自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)洗車機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者姓名：楊 柳專業(yè)名稱：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：孫莉莉 講師成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)位論文誠信承諾書本人慎重承諾和聲明：1.本人已認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)位論文作假行為處理辦法（中華人民共和國教育部第34號(hào)令）、成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)位論文作假行為處理實(shí)施細(xì)則（試行）（成理工教發(fā)201330號(hào)）文件并已知曉教育部、學(xué)院對(duì)論文作假行為處理的有關(guān)規(guī)定，知曉論文作假可能導(dǎo)致作假者被取消學(xué)位申請(qǐng)資格、注銷學(xué)位證書、開除學(xué)籍甚至被追究法律責(zé)任等后果。2.本人已認(rèn)真學(xué)習(xí)成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，已知曉學(xué)院對(duì)論文撰寫的內(nèi)容和格式要求。3.本人所提交的學(xué)位論文（題目： ），

2、是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成，本人對(duì)該論文的真實(shí)性、原創(chuàng)性負(fù)責(zé)。若論文按有關(guān)程序調(diào)查后被認(rèn)定存在作假行為，本人自行承擔(dān)相應(yīng)的后果。承諾人（學(xué)生簽名）： 20 年 月 日 注：學(xué)位論文指向我校申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所提交的本科學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告、畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。摘要21世紀(jì)是一個(gè)科技化、智能化、工業(yè)化的世紀(jì)，不僅在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域突飛猛進(jìn)，在自動(dòng)化領(lǐng)域也取得了驚人的成果。本設(shè)計(jì)是為實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)洗車，減少人力和物力的投入。在過去，車輛的清洗通常全過程都是人力投入，人工清洗的方式不止勞動(dòng)效率極低，而且還存在水和人力資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，尤其是在陰雨天氣的時(shí)候，人工清洗很難達(dá)到我們對(duì)車輛清洗的要求，不管是在清洗質(zhì)量還

3、是清洗速度方面。1980年前后，在一些大型停車場(chǎng)人工洗車的方式逐漸被取消，這時(shí)機(jī)械化的洗車方式開始出現(xiàn)在人們的視野中，但是由于那時(shí)候全自動(dòng)化技術(shù)還不夠完善，要清洗汽車只能采用半自動(dòng)化這樣很不成熟的技術(shù)。所謂半自動(dòng)化技術(shù)就是機(jī)器的所有動(dòng)作并不能像如今社會(huì)這樣使用軟件編程實(shí)現(xiàn)邏輯控制就可以使其自動(dòng)完成，它還是需要人為來控制完成，但這種方式并不能使汽車清洗的效率得到很明顯的改善。全自動(dòng)化洗車機(jī)是人機(jī)為一體的自動(dòng)化洗車技術(shù)，它的出現(xiàn)讓清洗汽車在質(zhì)量和效率方面有了質(zhì)的飛躍。通過結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際情況，使用PLC編程對(duì)洗車的整個(gè)過程進(jìn)行控制已經(jīng)能夠輕松地完成了。這整個(gè)過程因?yàn)槭且訮LC作為核心技術(shù)，在洗

4、車行業(yè)的控制水平方面實(shí)現(xiàn)了一次里程碑式的跨越。PLC控制系統(tǒng)在當(dāng)今制造業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行設(shè)備革命、自動(dòng)化改造、提高生產(chǎn)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力中扮演著舉足輕重的角色。關(guān)鍵詞：洗車機(jī) PLC 邏輯控制 全自動(dòng)AbstractThe 21st century is a science and technology, intelligence, industrialization century, not only in the computer industry by leaps and bounds in the field of automation has made remarkable achievemen

5、ts. This design is to achieve full automatic washing process, reducing human and material resources. In the past, vehicle washing process is usually entire human input, manual cleaning mode than low labor efficiency, but also the presence of water and a serious waste of human resources, especially i

6、n rainy weather when the manual cleaning of hard to reach us vehicle washing requirements, both in quality of cleaning or washing speed.After 1980, a number of large parking lot in the way of washing a car gradually canceled, then the mechanized car wash began to appear in peoples vision, but since

7、that time automation technology is still not perfect, to wash cars can only use this semi-automatic very immature technology. The so-called semi-automatic machine technology is all action and not as it is now so used social software can be programmed to automatically done, it still requires human co

8、ntrol to complete, but does not make the car wash efficiency is significantly improved. Fully automatic washing machine is man-machine technology for the integration of automated car wash, it appears to wash cars in the quality and efficiency has been a qualitative leap.By combining real-life situat

9、ion, the use of PLC programming for the entire washing process can be controlled easily have been done. This whole process is PLC as the core technology because, in terms of the level of control of the car wash industry achieved a milestone leap. PLC control system in todays manufacturing revolution

10、 in the field of equipment, automated transformation, improve the productivity and competitiveness of the market plays an important role.Keywords: car washing machine, PLC, logic control, automatic目錄摘要IAbstractII目錄III前言11 緒論21.1 應(yīng)用背景和意義21.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀32 可編程控制器52.1 PLC可編程控制器52.1.1 PLC簡(jiǎn)介52.1.2 PLC編程語言62.

11、1.3 PLC的發(fā)展62.2 基于PLC控制的自動(dòng)洗車機(jī)特點(diǎn)73 自動(dòng)洗車機(jī)控制方案確定103.1 洗車機(jī)的分類103.2 自動(dòng)洗車機(jī)種類的選擇123.3 自動(dòng)洗車機(jī)的工藝控制要求123.4 洗車機(jī)控制系統(tǒng)原理圖134 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)154.1 洗車機(jī)的外型構(gòu)造154.2 洗車機(jī)控制臺(tái)設(shè)計(jì)164.3 控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)164.3.1 PLC的選型184.3.2 PLC接口與硬件連接對(duì)應(yīng)表194.3.3 PLC接線圖205 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)215.1 車輛檢測(cè)控制215.2 洗車過程控制225.2.1 洗車機(jī)各部件控制要求225.2.2 控制系統(tǒng)流程圖235.3 系統(tǒng)控制程序的編譯245.

12、4 PLC接口功能表246 系統(tǒng)程序調(diào)試266.1 程序運(yùn)行調(diào)試266.2 程序故障分析和診斷26總結(jié)29參考文獻(xiàn)31致謝32附件 控制系統(tǒng)梯形圖33前言全自動(dòng)洗車機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)：從工作效率看，全自動(dòng)洗車機(jī)洗車所需要的時(shí)間短，同樣時(shí)間內(nèi)洗車數(shù)量是人力清洗的若干倍，工作起來更加的節(jié)時(shí)，節(jié)能。從車輛安全來看，全自動(dòng)洗車機(jī)清洗車輛過程中，因?yàn)椴挥酶囕v有過多的直接接觸，所以不會(huì)存在對(duì)車輛外觀或者內(nèi)飾造成損傷，則更為安全可靠。尤其是在機(jī)動(dòng)車流量較大的城市中，因?yàn)槿詣?dòng)洗車機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)速度、質(zhì)量、效率的完美結(jié)合，在城市的美化中做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，洗車行業(yè)的地位、形象和影響由此得到了很大程度上的提升。全自動(dòng)

