《自動洗車機控制系統(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《自動洗車機控制系統(tǒng)（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、目 錄一、緒論11.1 應(yīng)用背景和意義11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3本論文主要研究內(nèi)容2二、自動洗車機的總體設(shè)計方案42.1洗車機的分類42.2自動洗車機種類的選擇42.3自動洗車機的工藝控制要求62.4洗車機控制系統(tǒng)原理圖62.5洗車機各部件控制要求92.6元器件選擇92.7本章小結(jié)11三、自動洗車機的PLC硬件設(shè)計123.1.PLC簡介及發(fā)展123.2PLC的分類及選型123.3基于PLC控制的自動洗車機特點143.4I/O分配表153.5外部接線圖163.6本章小結(jié)17四、自動洗車機的PLC實現(xiàn)184.1控制系統(tǒng)流程圖184.2梯形圖實現(xiàn)194.3本章小結(jié)27五、總結(jié)28參考文獻(xiàn)29致
2、謝30一、緒論1.1 應(yīng)用背景和意義汽車清潔是汽車保養(yǎng)過程中必不可少的一部分。如今，在中國，汽車的保養(yǎng)和清潔幾乎仍然是由人力來完成，這不僅需要時間和精力，還增加了洗車行業(yè)的成本。我們在科技創(chuàng)新的時代,自動化控制技術(shù)是時代的產(chǎn)物,甚至在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村,我們還可以看到田野領(lǐng)域的自動化控制技術(shù),但令人失望的是,洗車幾個新興工業(yè)自動化控制技術(shù)的影子,或人工水、洗滌劑,然后擦洗,然后自然風(fēng)干,持續(xù)了多年的老式洗車。令人難以置信的是，我們總是追求速度和質(zhì)量，在這件事上是如此的耐心，我們寧愿浪費大量的時間在洗車上。不僅如此，這種清潔方式還會浪費我們賴以生存的大量水。綜合考慮，我們會發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的洗車方式已經(jīng)不適應(yīng)這
3、個時代，通過自動化技術(shù)控制洗車是未來洗車行業(yè)的發(fā)展方向。在中國的一些大城市，仍有一小部分汽車美容公司通過自動控制技術(shù)來完成對汽車的清洗、對汽車蠟漆的保養(yǎng)等一小部分工作。在短期內(nèi)，自動洗車需要引進(jìn)很多設(shè)備，不是以前，相對成本會增加，但事實上，自動洗車會給企業(yè)帶來更多的好處。傳統(tǒng)的手動洗車方式，普通的日常洗車需要20分鐘左右，而自動洗車只需幾分鐘。由于自動洗車的初期投入相對較高，許多小型洗車廠沒有自動洗車的概念。但不可否認(rèn)的是，自動洗車是這個行業(yè)未來的潮流。在中國的洗車行業(yè)，自動化技術(shù)還不普及，所以有巨大的市場。在這樣的有利條件下，高效率、高品質(zhì)的自動清洗裝置進(jìn)入洗車行業(yè)，是行業(yè)走向成熟的必由之路
4、。針對這種情況下,PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計是新增加了很多繼電器來控制整個洗車的過程,如時間控制器,中間繼電器,等等,在一個信息化的世界,速度,一套結(jié)構(gòu)簡單、低成本、高利用率的洗車設(shè)備將成為普通汽車美容公司,即使是中小公司的洗車的選擇。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來，汽車清洗在我國逐漸發(fā)展成為一個新興產(chǎn)業(yè)，具有資金少、技術(shù)門檻低的特點。由于從當(dāng)?shù)貒?不是很完美,設(shè)備相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)站、環(huán)境保護(hù)、技術(shù)和管理方面缺乏一個明確的要求和規(guī)定,是應(yīng)該取消的洗車方式仍在汽車市場難以消退,沒有水洗,全自動電腦機械化清洗和其他先進(jìn)的洗滌方式占據(jù)了一個非常小的比例的市場份額。發(fā)達(dá)國家,經(jīng)過多年的發(fā)展,科學(xué)洗車的概念已
