控制与应用知识的巩固与提高
•2。
学会了理论联系实际
•3。
学会了如何运用PLC的I/O端口，数码管显示等各种实用功能
•4。
和同学的互相协作共同进步
•5。
感谢老师们的指点帮助，谢谢！。