13、洗車機(jī)的運(yùn)用在國外很多國家都隨處可見，全自動(dòng)洗車機(jī)憑借其獨(dú)樹一幟的優(yōu)點(diǎn)，以及速度、高效的洗車服務(wù)，在廣大車主心中早已是洗車的不二之選。而中國正處在經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展時(shí)期，所以汽車在生活中的使用越來越頻繁，絕大部分家庭中都有一到兩輛代步汽車，汽車的快速增加、人們的生活節(jié)奏也越來越快，這使得自動(dòng)化洗車機(jī)被越來越多的車主喜愛。在中國境內(nèi)，全自動(dòng)洗車機(jī)雖然在首都北京就已安裝超過800臺(tái)，但是全自動(dòng)洗車機(jī)在其他的一些大中型城市甚至是省會(huì)城市中都未見其影子。由此可見全自動(dòng)洗車在洗車市場(chǎng)上所占的比重還微乎其微，但是不可否認(rèn)它有著很大的發(fā)展市場(chǎng)，因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)勢(shì)在未來市場(chǎng)中的發(fā)展?jié)摿κ峭耆梢灶A(yù)見的，我們有足夠的

14、理由相信全自動(dòng)洗車這一項(xiàng)目的未來會(huì)是充滿希望的。相信在不久的將來，隨著洗車系統(tǒng)的完善和設(shè)備的改進(jìn)，全自動(dòng)洗車機(jī)一定會(huì)取代人工洗車，全自動(dòng)化技術(shù)將是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的產(chǎn)物。在這個(gè)科學(xué)技術(shù)日新月異的世紀(jì)，全自動(dòng)化洗車設(shè)備的發(fā)展將是洗車這個(gè)新興行業(yè)成長的最大因素，設(shè)備的更新?lián)Q代是洗車行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，全自動(dòng)洗車方式將會(huì)是洗車行業(yè)中的主流技術(shù)，成為中國最流行的新型洗車方式。1 緒論1.1 應(yīng)用背景和意義自從卡爾佛里特立奇奔馳在1885年研制出世界上第一輛馬車式三輪汽車以來，隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，汽車的發(fā)展在這幾百年來也是一日千里。21世紀(jì)是一個(gè)追求速度的世紀(jì)，人們對(duì)生活各方面的要求也隨之提高，汽車

15、的數(shù)量與日俱增，現(xiàn)在大街小巷隨處可見的不是人山人海，而是“車山車海”，那么如此龐大的汽車群體，它們的維護(hù)保養(yǎng)怎么辦？汽車的清洗是汽車保養(yǎng)過程中一項(xiàng)必不可少的內(nèi)容。現(xiàn)如今汽車的保養(yǎng)、清洗在國內(nèi)幾乎還是靠人力來完成，這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)增加洗車行業(yè)的成本。我們正處科技創(chuàng)新的時(shí)代，自動(dòng)化控制技術(shù)是順應(yīng)時(shí)代的產(chǎn)物，甚至在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)下，在田間地里我們也可以看到自動(dòng)化控制技術(shù)的成果，但是讓人失望的是，在洗車這樣一個(gè)新興行業(yè)卻很少有自動(dòng)化控制技術(shù)的影子，還是人工沖水、涂抹清洗劑、再擦洗，最后再自然風(fēng)干這樣延續(xù)了很多年的“古老的”洗車手段。讓人不可思議的是一向追求速度與質(zhì)量的我們?cè)谙窜囘@件事上居然顯得如此有耐

16、心，寧愿浪費(fèi)大把的時(shí)間在洗車上，不僅如此，這樣的清洗方式還將大量浪費(fèi)我們賴以生存的水資源。綜合考慮后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的洗車方式早已不適應(yīng)這個(gè)時(shí)代，通過自動(dòng)化技術(shù)控制洗車才是洗車行業(yè)的未來。在國內(nèi)一些大城市中還是有極小部分汽車美容公司通過自動(dòng)化控制技術(shù)來完成清洗汽車、對(duì)汽車進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)中的打蠟噴漆等一小部分工作。短期看來，自動(dòng)化洗車需要引進(jìn)很多以前沒有的設(shè)備，相對(duì)的成本就會(huì)有所增加，但實(shí)際上，自動(dòng)化清洗汽車反而會(huì)給企業(yè)帶來更多的效益。用傳統(tǒng)的人工清洗方式對(duì)一輛汽進(jìn)行普通的日常清洗大概會(huì)需要20分鐘，自動(dòng)化洗車僅僅需要幾分鐘，由于自動(dòng)化洗車的初期投入會(huì)相對(duì)較高，所以很多小型的洗車店并沒有自動(dòng)洗車這樣

17、的概念。但是不可否認(rèn)，在洗車這個(gè)行業(yè)自動(dòng)化洗車才是未來的潮流。在中國的洗車行業(yè)，自動(dòng)化技術(shù)并沒有得到普及，所以它還有巨大的市場(chǎng)。在這樣的有利條件下，將高效率、高質(zhì)量的自動(dòng)清洗裝置投放到洗車行業(yè)中，是這個(gè)行業(yè)走向成熟的必經(jīng)之路。針對(duì)這樣的現(xiàn)狀，此次設(shè)計(jì)是在PLC控制系統(tǒng)中新增加了很多繼電器來控制整個(gè)洗車過程，比如時(shí)間控制器、中間繼電器等，該系統(tǒng)不僅操作簡(jiǎn)單，節(jié)約資源，符合當(dāng)代建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的時(shí)代需要，并且這還能最大程度的滿足客戶需求。在這個(gè)信息化、速度化的世界里，一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，利用率極高的洗車設(shè)備一定會(huì)成為各個(gè)汽車美容公司，甚至是中小型洗車公司的不二之選。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀汽車清洗

18、可以說是中國的一種新興行業(yè)，在中國也是最近幾年才逐漸發(fā)展起來，這個(gè)行業(yè)對(duì)于資金的投入并不會(huì)很高，而且所要求的技術(shù)也不多，就算是零基礎(chǔ)的初學(xué)者認(rèn)真學(xué)起來也是得心應(yīng)手的。但是也因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)還在發(fā)展的初期階段，相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不完善，比如自動(dòng)洗車對(duì)洗車的場(chǎng)地、環(huán)保的要求、洗車設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求、經(jīng)營管理等的規(guī)定和要求都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得在中國的洗車市場(chǎng)上人力洗車還是占據(jù)著主導(dǎo)地位。而一些先進(jìn)的洗車技術(shù)在市場(chǎng)上所占的比例并不令人滿意，比如全過程都不會(huì)用到水的無水洗車技術(shù)、電腦式洗車、非接觸式洗車技術(shù)等。而科學(xué)洗車的理念也只有在國外的一些發(fā)達(dá)國家才備受追捧，在這些發(fā)達(dá)國家，洗車行業(yè)經(jīng)過多年的推陳