5、深深扎根于人們的心中,洗車市場無水洗車,洗車方法蒸汽洗車和全自動電腦洗車機洗車,這主要是全自動電腦洗車。在打造中國現(xiàn)代城市的發(fā)展主題中，在節(jié)水、環(huán)保、全社會可持續(xù)發(fā)展的潮流中，追求時尚、高效、環(huán)保成為汽車美容服務(wù)業(yè)的重要內(nèi)容和發(fā)展方向。目前，國家正在呼吁建立節(jié)約型社會，普及自動洗車機具有重要意義。自動洗車機目前有PLC、MCU、FGA控制，并基于C和LabVIEW控制。由于擴展性差基于單片機控制方案,FGA更難適應(yīng)嚴(yán)酷的工作條件的自動洗衣機,因為它更適用于這樣的大型機器設(shè)備,反映在處理速度并不是基于虛擬儀器的優(yōu)點和C控制方式在各個方面能滿足洗衣機的要求,但其高昂的價格,后期維護(hù)成本高。因此從性
6、價比、可擴展性和實用性等方面，確定了當(dāng)前PLC控制是主流?；赑LC控制的全自動洗車機具有可靠性高、抗干擾能力強、功能完善、適用性強、維修方便、改造方便、體積小、重量輕、能耗低等優(yōu)點。因為基于PLC控制的全自動洗車機全自動洗車機相比,基于其他控制方法有許多無可比擬的優(yōu)勢,所以現(xiàn)在大部分的市場全自動洗車機是基于PLCcontrolIn我們的國家,想讓洗車行業(yè)達(dá)到空前的盛會,唯一的方法是吸收外國的經(jīng)驗和優(yōu)秀的結(jié)果。用我們所學(xué)的知識來產(chǎn)生結(jié)果并應(yīng)用它們。我們過去的孤立使我們付出了沉重的代價。今天，這個行業(yè)也在做出類似的選擇，從過去的教訓(xùn)中，我們相信我們的美國同胞將做出最明智的選擇。學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)成果
7、，互相學(xué)習(xí)，達(dá)到世界一流水平，盡可能讓洗車機應(yīng)用于現(xiàn)實生活中顯得尤為重要。1.3本論文主要研究內(nèi)容這個自動洗車機主要是基于需要清潔車輛固定、洗車設(shè)備來回移動的工作方式,為這種類型的洗車設(shè)備非常適合使用PLC編程控制的成套設(shè)備。自動洗車裝置的洗車過程具有固定的位置和往返運動。車停在洗車設(shè)備的工作區(qū)域，不再移動。然后系統(tǒng)可以通過各種傳感器感知待清洗車輛的具體情況，如根據(jù)車輛的形狀對洗車設(shè)備進(jìn)行前后連續(xù)噴灑，根據(jù)車輛表面的清潔程度等。車輛的底盤、車頂和反復(fù)擦洗都是自動清洗的。自動洗車機的外形像門，所以這種結(jié)構(gòu)被稱為門框結(jié)構(gòu)。此外,洗車設(shè)備的結(jié)構(gòu)在汽車只需要洗干凈的車子停在洗車機工作區(qū)域,保持不動,然
8、后門框?qū)⒒谄嚨耐庥^結(jié)構(gòu)和其他特點不斷往復(fù)清洗。本產(chǎn)品適用于清洗各種類型的汽車，其最核心的地方是專為清洗汽車門框而設(shè)計的，這種門框是由兩個垂直方向的滾筒和一個水平方向的滾筒組合而成，其外觀是一扇門。在水平方向上的滾筒設(shè)計外部傳感器光電,設(shè)計使用它來確定汽車的高度,只要鼓移動車輛的最高位置,光電傳感器將發(fā)送一個電信號到PLC。還有一個返回開關(guān)來控制磁鼓的返回。二、自動洗車機的總體設(shè)計方案2.1洗車機的分類(1)的工作模式,它可分為固定式和移動類型。(2)方面的車輛清洗、分類可分為小車型,大型車型,和特殊車型。(3)從洗車機劃分的原則,洗車機可以分為硬支持,柔軟的支持,半硬支承洗車機。(4)立體
9、洗車設(shè)備和臥式洗車設(shè)備;專用洗車設(shè)備和通用洗車設(shè)備根據(jù)各自的特點和適用范圍進(jìn)行劃分。2.2自動洗車機種類的選擇本設(shè)計模型主要是基于需要清洗的車輛固定，洗車設(shè)備來回移動的工作模式，對于這種類型的洗車設(shè)備是非常適合采用PLC編程控制的成套設(shè)備。自動洗車設(shè)備在固定位置前后移動的洗車過程如下:汽車停在洗車設(shè)備的工作區(qū)域內(nèi)，不再移動。感官系統(tǒng)的具體情況,通過各種傳感器,車輛清洗等噴涂前后的車輛清洗設(shè)備根據(jù)車輛的形狀,根據(jù)車輛表面的清潔程度,進(jìn)行不一樣的清洗力度等。全自動洗車機能夠?qū)崿F(xiàn)的功能:全自動洗車底盤、打掃屋頂,反復(fù)擦洗。即使你進(jìn)了一輛裝著垃圾的臟卡車，出來的時候也會干凈、光亮、嶄新。如果你只是清潔
