毕业论文范文——基于PLC的自动洗车机设计.doc

1、基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 1 页摘要一、设计内容自动洗车控制系统设计二、要求1、按下启动开关之后，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始刷洗。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、洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子继续动作，清洁剂设备开始动作喷洒清洁剂。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，清洁机继续喷洒，当洗车机往右移 3s 后停止，刷子开始刷洗。6、刷子刷洗 5s 后停止，洗车机继续往右移，右移 3s 后，洗车机停止，刷子又开始刷洗 5s 后停止，洗

2、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，刷子开始刷洗 5s 后停止，洗车机继续往左移 3s 后停止，刷子开始刷洗 5s 后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，然后往右移。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，直到喷到左极限开关后停止，然后往右移。9、洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，喷到右极限开关时，洗车机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗车整个流程完成，启动灯熄灭。10、若洗车机正在动作时发生停电或故障、则故障排除后必须使用原

3、点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，其动作就是按下复位按钮，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 2 页三、总体设计思路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。因每次动作的开始都是碰到左行程开关才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。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

4、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，也可在需要时手动停止。关键词：自动洗车；PLC 控制；顺序动作基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 3 页第一章 自动洗车控制系统设计思想1.1 自动洗车机简介全 电 脑 自 动 洗 车 机 （ 简 称 自 动 洗 车 机 ） 。 自 动 洗 车 机 是 一 种 通 过 电 脑 设制 相 关 程 序 来 实 现 自 动 清 洗 、 打 蜡 、 风 干 清 洗 轮 辋 等 工 作 的 机 器 。 随 着 中 国 经 济 的 飞 速 发 展 ， 汽 车 越 来 越 多 的 进 入

5、了 家 庭 ， 汽 车 的 快 速 增加 与 人 们 生 活 节 奏 的 日 益 加 快 ， 使 得 全 自 动 洗 车 机 现 在 越 来 越 受 到 广 大 车 主的 青 睐 。 自 动 洗 车 机 分 为 ： 无 接 触 式 自 动 洗 车 机 和 毛 刷 式 全 自 动 洗 车 机 。两 种 洗 车 机 的 特 点 ： 无 接 触 洗 车 机 是 指 依 靠 高 压 水 喷 射 来 完 成 洗 车 全 过 程 的一 种 洗 车 方 式 。 在 洗 车 过 程 中 依 靠 多 种 洗 车 液 配 合 洗 车 的 全 过 程 。 毛 刷 洗 车 机 是 指 的 是 依 靠 毛 刷 式 工

6、作 原 理 ， 刷 洗 材 料 一 般 采 用 pe 或 泡 沫 材料 为 主 的 。 先 今 主 要 采 用 泡 沫 材 料 为 市 场 主 导 ， 因 其 不 会 伤 害 汽 车 油 漆 。无 接 触 式 洗 车 机 优 点 ： 在 于 投 资 小 。 单 纯 洗 车 比 人 工 洗 车 机 速 度 快 。 效 率 高 。 缺点：属于半自动产品，主要的操作步骤是：清洗-泡沫-人工-清洗-人工。中间需要 2 道人工洗车的过程。相对而言加一道人工，洗车工比较累一些。而且机器结构简单，对于提升洗车店面的整体形象大打折扣。现在的无接触洗车机大体也可以分为二类，一类是框架式的，另一类类似于往复式。原

7、理大致相同。现在在国内大部分无接触洗车机一般的都只是重点清洗车的两侧。对于车头和车位，基本上都是高压水冲洗的时候，顺带湿润一下，并不能去掉部分灰尘。当然有些洗车机也能够解决这个问题。但是还是需要人工擦拭一下。毕竟，高压水肯定不如刷子洗的干净。现在国内的无接触洗车机的喷水摆臂大都是单摆基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 4 页臂，而以青岛日森机电为代表的进口洗车机则是使用双摆臂设计，洗车更彻底更快捷。毛刷式全自动洗车机毛 刷 洗 车 机 根 据 运 动 主 体 的 不 同 ， 又 分 为 往 复 式 洗 车 机 和 隧 道 式 洗 车机 两 大 类 。龙 门 往 复 式 洗 车 机 ；