19、出新，一次又一次的改革換代，洗車的技術(shù)才得以不斷的更新和發(fā)展。對(duì)于電腦控制的全自動(dòng)洗車、用蒸汽洗車和無水洗車逐步被運(yùn)用到了實(shí)際生活中，它們從當(dāng)初的概念變成現(xiàn)實(shí)，如今已越來不稀奇，在這之中，電腦控制的全自動(dòng)洗車是洗車業(yè)的主導(dǎo)力量。隨著社會(huì)的發(fā)展，車輛的數(shù)目也越來越多，城市中人力洗車的方式不僅不能滿足人們對(duì)洗車行業(yè)的需求，也將會(huì)因?yàn)椴荒苓m應(yīng)時(shí)代的需要一步步敗落，更別說它能帶領(lǐng)洗車業(yè)又好又快的持續(xù)發(fā)展了。洗車行業(yè)想要迎來自己的“大唐盛世”，就需要將它進(jìn)行規(guī)模經(jīng)營、變得專業(yè)化和規(guī)范化，只有使洗車業(yè)的發(fā)展變得科學(xué)和環(huán)保，各方面都符合中國國情，才能使中國的洗車行業(yè)在發(fā)展的過程中既健康又有條不紊的進(jìn)行。要想

20、洗車行業(yè)在未來市場(chǎng)有更進(jìn)一步的發(fā)展，改善市場(chǎng)的形象，就得在洗車行業(yè)開辟一條新的康莊大道。自動(dòng)洗車機(jī)是通過軟件程序的編程，在運(yùn)行過程中只需要用電腦進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度、效率高，很容易滿足廣大人民群眾的需要。全自動(dòng)洗車的問世是對(duì)傳統(tǒng)洗車方式發(fā)起的挑戰(zhàn)，是洗車行業(yè)發(fā)展的必然選擇，更是它的必經(jīng)之路，會(huì)給這個(gè)行業(yè)帶來一場(chǎng)不可避免的改革和意想不到的收獲。用積極、公平、公正的心態(tài)正視全自動(dòng)洗車機(jī)的到來，正如歷史變革一樣，改革的過程是痛苦的、漫長的，但是改革帶來的結(jié)局往往是更簡(jiǎn)單方便的安定生活。在我國，想要讓洗車行業(yè)達(dá)到空前的盛況，唯一的辦法就是吸取國外的經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)秀的成果。我們不能重蹈“天朝”的覆轍，

21、不能盲目地閉門造車，過去我們的閉關(guān)鎖國，讓我們付出了血淋淋的代價(jià)。如今，在這個(gè)行業(yè)也面臨著相似的選擇，有了以前的教訓(xùn)相信我們的國人會(huì)做出最明智的選擇。學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)成果，取長補(bǔ)短，逐漸縮小我們之間的差距，所以，推廣全自動(dòng)洗車機(jī)的使用、盡可能讓洗車機(jī)應(yīng)用于實(shí)際生活中尤其的重要。2 可編程控制器2.1 PLC可編程控制器2.1.1 PLC簡(jiǎn)介可編程控制器（Programmable Logic Controller）簡(jiǎn)稱PLC，它是一種新型的工業(yè)控制裝置，這種裝置是以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)的。國際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）在1987年對(duì)PLC的標(biāo)準(zhǔn)

22、草案又重新做了定義。PLC的英文全稱表示為Programmable Logic Controller，其中文全稱叫可編程序邏輯控制器?，F(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求能做出最快的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本高產(chǎn)量的產(chǎn)品，PLC的出現(xiàn)就將這所有的要求都變成了輕而易舉就能完成的事情1。它的生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)同時(shí)具有極高的可靠性和靈活性，它以微處理器為基礎(chǔ)，主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程軟件幾部分組成。它的存儲(chǔ)器可以進(jìn)行反復(fù)的編程，存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)，它有3種物理存儲(chǔ)器，即：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可以電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器2。PLC是智能化的，能夠完成設(shè)計(jì)者規(guī)

23、定的各種工作。通過用戶設(shè)計(jì)程序，PLC就能完成用戶要求的特定功能。輸入輸出模塊（I/O模塊）是系統(tǒng)用來感知外界條件和傳達(dá)信息的“五官”，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的紐帶。輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)，輸出模塊用來控制輸出設(shè)備，輸入、輸出模塊除了有傳遞信號(hào)的功能外，還可以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換與隔離的功能。PLC控制器的實(shí)現(xiàn)需要軟件硬件高度配合，是一種可以編程的邏輯電路。PLC應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大，已廣泛運(yùn)用于各種控制系統(tǒng)中，例如應(yīng)用在半導(dǎo)體方面，民用以及家庭自動(dòng)化當(dāng)中都有涉及。PLC的應(yīng)用面廣、普及度高，很多其他的設(shè)備也只是在模仿他的道路上越走越遠(yuǎn)，但在功能方面卻只能是望洋興嘆3。2.1.2 PLC

24、編程語言PLC在編程中使用最多的就數(shù)梯形圖了，它之所以使用這么頻繁是因?yàn)樗幸韵聨讉€(gè)特點(diǎn)：1. 梯形圖是很容易讓人懂得的一種圖形語言，在結(jié)構(gòu)上，它和傳統(tǒng)的控制圖比較相似，也是由一些常用的術(shù)語和一些圖形符號(hào)構(gòu)成的，梯形圖的左右兩根實(shí)線表示母線。2. 這種編程語言中的觸點(diǎn)除了常開就是常閉總共兩種表示方法，并且它的常開、常閉的狀態(tài)是唯一的，存在嚴(yán)格的“非”的關(guān)系，不可能同時(shí)出現(xiàn)都為“1”或者同時(shí)為“0”這種情況。3. PLC中的梯形圖有這么一特點(diǎn)：對(duì)線圈來說是可并但并不可串，但是相對(duì)于圖中的接點(diǎn)就不一樣了，它是既可串又可并的。4. PLC內(nèi)部的各種器件都不能實(shí)現(xiàn)直接對(duì)外部的負(fù)載進(jìn)行控制，這些器件只能

25、把結(jié)果先提供給CPU，然后通過CPU才能控制負(fù)載。5. 語句表語言是PLC編程中的又一種很常見的形式，通過其他PLC編程語言可以寫出語句表語言，同樣的通過語句表我們也可以知道其他的編程語言方式。6. 邏輯功能圖語言也是PLC中一種很常見的編程語言，在一般情況下這種功能圖語言的表示是有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的，每一種功能的實(shí)現(xiàn)就是用一個(gè)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)算框來表示，運(yùn)算框左邊的表示輸入信號(hào)、右邊的表示輸出信號(hào)4。2.1.3 PLC的發(fā)展社會(huì)在不斷地發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)都得到了驚人的提高，現(xiàn)如今的PLC和DCS這兩者在結(jié)構(gòu)的組成方面越來越相似，它們的軟件組態(tài)的配置基本一樣，兩者在基本構(gòu)架上都是操作站通過以太網(wǎng)連

26、接主站，然后主站再通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接從站。出于安全性的考慮，由于冗余技術(shù)在不斷地發(fā)展，人們考慮到安全的因素，現(xiàn)今出現(xiàn)了雙冗余、三冗余、七冗余等。由于冗余技術(shù)得到了很好的發(fā)展，但是PLC的發(fā)展卻因?yàn)樾酒瑖Z低級(jí)而有所限制，越來越先進(jìn)的電子技術(shù)正在被廣泛的用在PLC控制系統(tǒng)中，與PC機(jī)發(fā)展速度差不多是一致的。通過人類不斷的研發(fā)改進(jìn)，個(gè)人計(jì)算機(jī)也在不斷地改善升級(jí)，這使得PC操作系統(tǒng)不僅變得更加的穩(wěn)定，而且在可靠性方面的提高也是有目共睹的。PLC的外部接口具有很好的開放性，而它的通訊速度也變得快了很多，現(xiàn)如今的PLC在各種方面都優(yōu)于最初的PLC，PLC的更新?lián)Q代使得它更容易適用于現(xiàn)代的工業(yè)控制。直接使用