10、表面，只需要幾秒鐘。自動洗車機外觀像一扇門，所以這種結(jié)構(gòu)被稱為門框結(jié)構(gòu)。另外，洗車設(shè)備的結(jié)構(gòu)在洗車時只需要清潔停放在洗車機工作區(qū)域的汽車，保持不動，然后根據(jù)車架的外觀結(jié)構(gòu)等特點反復(fù)清洗汽車。本產(chǎn)品適用于清洗各類汽車，其最核心的地方是洗車門框的設(shè)計，門框是由兩個垂直方向的滾筒和一個水平方向的滾筒組合而成，其外觀是一扇門。滾輪在水平方向上設(shè)計有外置光電傳感器，用于確定小車的高度。只要滾筒移動到小車的最高位置，光電傳感器就會向PLC發(fā)送電信號。還有一個返回開關(guān)來控制磁鼓的返回。洗車機的外形構(gòu)造圖如圖2.1所示。圖2.1洗車機外型示意圖框架的底部安裝一個傳感器來確定門已經(jīng)回到原來的位置,和前面的框架是
11、一個傳感器,檢測車輛是否停在洗車的工作區(qū)域,以確定是否已經(jīng)準(zhǔn)備好開始清洗。門框的后部也用來判斷汽車的后部是否有清洗傳感器，從而實現(xiàn)對汽車的往復(fù)清洗。當(dāng)需要清洗的車輛被送到清洗區(qū)域后，按下啟動命令按鈕，門框?qū)⒏鶕?jù)程序?qū)囕v進(jìn)行滑動清洗。此時，洗車設(shè)備將開始對車輛進(jìn)行徹底的清洗，一個周期的清洗過程只需短短的1分鐘多。該洗車機的控制臺將按鈕和相應(yīng)的指示燈組合在一起，操作人員可以方便的進(jìn)行控制，大大節(jié)省了空間。洗車系統(tǒng)的控制面板圖如圖2.2所示。圖2.2洗車機控制面板圖2.3自動洗車機的工藝控制要求（1） 洗車系統(tǒng)部件有:升降水平滾輪的電機。滾筒的垂直方向和滾筒門框的水平方向。雙向的向前和向后旋轉(zhuǎn)電機
12、驅(qū)動 一個用于旋轉(zhuǎn)水平滾筒的電機自動洗車控制系統(tǒng)由PLC控制。（2）限位開關(guān)控制車輛檢測位置限位；水平滾筒的上限位； 門架的前、后位置限位；（3） 自動沖洗初始條件：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（檢測車輛的檢測傳感器閉合）；當(dāng)滿足初始條件的時候，就可以按下啟動沖洗的按鈕，開始如下的沖洗過程：當(dāng)洗車機正式工作，其工作指示燈點亮，5秒以后，水平方向滾動就會向下開始移動（KM1），直到水平方向的滾筒移動到預(yù)定的位置（上滾筒到位傳感器）停止運行3秒鐘；當(dāng)兩個滾輪同時啟動(KM3)時，開始向前轉(zhuǎn)動，即水平滾輪、垂直滾輪、門框向前轉(zhuǎn)動(KM5)。在這種情況下,噴射泵(K
13、M7)和電動機的旋轉(zhuǎn)鼓被激活;的門框向前連續(xù)運動,當(dāng)它遇到門框孵蛋的限位開關(guān),門框不會前進(jìn),所有的電機將停止5秒鐘,與此同時,門框會自動回(KM6)。同時水平和兩個垂直輥開始反向轉(zhuǎn)動的(KM4);在門架,觸摸返回開關(guān)將會停止,然后鼓立即停止旋轉(zhuǎn),同時提高水平發(fā)出鼓命令(平方公里),直到鼓回到循環(huán)的結(jié)束。（4） 手動控制鎖存按鈕的功能按鈕是停止循環(huán)。開始一個新的循環(huán),執(zhí)行相應(yīng)的動作,手動解除鼓按鈕被按下,鼓水平將上升到上限位置;只要門框按后退按鈕手動控制,然后門框?qū)⒎祷氐皆瓉淼脑O(shè)置位置。（5）報警保護(hù)系統(tǒng)出錯或遇到問題無法修復(fù),蜂鳴器報警將繼續(xù)和報警指示燈將聲音。直到手動按下蜂鳴器按鈕，報警才會
14、停止，但是直到系統(tǒng)問題解決，報警燈才會熄滅。2.4洗車機控制系統(tǒng)原理圖為了滿足洗車設(shè)備應(yīng)控制功能和洗車需求,洗車機的設(shè)計在其主電路配備四個電機實現(xiàn)控制、興衰的鼓,鼓旋轉(zhuǎn),門框的前后運動,注水電機M1,M2,M3,M4控制,其主電路控制圖如圖2.4所示。圖2.4洗車機的主電路圖表2.4主電路元器件名稱及用途在汽車的運行過程的詳細(xì)分析洗衣機,我們可以知道門框的運動和輥的運動,以及水泵的工作和故障報警讓洗車過程可以正常有序地運行。PLC通過收集洗車系統(tǒng)相應(yīng)的信息來輸出相應(yīng)的信號，對滾筒、門框、水泵進(jìn)行精確控制。通過以上控制要求和設(shè)備選型分析，最終確定控制系統(tǒng)框圖，如圖2.5所示。圖2.5洗車機控制系