8、 一 般 国 际 习 惯 称 之 为 往 复 式 洗 车 机 。 在 国 内 也 称 作龙 门 式 洗 车 机 。 最 早 是 由 美 国 人 发 明 。 做 到 比 较 商 业 化 ， 却 是 由 日 本 人 完 成的 。 往 复 式 电 脑 洗 车 机往 复 式 洗 车 机 是 ： 汽 车 停 在 固 定 的 位 置 不 动 ， 洗 车 设 备 根 据 车 型 来 回 往 复 运动 。 实 现 ： 自 动 冲 洗 底 盘 （ 一 般 不 要 用 自 动 冲 地 盘 ， 因 为 有 些 车 质 量 不 好 可能 会 把 汽 车 喇 叭 冲 坏 ） 、 自 动 喷 电 脑 洗 车 机 专 用

9、洗 车 液 和 水 蜡 、 自 动 仿 行 刷洗 、 自 动 仿 行 风 干 。 一 辆 脏 车 进 去 ， 一 辆 净 车 出 来 ， 洗 车 时 间 大 体 为 3 分左 右 。 适 合 日 洗 车 辆 在 120 辆 以 下 的 汽 车 美 容 店 等 地 。 优 点 ： 有 利 于 提 高 店 面 的 整 体 形 象 ， 真 正 的 全 自 动 洗 车 机 。 缺 点 ： 受 场 地 限 制 比 较 大 。 往 复 式 洗 车 机 技 术 目 前 主 要 分 为 两 大 类 ， 一 类 是 国 产 洗 车 机 普 遍 使 用 的PLC 技 术 ， 另 一 类 是 进 口 洗 车 机 采

10、 用 的 CPU（ 单 片 机 ） 技 术 。 PLC 技 术 相 对比 较 落 后 一 些 ， PLC 基 本 上 依 靠 的 是 电 流 传 感 技 术 ， 依 靠 刷 子 来 感 觉 车 身的 形 状 。 CPU 技 术 依 靠 的 是 电 脑 光 电 传 感 器 ， 洗 车 机 会 对 汽 车 进 行 全 方 位 的扫 描 ， 安 全 性 能 更 高 。 也 是 真 正 意 义 的 电 脑 洗 车 机 。1.2 自动洗车机核心 PLC 简介PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计基于 PL

11、C 的自动洗车机设计共 26 页第 5 页时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。PLC 的特点；可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的 F 系列 PLC 平均无故障时间高达 30 万小时。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。从 PLC 的机外电路来说，使用 PLC 构成

12、控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低,此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。配套齐全，功能完善，适用性强PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合.除了逻辑处理功能以外，现代 PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了

13、位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。2.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事打开了方便之门。系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制基于

14、PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 6 页系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种,小批量的生产场合。体积小，重量轻，能耗低以超小型 PLC 为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。1.3 自动洗车控制系统分析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

15、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，也可在需要时手动停止。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

16、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。基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 7 页1.4 自动洗车控制系统流程图基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 8 页开始在原点?右极限？左极限？启动洗车右移，喷水刷洗，启动灯亮洗车左移，喷水刷洗继续复位到位复位灯亮ANYNNY洗车右移，喷水刷洗停止，喷清洁剂YN右极限？基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 9 页A洗车左移，继续喷清洁剂洗车右移，停喷清洁剂右移 3S?左极限？YY洗车停，刷子刷洗5S？YY洗车右移，刷子停3S？BNNNN基于 PLC 的自动洗车机设计共 26 页第 10 页B5S？3S？3S?5S?右极限？洗车停，刷子刷洗Y刷子停，洗车右移Y N NY洗车左移NY洗车停，刷子刷洗NY洗车左移，刷子停CN