27、PLC的軟件對(duì)微軟系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，從而使PLC系統(tǒng)中的主站被計(jì)算機(jī)所取代是軟PLC的另一種表現(xiàn)形式。在計(jì)算機(jī)中打開PLC軟件，使它處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，由于PLC和計(jì)算機(jī)兼容性很好，因此就很容易看到PLC的接口開放性能好，通訊速度也十分優(yōu)秀這一特點(diǎn)。人們對(duì)科學(xué)技術(shù)執(zhí)著的專研使得科技飛速發(fā)展，電子技術(shù)和通訊技術(shù)也被帶動(dòng)著一起發(fā)展，一步步提高，軟件技術(shù)也取得了不錯(cuò)的進(jìn)步，各方面技術(shù)都得以不斷加強(qiáng)和完善。也許在不久的將來PLC和DCS會(huì)被這種構(gòu)架方式的軟PLC所取代，而成為以后控制系統(tǒng)的主要發(fā)展形式。但如今由于受PC機(jī)技術(shù)不夠完善、操作系統(tǒng)不夠全面和以太網(wǎng)不夠穩(wěn)定的影響，這種構(gòu)架在頗多方面的可靠

28、性和穩(wěn)定性都還不能滿足人們對(duì)控制系統(tǒng)的要求。2.2 基于PLC控制的自動(dòng)洗車機(jī)特點(diǎn)1. 可靠性高，抗擾動(dòng)強(qiáng)當(dāng)衡量一個(gè)設(shè)備的性能是屬于哪一個(gè)水平的時(shí)候，可靠性扮演了一個(gè)極其重要的角色。集成電路的技術(shù)被完美的穿插在PLC的各個(gè)控制回路中，在產(chǎn)品的生產(chǎn)方面要求控制嚴(yán)格，而且在其內(nèi)部電路中抵抗干擾的能力也是以往的設(shè)計(jì)不能比擬的，因此在可靠性方面有了很好的保證。如果要完成一個(gè)一模一樣的控制系統(tǒng)，采用PLC電氣接線相比其他系統(tǒng)來說會(huì)簡(jiǎn)單很多，線路更清晰，接點(diǎn)更少，出現(xiàn)故障的機(jī)率自然也就減少了不少。更讓人意想不到的是如果PLC的硬件部分出現(xiàn)了問題，它自己能在第一時(shí)間顯示錯(cuò)誤狀況，可以讓人及時(shí)知道哪兒出了問題

29、，出了什么問題等等。操作人也可以在與該P(yáng)LC相關(guān)的其他設(shè)備上編入相應(yīng)的程序用來檢測(cè)故障，使得PLC外部的設(shè)備如果出現(xiàn)問題了也能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷的功能5。2. 配套設(shè)施完善，功能強(qiáng)大，適用范圍廣如今，PLC的型號(hào)多樣，種類繁多，因?yàn)樗δ軓?qiáng)大、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、易于學(xué)習(xí)等多種優(yōu)點(diǎn)于一體，所以它被廣泛應(yīng)用于各種控制場(chǎng)合，大到大型工廠的各種重要生產(chǎn)設(shè)備，小到樓房和商場(chǎng)的一部載人電梯的控制，都有PLC控制系統(tǒng)的身影。PLC實(shí)現(xiàn)了將其他系統(tǒng)不能比擬的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力和強(qiáng)大的邏輯處理能力的完美結(jié)合，所以在很多數(shù)字領(lǐng)域中也得到了廣泛的運(yùn)用。PLC的功能在近幾年得到了進(jìn)一步的完善和拓展，這就使得PLC在日常工業(yè)

30、生產(chǎn)中的運(yùn)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展，比如PLC在對(duì)物體位置的控制、以及各種溫度的控制、CNC等各方面。再加上改善了PLC的通信能力與飛速發(fā)展的人機(jī)界面技術(shù)的結(jié)合，讓使用PLC來實(shí)現(xiàn)對(duì)日常生產(chǎn)中的過程控制不再遙不可及。3. 容易學(xué)習(xí)和使用PLC編程語言是一種主要用于工業(yè)生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)編程語言，PLC事實(shí)上屬于一種先進(jìn)的工控設(shè)備。PLC編程語言簡(jiǎn)單易懂，不會(huì)像C語言那樣抽象難學(xué)，因?yàn)樗切蜗缶唧w、容易理解的，所以從事這方面的工作人員很容易就能夠掌握，甚至是熟練的運(yùn)用也是輕而易舉的事情。梯形圖語言和繼電器電路圖在功能和形式方面其實(shí)是很像的，只是繼電器電路圖的功能在PLC中主要是通過一些常用的開關(guān)量來實(shí)

31、現(xiàn)。這樣就算我們不懂電路、不會(huì)編程，我們也能很快的學(xué)會(huì)使用PLC編程軟件。4. 在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建造時(shí)，我們所需要做的事就變的更少了，平常如果要對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行維保也會(huì)變得更簡(jiǎn)單，而且想要改造它也變得更加容易。傳統(tǒng)的邏輯控制是采用接線的邏輯方式，而PLC則是用先進(jìn)的現(xiàn)代存儲(chǔ)的邏輯去實(shí)現(xiàn)控制，這就使得我們?cè)趯?duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行連接時(shí)少了很多繁瑣的連線，使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建造的時(shí)候變得更容易，簡(jiǎn)單明了的接線方式大大既減少了設(shè)計(jì)和建造的時(shí)間，同時(shí)也使得對(duì)設(shè)備日常的維護(hù)保養(yǎng)變得簡(jiǎn)單容易。更重要的一大優(yōu)點(diǎn)在于在使用同一設(shè)備卻需要在不同時(shí)間實(shí)現(xiàn)不同的功能的時(shí)候，只需要?jiǎng)觿?dòng)手改變下程序內(nèi)容就可以實(shí)現(xiàn)了。5.