15、統(tǒng)方框圖2.5洗車機各部件控制要求（1）水平滾筒的控制水平滾筒的高度根據(jù)車輛的高度來確定，通過光電傳感器向PLC發(fā)送信號來調(diào)節(jié)滾筒的高度。當(dāng)滾筒接近車頂時，PLC控制水平滾筒停止向下移動。當(dāng)水平滾筒完成循環(huán)后，PLC將控制其回到初始位置。滾筒旋轉(zhuǎn)滾筒的轉(zhuǎn)動和停止是預(yù)編程的，值得強調(diào)的是電機停止轉(zhuǎn)動時將有3-5秒的延遲，這有利于防止電機被瞬間的反向電流燒壞。（3）門架的前進(jìn)和后退門框的前后運動由PLC內(nèi)部程序控制。當(dāng)車輛檢測信號和啟動信號發(fā)出后，后門框的向前運動開始自動執(zhí)行，后端檢測信號的發(fā)出是門框向后運動的前提。（4）手動控制PLC手動控制不僅可以手動控制洗車設(shè)備，還可以專門針對難以清洗的零件
16、進(jìn)行清洗，它還可以自動解決我們一些意想不到的原因和造成的故障。而每次洗車設(shè)備為手動控制時，必須先停止自動控制，而如果要再次切換到自動控制模式，則必須先將門框和橫鼓置于手動方式。2.6元器件選擇車輛檢測開關(guān)是由一個光電傳感器來實現(xiàn)的，但檢測到車輛的信號后，就會發(fā)給PLC一個開關(guān)信號，我么選擇三相異步電動機，德東洗車機專用YE2-100L2-43KW防水電機，接觸的選擇直流接觸器和電流在20A以上的交流接觸器均裝有滅弧罩，有的還帶有柵片或磁吹滅弧裝置?？杉せ頟LC的啟動程序，避免不必要的誤啟動。下面是對光學(xué)電感器的部分介紹。光電傳感器的工作原理是:首先感知外界的光，將其作為接收信號，然后將光信號轉(zhuǎn)
17、換成電信號，再進(jìn)行傳輸。光電傳感器可以檢測非電量，根據(jù)光強的變化將非電量轉(zhuǎn)換為非電量。（1）光電傳感器分類光電傳感器按原理可分為模擬光型和脈沖光型。該傳感器具有高精度的光敏元件，可實現(xiàn)對光的傳感。（2）光電式傳感器的應(yīng)用光電傳感器之所以能在越來越多的產(chǎn)品中得到應(yīng)用，是因為有許多其他檢測設(shè)備不具備的優(yōu)勢。如精度高，響應(yīng)時間短，整個檢測過程無接觸。另外，光電傳感器的固有結(jié)構(gòu)簡單，形式多樣，形狀輕巧。自20世紀(jì)以來,世界光伏技術(shù)得到了很好的發(fā)展,光電傳感器已經(jīng)在世界各地的產(chǎn)品,以及越來越多的類型的光電傳感器,它的輸出越來越多,選擇的規(guī)格的產(chǎn)品,可以根據(jù)用戶自己的需求,它可以應(yīng)用于機電一體化、計算機、
18、國防科技、許多方面,比如比比皆是。工作環(huán)境是光電傳感器的另一個重要決定因素。洗車行業(yè)經(jīng)常面臨的是一個充滿灰塵和污垢的世界，在洗車過程中，空氣濕度會上升，會有大量的液體，當(dāng)然，有沙子，洗車劑是不可避免的。這樣，在應(yīng)用傳感器時必須考慮環(huán)境因素。（3）光電式傳感器的發(fā)展光電式傳感器因為它可以不用接觸物體就能檢測，所以它被很廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，比如產(chǎn)品的計數(shù)檢測，故障檢測等。但是，不得不承認(rèn)沒有絕對完美的事物，光電傳感器也具有一定的缺點，它非接觸式檢測主要是基于光而進(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)生錯誤動作的主要因素之一就是光干擾
19、。光的干擾源可能來自檢測環(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)計時，為了防止傳感器的光被干擾，通常設(shè)計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，使得光電傳感器越做越好。為了保證整個系統(tǒng)能夠安全有效的運行，在PLC里加入了一系列有效的報警檢測裝置和報警保護(hù)程序，當(dāng)報警時，蜂鳴器發(fā)出警報，同時電源被切斷。如果檢