32、 體積小，重量輕，能耗低，低成本以現(xiàn)有的體積屬于超小型的PLC為例，在近十來年最新出現(xiàn)的所有PLC品種中，有一款PLC的底部大小竟小于一百毫米，質(zhì)量竟低于一百五十克，并且它的功率也很低，只有幾瓦，由于它的尺寸小、質(zhì)量輕，所以需要的成本當(dāng)然就會(huì)很低6?；赑LC體積小但是功能依然很強(qiáng)大這一優(yōu)點(diǎn)，所以它可以很容易的安裝在機(jī)械內(nèi)部的各個(gè)角落，使機(jī)電一體化更加的容易，在市場(chǎng)中這樣體積小、重量輕、能耗低、低成本的PLC也越來越多。3 自動(dòng)洗車機(jī)控制方案確定3.1 洗車機(jī)的分類1. 從工作方式的方面來分，可以分為固定式和移動(dòng)式。固定式：通過其他設(shè)備的牽引讓需要清洗的車輛慢慢的通過洗車設(shè)備工作的區(qū)域，這時(shí)候

33、洗車設(shè)備停止不動(dòng)，洗車系統(tǒng)通過多種檢測(cè)設(shè)備反饋的綜合信息，判斷車輛的位置以及狀況，然后再發(fā)送出相應(yīng)的指令就可以讓洗車設(shè)備自動(dòng)的運(yùn)行起來，以此來實(shí)現(xiàn)汽車的清洗。比如：可以連續(xù)洗車的地下通道洗車機(jī)、各種大小型號(hào)的如同通道一樣的洗車機(jī)等。移動(dòng)式：即汽車停在洗車機(jī)工作的區(qū)域靜止不動(dòng)，自動(dòng)洗車機(jī)按照程序自行執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作7。2. 從清洗車型的方面來進(jìn)行分類，可以分為小車型、大車型、以及特種車型。在現(xiàn)在這個(gè)洗車設(shè)備的市場(chǎng)上，小車型洗車機(jī)在商業(yè)用途中占的比例最大，這類的洗車機(jī)包括了往復(fù)運(yùn)動(dòng)式洗車設(shè)備、地下通道可連續(xù)洗車的洗車機(jī)、以及不帶刷子的往復(fù)式洗車機(jī)等。大車型的洗車機(jī)主要是大型可移動(dòng)的和大型類似通道的洗

34、車機(jī)。而特種車型洗車機(jī)主要是為洗輪機(jī)、垃圾車、列車、以及飛機(jī)等特種載人載物的交通工具的清洗而誕生的。3. 從洗車機(jī)的原理來分，洗車機(jī)大致可以分為硬支承、軟支承、半硬支承洗車機(jī)。當(dāng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于參振系統(tǒng)的共振頻率的是硬支承洗車設(shè)備。在檢查正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速的時(shí)候，支承擺架就會(huì)處于相對(duì)“硬”的狀態(tài)，所以在快要接近實(shí)際軸承的狀態(tài)下就可以對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行轉(zhuǎn)速的平衡修正了8。其特點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)單，安全性能比較高。正常運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速要比參振系統(tǒng)共振時(shí)的頻率高的洗車設(shè)備是軟支承洗車設(shè)備。在修正轉(zhuǎn)子正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速的時(shí)候，支承擺架就會(huì)處于相對(duì)“軟”的狀態(tài)，所以在我們修正轉(zhuǎn)子正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速的時(shí)候，實(shí)際軸承的工作條件和支承的

35、條件是不一樣的。其特點(diǎn)就是具有較高的測(cè)量精度高。半硬支承洗車機(jī)正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速約在0.30.5倍參振系統(tǒng)共振頻率之間。在這三種洗車設(shè)備當(dāng)中，半硬支承洗車機(jī)的應(yīng)用率是最高的，因?yàn)樗瑫r(shí)具備了前兩者洗車設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：即設(shè)備的強(qiáng)度高、精確度相當(dāng)出色。當(dāng)然半硬支承洗車機(jī)在技術(shù)手段與設(shè)備性能的要求上面也會(huì)相應(yīng)的高出很多。4. 立體式的洗車設(shè)備和橫臥式的洗車設(shè)備；專用型洗車設(shè)備和通用式洗車設(shè)備是按照它們各自的特點(diǎn)以及各自應(yīng)用的范圍的不同來進(jìn)行劃分的。如果在洗車設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，它的平衡轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的那個(gè)軸是處于水平狀態(tài)的，那么這種洗車機(jī)設(shè)備就叫作橫臥式洗車設(shè)備。含有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸或者是可以人為的額外裝配工藝軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子

36、的時(shí)候都是可以用這種臥式洗車設(shè)備進(jìn)行洗車的，比如在日常工藝生產(chǎn)中我們常常會(huì)用到的機(jī)床的主軸、其中含有滾筒、旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)甚至是增壓、電子式轉(zhuǎn)子、蒸汽驅(qū)動(dòng)輪機(jī)等等的各種自動(dòng)化的機(jī)器。相反，如果在洗車設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)候旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸是處于垂直的狀態(tài)，那么這種洗車設(shè)備就叫作立體式洗車設(shè)備。在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的自身即便沒有旋轉(zhuǎn)軸的圓形器件都是可以用這一類的洗車設(shè)備進(jìn)行洗車的，比如諸多類別的離合器、壓盤及其總承、皮帶輪等圓形類的器件都是需要立體式洗車設(shè)備來完成日常的清洗工作。如果需要把形狀和支承的形式比較規(guī)則的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)以及平衡比較的時(shí)候就得用到通用式洗車設(shè)備了。通用式洗車設(shè)備的操作特別簡(jiǎn)單，但是它卻具有相當(dāng)

37、驚人的工作效率，所以在國內(nèi)外洗車行業(yè)的市場(chǎng)上通用式洗車設(shè)備的占有率還是相當(dāng)高的。但是有的時(shí)候必須要將支承形式與外觀和不同的轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡修正的時(shí)候就必須要用到專用洗車機(jī)了，比如現(xiàn)在的有些洗車設(shè)備就單獨(dú)的針對(duì)設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)的曲型軸承、汽車輪胎的內(nèi)部、甚至是汽車配件中用到的傳動(dòng)的軸承等，這類器件的清洗就不得不依靠專用洗車機(jī)來完成。3.2 自動(dòng)洗車機(jī)種類的選擇這個(gè)設(shè)計(jì)的模型主要是基于所需要清洗的車輛固定不動(dòng)，洗車設(shè)備進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的這樣的工作方式，對(duì)于這種類型的洗車設(shè)備很適合運(yùn)用PLC編程來對(duì)整套設(shè)備進(jìn)行控制。位置固定且可以進(jìn)行往返式運(yùn)動(dòng)的全自動(dòng)洗車設(shè)備的洗車過程如下：汽車停在洗車設(shè)備的工作區(qū)域，不再移

38、動(dòng)，然后系統(tǒng)通過各種傳感器能夠感知到所要清洗的車輛的具體情況，比如根據(jù)車輛的形狀讓洗車的設(shè)備來來回回的不斷噴洗、根據(jù)車輛表面的清潔程度進(jìn)行怎樣的清洗力度等。全自動(dòng)洗車機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能：全機(jī)械自動(dòng)沖洗車輛的底盤、沖洗車輛的頂部、以及反復(fù)進(jìn)行刷洗等。即使進(jìn)去一輛很臟的運(yùn)送廢品的臟車，洗完出來的時(shí)候必定是一輛潔凈、光亮、嶄新的車，如果只是清洗表面，只需要短短幾十秒就可以完成。3.3 自動(dòng)洗車機(jī)的工藝控制要求1. 洗車系統(tǒng)的組成部分（1）一個(gè)可以支撐水平方向滾筒和垂直方向滾筒的門框，由可以向前和向后旋轉(zhuǎn)的雙向電機(jī)來驅(qū)動(dòng)；（2）一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)水平滾筒的電機(jī)；（3）一個(gè)用于升、降水平滾筒的電機(jī)。整套控制系統(tǒng)