20、修后想繼續(xù)運行，則需要手動控制歸位。2.7本章小結(jié)自動洗車的設(shè)計我們需要制定方案，在本章中我從一下幾個方面來設(shè)計自動洗車機的總體設(shè)計。洗車機有多種的分類，我們需要選擇其中的一種，如固定式、移動式還要分汽車的大小來決定洗車機高寬度，或者有更好的創(chuàng)新。在我們選擇好洗車機的種類后，自動洗車機的工藝控制要求是必不可少的，制定一些列的標(biāo)準(zhǔn)和方式。有好的工藝也需要好的控制系統(tǒng)，通過對洗車機的運行分析，將PLC通過對洗車機系統(tǒng)的信息的采集和精確的控制。洗車機各部分控制分為五步，水平滾筒的控制、滾筒旋轉(zhuǎn)、門架的前進(jìn)和后退、手動控制還有故障的報警設(shè)置。洗車機要硬件和軟件相互配合才能實現(xiàn)，再此選擇好的元器件也至關(guān)
21、重要，車輛的檢測開關(guān)是用光傳感器來實現(xiàn)，對光傳感器進(jìn)行實驗篩選，我們可以從中不斷第總結(jié)經(jīng)驗，使用光電傳感器做好的。三、自動洗車機的PLC硬件設(shè)計3.1.PLC簡介及發(fā)展PLC的英文全稱是Programmable Logic Controller，中文全稱是可編程序控制器。現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求做出最快的反應(yīng)，生產(chǎn)小批量、多品種、多規(guī)格、低成本、高產(chǎn)出的產(chǎn)品。PLC的出現(xiàn)把所有這些要求都變成了簡單的任務(wù)。PLC是智能化的，可以完成設(shè)計者指定的各種工作。通過用戶設(shè)計程序，PLC可以完成用戶對特定功能的要求。輸入/輸出模塊(I/O模塊)是系統(tǒng)感知外部條件、傳遞信息的“五感”。它是外場設(shè)備與CP
22、U模塊之間的連接。輸入模塊用于接收和收集輸入信號，輸出模塊用于控制輸出設(shè)備。輸入輸出模塊除了具有信號傳輸功能外，還可以實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和隔離。PLC控制器的實現(xiàn)需要軟硬件的高度協(xié)調(diào)。它是一個可編程邏輯電路。PLC廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、民用、家庭自動化等各種控制系統(tǒng)。PLC的應(yīng)用面廣，普及率高，很多其他設(shè)備也在模仿自己的路走得越來越遠(yuǎn)，但在功能方面只能望洋興嘆。PLC在編程中使用最多的梯形圖，它之所以使用得如此頻繁，是因為它具有以下特點:（1）在該程序語言中，除常開和常閉外，接觸有兩種表示，且其常開和常閉狀態(tài)是唯一的。有嚴(yán)格的“不”關(guān)系,是不可能有“1”和“0”在同一時間。（2）在PLC梯形圖有這樣一個
23、特點:它是平行于線圈但不連接,但相對于接觸的圖是不一樣的,它是連接和連接。（3）內(nèi)各種設(shè)備PLC不能直接控制外部負(fù)載。這些設(shè)備只能提供CPU的第一個結(jié)果,然后通過CPU負(fù)載可以控制。(4)語句表語言是另一個非常常見的PLC編程,通過其他PLC編程語言可以寫語句表語言,同樣通過聲明表我們也可以知道其他編程語言。3.2PLC的分類及選型隨著社會的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)和通信技術(shù)得到了驚人的提高。目前，PLC與DCS在結(jié)構(gòu)組成上越來越相似。隨著冗余技術(shù)的不斷發(fā)展，人們開始考慮安全因素，現(xiàn)在有雙冗余、三冗余、七冗余等。由于冗余技術(shù)已經(jīng)有了很好的發(fā)展，但是PLC的發(fā)展由于芯片普通話水平低而受到限制，越來越
24、多的先進(jìn)電子技術(shù)正在PLC控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，而PC機的發(fā)展速度幾乎是一樣的。通過人類的不斷發(fā)展和完善，個人電腦也在不斷的改進(jìn)和升級，使得個人電腦的操作系統(tǒng)不僅更加穩(wěn)定，而且可靠性也得到了提高。PLC的外部接口具有良好的開放性，其通信速度也變得更快，現(xiàn)在PLC在各個方面都比原來的PLC要好，PLC的更新使其更容易適用于現(xiàn)代工業(yè)控制。但是現(xiàn)在由于PC技術(shù)不完善，操作系統(tǒng)不全面，以太網(wǎng)不穩(wěn)定的影響，這種架構(gòu)在很多方面的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)不能滿足控制系統(tǒng)的要求。正確的選擇不僅能滿足工藝流程的要求，而且能解決實際應(yīng)用中遇到的控制問題。選擇的控制系統(tǒng)模型和估計系統(tǒng)的參數(shù),應(yīng)該詳細(xì)分析整個過程的特點,定