39、由PLC控制。2. 限位開關(guān)控制（1）車輛檢測(cè)位置限位；（2）水平滾筒的上限位；（3）門架的前位置限位；（4）門架的后位置限位。3. 自動(dòng)沖洗（1）默認(rèn)初始條件：門框處在車輛的前部位置（門框到位開關(guān)合上），車輛出現(xiàn)在洗車的區(qū)域（檢測(cè)車輛的檢測(cè)傳感器閉合）；（2）當(dāng)滿足了初始條件的時(shí)候，就可以按下啟動(dòng)沖洗的按鈕，開始如下的沖洗過程：當(dāng)洗車機(jī)正式工作，其工作指示燈點(diǎn)亮，10秒以后，水平方向滾動(dòng)就會(huì)向下開始移動(dòng)（KM1），直到水平方向的滾筒移動(dòng)到預(yù)定的位置（上滾筒到位傳感器）停止運(yùn)行3秒鐘；（3）當(dāng)有兩個(gè)滾筒同時(shí)激活時(shí)（KM3）就會(huì)開始正向旋轉(zhuǎn)，即：水平方向的滾筒、垂直方向的滾筒，同時(shí)還有向前運(yùn)動(dòng)的

40、門框（KM5）。在這個(gè)例子中，同時(shí)被激活的是噴水泵（KM7）和旋轉(zhuǎn)滾筒的電動(dòng)機(jī)；（4）門框在往前不斷運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其碰到了門框車尾的限位開關(guān)時(shí)，門框就不會(huì)再向前運(yùn)動(dòng)，全部電機(jī)均會(huì)停轉(zhuǎn)5秒，同時(shí)門框還會(huì)自動(dòng)往后退回（KM6）。與此同時(shí)水平方向的滾筒和兩個(gè)垂直方向的滾筒開始反向旋轉(zhuǎn)（KM4）；（5）在門架后退的時(shí)候，觸碰到了歸位開關(guān)就會(huì)停止，這時(shí)滾筒立即停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí)升起水平滾筒的命令（KM2）就會(huì)發(fā)出，直到滾筒歸位，本次循環(huán)就結(jié)束了9。4. 手動(dòng)立即停止以及手動(dòng)控制（1）鎖存按鈕的功能是可以在任何你想停止的時(shí)候停止循環(huán)（所有正在工作的電動(dòng)機(jī)都會(huì)被同時(shí)停止）。執(zhí)行了相應(yīng)的操作才能開始一個(gè)新的循環(huán)：（2）

41、手動(dòng)升起滾筒按鈕被按下后，水平滾筒就會(huì)升至上限位位置（至水平滾筒歸位開關(guān)）10；（3）只要手動(dòng)控制門框的后退按鈕被按下，這時(shí)門框就會(huì)退回到初始設(shè)置的位置（到門框到位開關(guān)）。5. 報(bào)警保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)出錯(cuò)或突遇無法自我修復(fù)的問題時(shí)蜂鳴報(bào)警器就會(huì)持續(xù)不斷的發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)報(bào)警指示燈點(diǎn)亮。直到人為按下關(guān)閉蜂鳴報(bào)警器的按鈕，報(bào)警聲才會(huì)停止，但是報(bào)警指示燈只有在系統(tǒng)問題得到解決后才會(huì)熄滅。3.4 洗車機(jī)控制系統(tǒng)原理圖通過對(duì)洗車機(jī)運(yùn)行過程的詳細(xì)分析可知，門架的移動(dòng)和滾筒的運(yùn)動(dòng)，以及水泵的工作和故障報(bào)警使得洗車過程能夠正常有序的運(yùn)行。PLC通過對(duì)洗車系統(tǒng)信息的采集對(duì)應(yīng)輸出相應(yīng)的信號(hào)，對(duì)滾筒、門架、水泵等進(jìn)行精確的

42、控制。通過對(duì)以上控制要求和設(shè)備選擇的分析，最終確定控制系統(tǒng)的方框圖，如圖3.1所示。圖3.1 洗車機(jī)控制系統(tǒng)方框圖4 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1 洗車機(jī)的外型構(gòu)造該自動(dòng)洗車機(jī)的外部形狀就像門一般，因此稱此結(jié)構(gòu)為門架結(jié)構(gòu)。此外型結(jié)構(gòu)的洗車設(shè)備在洗車時(shí)只需將需要清洗的汽車停在洗車機(jī)的工作區(qū)，保持不動(dòng)，然后門架就會(huì)根據(jù)汽車的外形結(jié)構(gòu)等特征來不斷地往復(fù)清洗。本產(chǎn)品適合清洗多種類型的汽車，它最核心的地方就是針對(duì)洗車設(shè)計(jì)的門架，這個(gè)門架是由兩個(gè)豎直方向的滾筒和一個(gè)水平方向的滾筒組合而成的，它的外型活生生就是一道門。在水平方向的滾筒上設(shè)計(jì)有一個(gè)感受光電的外置傳感器，該設(shè)計(jì)用它來確定汽車的高度，只要滾筒向下運(yùn)動(dòng)

43、到車輛的最高位置時(shí)，光電傳感器就會(huì)向PLC發(fā)送一個(gè)電信號(hào)。另外還有一個(gè)歸位開關(guān)，用于控制滾筒的歸位。洗車機(jī)的外形構(gòu)造圖如圖4.1所示。圖4.1 洗車機(jī)外型示意圖在門架的下方安裝了一個(gè)用來確定門框的門是否回到了原來初始位置的傳感器，在門架前方也有一專門檢測(cè)車輛汽車是否停在了洗車機(jī)的工作區(qū)域的傳感器，從而確定是否可以開始清洗了。門架的尾部還有用于判斷汽車尾部是不是已經(jīng)清洗了的傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的往復(fù)清洗。當(dāng)需要清洗的汽車被送到清洗區(qū)域時(shí)，按下動(dòng)啟動(dòng)命令按鈕后，門架就會(huì)依照程序?qū)ζ噷?shí)施滑動(dòng)清洗。這時(shí)洗車設(shè)備就會(huì)開始對(duì)汽車進(jìn)行徹底的清洗，一次往復(fù)清洗過程僅僅只需短短的1分多鐘。4.2 洗車機(jī)控制

44、臺(tái)設(shè)計(jì)該洗車機(jī)的控制臺(tái)將按鈕和相應(yīng)的指示燈結(jié)合在一起，這樣既能方便操作人控制，又很大程度的節(jié)約了空間。洗車系統(tǒng)的控制面板圖如圖4.2所示。圖4.2 洗車機(jī)控制面板圖4.3 控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)為了滿足洗車設(shè)備應(yīng)有的控制功能和洗車要求，本設(shè)計(jì)的洗車機(jī)在其主電路中配備了四個(gè)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制，滾筒的升降、滾筒的旋轉(zhuǎn)、門架的前后移動(dòng)、水的噴射分別由電機(jī)M1、M2、M3、M4實(shí)現(xiàn)控制，其主電路控制圖如圖4.3所示。圖4.3 洗車機(jī)的主電路圖表4.1 主電路元器件名稱及用途元件符號(hào)器件名稱元件用途M1電動(dòng)機(jī)1控制水平滾筒的上下移動(dòng)M2電動(dòng)機(jī)2控制滾筒正反轉(zhuǎn)M3電動(dòng)機(jī)3控制門框的前后移動(dòng)M4電動(dòng)機(jī)4控制噴水FU