25、義了一系列任務(wù),同時,方便確定控制所有操作和行動的過程中,然后根據(jù)控制要求,大致計算出輸入和輸出點的數(shù)量,內(nèi)存的容量,PLC的核心功能,綜合考慮外部設(shè)備的特點，選擇性價比高的，設(shè)計功能齊全的控制系統(tǒng)圖3.1S7-226型號PLC觸點接口示意圖3.3基于PLC控制的自動洗車機特點（1）可靠性高、抗干擾能力強對設(shè)備的性能水平起著至關(guān)重要的作用。集成電路技術(shù)是完全分散在每個PLC的控制回路,需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)產(chǎn)品,和抵抗干擾的能力在其內(nèi)部電路是無與倫比的在以前的設(shè)計,所以它有一個很好的保證可靠性。（2）容易學(xué)習(xí)和使用PLC編程語言是一種計算機編程語言主要用于工業(yè)生產(chǎn)控制。PLC實際上屬于一種先進(jìn)的工業(yè)
26、控制設(shè)備。PLC編程語言很容易理解,不像C語言抽象難學(xué),因為它是具體形象,容易理解,所以從事這方面的工作人員非常容易掌握,甚至熟練使用很容易。（3）在設(shè)計和構(gòu)建系統(tǒng)的過程中,我們要做的更少。維護(hù)整個系統(tǒng)更容易，更改系統(tǒng)也更容易。邏輯控制是傳統(tǒng)方式的邏輯連接,使用PLC先進(jìn)的現(xiàn)代存儲實現(xiàn)邏輯控制,使我們的系統(tǒng)更乏味的電線,使系統(tǒng)設(shè)計和施工的時候容易,簡單的連接模式大大減少了設(shè)計和建造的時間,但也使設(shè)備日常維護(hù)簡單和容易。更重要的優(yōu)勢是,在使用相同的設(shè)備,但需要實現(xiàn)不同的功能在不同的時間,只需要改變項目內(nèi)容可以實現(xiàn)移動。（4）體積小,重量輕,能耗低和低損失現(xiàn)有的微小型PLC,舉個例子,在過去的十年
27、里最新的各類PLC,一種尺寸小于一百毫米在PLC的底部,質(zhì)量還不到一百五十克,而且它的功率低，只有幾瓦，因為它體積小，質(zhì)量輕，所以你需要的成本，當(dāng)然會很低?；隗w積小的優(yōu)點,但仍然強大的PLC的功能,所以它可以很容易地安裝在機器的每一個角落,因此,機電一體化是容易,市場因此體積小,重量輕,能耗低,成本低的公司越來越多。3.4I/O分配表在I/O點數(shù)的估算中，由于在實際應(yīng)用中必然存在一定的盈余，在初始確定輸入/輸出點數(shù)的基礎(chǔ)上，將可用邊際增加10%-20%，最終得到輸入/輸出點數(shù)。根據(jù)實際情況和編程需要，選用西門子S7200系列CPU226，該型號為直流繼電器式，具有24個輸入觸點和16個輸出觸
28、點，共兩組。其平面接觸界面如圖所示3.4所示。表3.4觸點符號及對應(yīng)意義3.4.1PLC接口與硬件連接對應(yīng)表PLC的各個接口依次對應(yīng)硬件接口，不能誤接。下表列出了控制系統(tǒng)中硬件的名稱及其對應(yīng)的接口符號。詳細(xì)列出各硬件的符號、名稱和對應(yīng)的接口，便于在安裝過程中繪制電路圖和接線。表3.5硬件接口及對應(yīng)功能3.5外部接線圖3.5.1PLC接線圖控制回路設(shè)計要求:當(dāng)車輛出現(xiàn)在沖洗區(qū)域時，按下循環(huán)按鈕，使電機M1、M2、M3分別正反旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)托輥升降、托輥旋轉(zhuǎn)和前后門框。最后的PLC硬件接線圖如圖所示3.8所示。圖3.8PLC的硬件接線圖3.6本章小結(jié)自動洗車機的PLC硬件設(shè)計至關(guān)重要，是自動洗車機的核
29、心部件。PLC是可編程控制器?，F(xiàn)代社會市場要求作出更快更小的大批量生產(chǎn)的PLC。再次設(shè)計要挑選一款合適的PLC帶動整個洗車機。PLC型號和生產(chǎn)廠家之多，如三菱、西門子、門達(dá)等。我們要考慮工藝流程還有控制的任務(wù)范圍，性價比等要求進(jìn)行選擇。本章中介紹基于PLC控制洗車機的特點，還提供了I/O接口的分配表，以及PLC接口與硬件連接對應(yīng)。除了PLC接口外，外部的接線也是至關(guān)重要的，在此設(shè)計好外部接線圖，讓洗車機更好的運作提供了保障。四、自動洗車機的PLC實現(xiàn)4.1控制系統(tǒng)流程圖根據(jù)自動洗車的控制要求:按下啟動按鈕,然后循環(huán)清洗的工作指示燈開始閃爍,水平鼓向下移動,門框架推進(jìn),水泵開始噴水,然后按鼓電機
30、啟動按鈕,然后自動洗車正式開始。結(jié)束后，門框移動到位，后框架停止移動，滾筒停止轉(zhuǎn)動，最后水平滾筒結(jié)束循環(huán)。自動洗車流程圖如圖4.1所示。圖4.1洗車機洗車流程圖為了方便了解PLC外部硬件接口的具體功能,并在發(fā)生故障時發(fā)現(xiàn)這個問題,第一次更快地發(fā)現(xiàn)問題后相應(yīng)的PLC輸入,輸出,和方便發(fā)現(xiàn)問題從PLC連接或其應(yīng)用程序的問題,以下詳細(xì)列出PLC接口的相應(yīng)功能。表4.2接口功能對應(yīng)表4.2梯形圖實現(xiàn)本程序由西門子s7-226軟件編寫，程序語言是西門子的專用語言，但與歐姆龍、西門子、三菱等PLC語言基本相似。在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)最大限度地滿足被控對象的控制要求。同時滿足控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)盡可能簡單,是否應(yīng)該簡單
31、和方便的使用或維護(hù)這個基本要求,及其控制系統(tǒng)必須安全可靠,這是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的最基本的原則。梯形圖語言是PLC編程語言中的一種基本編程語言，本程序采用梯形圖語言編程。梯形圖是編程中常用的一種設(shè)計語言。當(dāng)我們設(shè)計這種編程語言時，我們通常用因果關(guān)系來描述事情發(fā)生的前提和結(jié)果。每一步都有其因果關(guān)系。在所有的步驟中，左邊的那個是所發(fā)生事情的前提，后面的那個是所發(fā)生事情的結(jié)果。在眾多的編程語言中，梯形圖設(shè)計語言是工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的一種。繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述是梯形圖的前身，梯形圖是從梯形圖演化而來的。操作員很早就熟悉繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，因此由其演變而來的語言更容易被許多操作員識別，更容易
32、掌握和普及。梯形圖編程語言的特點有以下三點:（1）與車輛和機器的原理圖相比,它不僅是對應(yīng)的,但也直觀;（2）與繼電器邏輯控制技術(shù)相比,他們是一致的,和技術(shù)人員能更好地理解和掌握。(3)繼電器邏輯控制技術(shù),它所代表的能量流的能量流在實際意義上,也存在于現(xiàn)實,而假設(shè)梯形圖和現(xiàn)實中是不存在的。因此，在實際應(yīng)用中必須對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。圖4.2洗車機的梯形圖4.3本章小結(jié)全自動洗車機實現(xiàn)PLC的操作實現(xiàn)。為了方便了解PLC外部硬件接口的具體功能,并在發(fā)生故障時發(fā)現(xiàn)這個問題,第一次更快地發(fā)現(xiàn)問題后相應(yīng)的PLC輸入,輸出,和方便發(fā)現(xiàn)問題從PLC連接或其應(yīng)用程序的問題,以