45、0總斷路器保護(hù)總電路FU1電機(jī)1斷路器保護(hù)電動(dòng)機(jī)1電路FU2電機(jī)2斷路器保護(hù)電動(dòng)機(jī)2電路FU3電機(jī)3斷路器保護(hù)電動(dòng)機(jī)3電路FU4電機(jī)4斷路器保護(hù)電動(dòng)機(jī)4電路Q0總電路開關(guān)閉合、斷開總電路Q1電機(jī)1開關(guān)閉合、斷開電機(jī)1電路Q2電機(jī)2開關(guān)閉合、斷開電機(jī)2電路Q3電機(jī)3開關(guān)閉合、斷開電機(jī)3電路Q4電機(jī)4開關(guān)閉合、斷開電機(jī)4電路KM1繼電器1閉合、斷開電機(jī)1的正轉(zhuǎn)KM2繼電器2閉合、斷開電機(jī)1的反轉(zhuǎn)KM3繼電器3閉合、斷開電機(jī)2的正轉(zhuǎn)KM4繼電器4閉合、斷開電機(jī)2的反轉(zhuǎn)KM5繼電器5閉合、斷開電機(jī)3的正轉(zhuǎn)KM6繼電器6閉合、斷開電機(jī)3的反轉(zhuǎn)KM7繼電器7閉合、斷開電機(jī)4的正轉(zhuǎn)FR1熱繼電器1保護(hù)電機(jī)1

46、FR2熱繼電器2保護(hù)電機(jī)2FR3熱繼電器3保護(hù)電機(jī)3FR4熱繼電器4保護(hù)電機(jī)44.3.1 PLC的選型正確的選型不止能夠滿足工藝流程的要求，還可以解決在實(shí)際應(yīng)用中遇到的控制問題。在選擇控制系統(tǒng)的型號(hào)和估算系統(tǒng)的參數(shù)時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)的去分析整個(gè)工藝過程的特點(diǎn)，同時(shí)還得明確控制的任務(wù)和范圍，這樣方便確定控制過程中的所有操作和動(dòng)作，然后再根據(jù)控制要求，粗略計(jì)算出輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、以及存儲(chǔ)器的容量、PLC的核心功能、外接設(shè)備的特性等，最后綜合考慮，選擇性價(jià)比高、設(shè)計(jì)功能齊全的控制系統(tǒng)11。圖4.4 DVP-32ES型號(hào)PLC觸點(diǎn)接口示意圖I/O點(diǎn)的個(gè)數(shù)在估算時(shí)由于要考慮實(shí)際應(yīng)用中必須得有剩余，再在初步確

47、定輸入/輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)的基礎(chǔ)上，再增加10%-20%的可用余量，最終得出輸入/輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況和編程的需要選擇臺(tái)達(dá)DVP-32ES型號(hào)的PLC，該型號(hào)PLC一共擁有14個(gè)輸入觸點(diǎn)和14個(gè)輸出觸點(diǎn)，總共兩組。其平面觸點(diǎn)接口如圖4.4所示。表4.2 觸點(diǎn)符號(hào)及對(duì)應(yīng)意義觸點(diǎn)符號(hào)觸點(diǎn)的意義X0-X7第一組輸入觸點(diǎn)Y0-Y7第一組輸出觸點(diǎn)X10-X17第二組輸入觸點(diǎn)Y10-Y17第二組輸出觸點(diǎn)C0-C3DC24輸出負(fù)極輸出公共端24GDC24輸出正極L火線接口N零線接口4.3.2 PLC接口與硬件連接對(duì)應(yīng)表PLC的每個(gè)接口都與硬件的接口一一對(duì)應(yīng)，不可錯(cuò)接，下表就列舉出控制系統(tǒng)中硬件名稱和其對(duì)應(yīng)的接

48、口符號(hào)，詳細(xì)的列舉了各硬件符號(hào)、名稱和對(duì)應(yīng)接口，便于繪制出電路圖和安裝時(shí)接線。表4.3 硬件接口及對(duì)應(yīng)功能硬件接口PLC接口硬件名稱R1X6熱繼電器1FR2X7熱繼電器2FR3X10熱繼電器3k0X0總啟動(dòng)k1X1上滾筒到位k2X2門架到位k3X3門架歸位k4X4上滾筒歸位k5X5總停止k11X11手動(dòng)滾筒下降k12X12手動(dòng)滾筒上升k21X13手動(dòng)門架前進(jìn)k22X14手動(dòng)門架后退k31X15暫停按鈕k32X16繼續(xù)按鈕k6X17車輛出現(xiàn)4.3.3 PLC接線圖控制電路設(shè)計(jì)要求：當(dāng)車輛出現(xiàn)在沖洗區(qū)域后按下循環(huán)按鈕，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3分別正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)滾筒的升降、滾筒旋轉(zhuǎn)和門架的前進(jìn)后退。最終的

49、PLC硬件接線圖如圖4.5所示。圖4.5 PLC的硬件接線圖5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1 車輛檢測(cè)控制車輛檢測(cè)開關(guān)是由一個(gè)光電傳感器來實(shí)現(xiàn)的，但檢測(cè)到車輛的信號(hào)后，就會(huì)發(fā)給PLC一個(gè)開關(guān)信號(hào)，此時(shí)PLC的啟動(dòng)程序才可以被激活，這就防止了不必要的錯(cuò)誤啟動(dòng)12。以下就是對(duì)光電傳感器的一部分介紹。光電傳感器是通過感受外界光，把光作為接收信號(hào)，然后再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后傳輸電信號(hào)來工作的13?？梢杂霉怆妭鞲衅鱽頇z測(cè)非電的量，是根據(jù)光的強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)換成光量變化的非電量14。1. 光電傳感器分類光電傳感器由原理的不同可分為模擬式和脈沖式光兩類。傳感器之所以能感受光，是因?yàn)樗哂袦?zhǔn)確度高的光敏元件15。

50、2. 光電式傳感器的應(yīng)用之所以光電傳感器能被運(yùn)用在越來越多的產(chǎn)品上，那是因?yàn)橛兄芏嗟钠渌麢z測(cè)設(shè)備沒有的優(yōu)點(diǎn)。比如準(zhǔn)確度高、響應(yīng)的時(shí)間短、而且檢測(cè)的全過程都沒有接觸。此外光電傳感器的內(nèi)在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式也可以各式各樣，外形輕而小。20世紀(jì)以來，全世界的光電技術(shù)得到了很好的發(fā)展，光電式的傳感器已經(jīng)在全球各國作為產(chǎn)品生產(chǎn)，而且光電傳感器種類也越來越多，它的產(chǎn)量也越來越多，選擇產(chǎn)品的規(guī)格時(shí)，可以根據(jù)用戶自己的需要，它可以應(yīng)用于機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)、國防科技等諸多方面，不勝枚舉。工作環(huán)境是決定光電傳感器的另一個(gè)不可忽略的決定性因素。洗車行業(yè)常常面臨的是滿是污垢灰塵的世界，在洗車時(shí)，空氣的濕度就會(huì)升高并且會(huì)

51、有很多的液體，當(dāng)然沙子、洗車劑等都是不可避免的。如此一來，在應(yīng)用傳感器時(shí)，環(huán)境因素就必須得考慮了。3. 光電式傳感器的發(fā)展光電式傳感器因?yàn)樗梢圆挥媒佑|物體就能檢測(cè)，所以它被很廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如產(chǎn)品的計(jì)數(shù)檢測(cè)，故障檢測(cè)等。但是，不得不承認(rèn)沒有絕對(duì)完美的事物，光電傳感器也具有一定的缺點(diǎn)，它非接觸式檢測(cè)主要是基于光而進(jìn)行的，眾所周知，光是一種電磁波，而且具有很高的頻率，所以光干擾也是一種電磁干擾，傳感器產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作的主要因素之一就是光干擾16。光的干擾源可能來自檢測(cè)環(huán)境中的光，也可能是背景產(chǎn)生的光，再或者是其他光電式傳感器發(fā)出的光。因此在傳感器的設(shè)計(jì)時(shí)，為了防止傳感器的光被干擾

52、，通常設(shè)計(jì)者解決的方案為采用偏振光，或者是很高頻率調(diào)制的脈沖光，再或者采用同步檢波的方式。傳感器之所以發(fā)展的速度越來越快，這和人們對(duì)傳感器的要求越來越多，品質(zhì)越來越嚴(yán)苛是息息相關(guān)的，科技的飛速發(fā)展則為傳感器的發(fā)展提供了源源不斷的技術(shù)支持。傳感技術(shù)的發(fā)展史已達(dá)數(shù)十年之久，我們可以從中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使得光電傳感器越做越好。5.2 洗車過程控制5.2.1 洗車機(jī)各部件控制要求1. 水平滾筒的控制水平方向滾筒的高度會(huì)根據(jù)車輛的高度而確定，滾筒的高度通過光電傳感器傳給PLC的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，當(dāng)滾筒接近車頂時(shí)PLC會(huì)控制水平滾筒停止向下移動(dòng)，當(dāng)水平滾筒完成循環(huán)后，PLC會(huì)控制其回歸到初始位置。2. 滾筒

53、旋轉(zhuǎn)滾筒的旋轉(zhuǎn)和停止都是事先程序設(shè)計(jì)好的，值得強(qiáng)調(diào)的是，電機(jī)在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)都會(huì)有一個(gè)3-5秒的延遲，這樣的好處就在于可以防止電機(jī)被瞬間的反向電流燒壞。3. 門架的前進(jìn)和后退門架的前后移動(dòng)都是由PLC的內(nèi)部程序控制的，當(dāng)車輛檢測(cè)信號(hào)和啟動(dòng)信號(hào)被發(fā)出后門架的前進(jìn)動(dòng)作開始自動(dòng)執(zhí)行，而車尾檢測(cè)信號(hào)的發(fā)出則是門架往后移動(dòng)的前提。4. 手動(dòng)控制PLC的手動(dòng)控制不僅可以人為的控制洗車設(shè)備還能專門對(duì)準(zhǔn)難以清洗的部位進(jìn)行清洗，它還可以自動(dòng)解決一些我們想不到的原因而造成的故障。而每次對(duì)洗車設(shè)備進(jìn)行人為的手動(dòng)控制時(shí)，都必須首先停用自動(dòng)控制，而如果想再次切換到自動(dòng)控制方式的時(shí)候，都必須先將門架和水平滾筒用手動(dòng)的方式進(jìn)行

54、歸位。5. 故障報(bào)警為了保證整個(gè)系統(tǒng)能夠安全有效的運(yùn)行，在PLC里加入了一系列有效的報(bào)警檢測(cè)裝置和報(bào)警保護(hù)程序，當(dāng)報(bào)警時(shí)，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，同時(shí)電源被切斷。如果檢修后想繼續(xù)運(yùn)行，則需要手動(dòng)控制歸位。5.2.2 控制系統(tǒng)流程圖根據(jù)自動(dòng)洗車的控制要求：按下啟動(dòng)按鈕，則循環(huán)沖洗的工作指示燈開始亮起，水平滾筒向下移動(dòng)，門架向前移動(dòng)，水泵開始噴水，再按下滾筒的電機(jī)啟動(dòng)按鈕，則自動(dòng)洗車正式開始。結(jié)束后，門架移動(dòng)到位，后架停止移動(dòng)，滾筒也停轉(zhuǎn)，最后水平滾筒到位后結(jié)束循環(huán)。自動(dòng)洗車的流程圖如圖5.1所示。圖5.1 洗車機(jī)洗車流程圖5.3 系統(tǒng)控制程序的編譯此程序是通過WPLSoft 2.10軟件編譯，編程語言是

55、臺(tái)達(dá)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。被控對(duì)象的控制要求要在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)最大程度的滿足；同時(shí)還要滿足此控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上盡可能的簡(jiǎn)單，不管是使用方面還是維護(hù)方面都應(yīng)該做到簡(jiǎn)單方便這一基本要求，而且其控制系統(tǒng)必須安全可靠，這就是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的最基本原則。梯形圖語言是PLC編程語言中的一種基本編程語言，本程序就是采用梯形圖語言進(jìn)行編程的。梯形圖是一種程序設(shè)計(jì)時(shí)常用的設(shè)計(jì)語言，它是以圖形符號(hào)來對(duì)程序進(jìn)行描述的。我們?cè)谠O(shè)計(jì)這種程序語言的時(shí)候，通常用因果關(guān)系來描述事情發(fā)生的前提和結(jié)果。每個(gè)梯級(jí)都有相應(yīng)的原因結(jié)果一一對(duì)應(yīng)。在這么多的梯級(jí)中，在左面的是表示事情發(fā)生的前提，在

56、后面的是表示事情發(fā)生的結(jié)果。在眾多的程序設(shè)計(jì)語言中，梯形圖設(shè)計(jì)語言在工業(yè)控制中是應(yīng)用最為廣泛的語言。繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述是梯形圖的前身，梯形圖由前者演變而來的。一直以來，操作人員對(duì)繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述是很熟悉的，因此這種由它演變而來的語言更加容易得到眾多操作者的認(rèn)可，使之更容易被掌握和推廣。有以下三點(diǎn)就是這種梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)：（1）和車機(jī)原理圖相比，它不僅有對(duì)應(yīng)性，而且還具有直觀性；（2）和繼電器邏輯控制技術(shù)相比，它們有一致性，技術(shù)人員能更好的理解并熟練地掌握；（3）在繼電器邏輯控制技術(shù)中，它表示的能流是實(shí)際意義上的能流，同時(shí)也是實(shí)際存在著的，而梯形圖中的則是假設(shè)的，是現(xiàn)實(shí)中不存在的。所以在實(shí)際應(yīng)用中必須把繼電器邏輯控制技術(shù)的概念和梯形圖的概念進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)分。附件的梯形圖是全自動(dòng)洗車機(jī)軟件程序。5.4 PLC接口功能表為了便于了解PLC外部硬件接口的具體功能，以及在出現(xiàn)故障的時(shí)候能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，便于查出問題所