33、下詳細(xì)列出PLC接口的相應(yīng)功能。梯形圖語言是PLC編程語言中的一種基本編程語言，本程序采用梯形圖語言編程。梯形圖是編程中常用的一種設(shè)計語言。每一步都有其因果關(guān)系。在眾多的編程語言中，梯形圖設(shè)計語言是工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的一種。繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述是梯形圖的前身，梯形圖是從梯形圖演化而來的。操作員很早就熟悉繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，因此由其演變而來的語言更容易被許多操作員識別，更容易掌握和普及。五、總結(jié)本設(shè)計采用PLC技術(shù)實現(xiàn)的一般控制洗車機在各種復(fù)雜的運動,與精確的軟件設(shè)計,設(shè)備的選擇模型和精確的參數(shù)設(shè)置,確保高精度洗衣機,精度也能達(dá)到操作過程簡單、準(zhǔn)確的結(jié)果,和具有良好的穩(wěn)定性,提高電能
34、的利用率。最人性化的設(shè)計在于機器的操作方式是全自動的，有效的提高了工作效率，告別了傳統(tǒng)的高強度的操作方式，更加人性化和合理。目前,在中國公共交通的快速發(fā)展,以及越來越多的私家車,高新技術(shù)的使用PLC自動洗車機,必然會有一個非常廣闊的市場前景,必將創(chuàng)新行業(yè)的商業(yè)模式,這是技術(shù)革命,也是時代發(fā)展的需要。PLC模型容量的一些相關(guān)知識以及德國西門子公司生產(chǎn)的s7-200系列PLC以及如何根據(jù)自己的設(shè)計選擇PLC的I/O分配表。介紹了我們常用的電機類型，以及我們設(shè)計的電機的型號和參數(shù)。并繪制電機主電路圖。還介紹了傳感器、低壓電器、電路電源、傳感器等，主要介紹了光電傳感器的類型及應(yīng)用。低壓電器主要有接觸器
35、、斷路器和熔斷器。當(dāng)我們完成了汽車清洗設(shè)備的設(shè)計由PLC控制,我們也學(xué)會了低壓電器、傳感器和其他電氣工程相關(guān)知識,這有利于我lot.Students誰做畢業(yè)項目嚴(yán)重會發(fā)現(xiàn)它實際上是一個非常罕見的和非常有趣的經(jīng)驗,將理論與實踐相結(jié)合,實踐大腦樂趣。通過自己的努力,相對完整的最終完成自動洗衣機控制系統(tǒng)的設(shè)計,在那之后,PLC的控制開關(guān)的硬件連接,主電路的選擇開關(guān),和編程的繼電保護(hù)等等都有一個更好的理解,我不再是一個簡單的對理論知識的理解,但結(jié)合實際的設(shè)計不再是紙上談兵,不再做語言的巨人,行動矮人。在寫論文的過程中出現(xiàn)了很多問題，我不得不反復(fù)查閱相關(guān)資料，修改程序，進(jìn)行實驗，直到問題解決。正如馬克思
36、所說，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過結(jié)合理論與實踐和鍛煉他們解決實際問題的能力,并通過畢業(yè)設(shè)計,我可以控制整個技術(shù),選擇地方,和改進(jìn)的處理細(xì)節(jié),等等,這一切都使我的能力得到了進(jìn)一步提升,我有豐富的經(jīng)驗,我想這可能是我們繼續(xù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的目的。-28-參考文獻(xiàn)1.俞國亮LC原理與應(yīng)用M清華大學(xué)出版社.2005.40-80.2.廖常初。LC應(yīng)用技術(shù)問答，3版M.北京:機械工業(yè)出版社,2008.1.3.殷紅彩，葛立峰.一種多輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計J.傳感器世界，2006，12(9)，22-26.210-220.4.張鳳珊電氣控制及可編程序控制器2版M北京:中國輕工業(yè)出版社，2003.90-100.5
37、.工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組工廠常用電氣設(shè)備手冊2版M北京:中國電力出版社1998.70-93.6.馬志溪電氣工程設(shè)計M北京:機械工業(yè)出版社.2002.60-72.7.劉增良，劉國亭電氣工程CADM北京:中國水利水電出版社2002.300-310.8.史國生電氣控制與可編程控制器技術(shù)M北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2003.230-235.9.郁漢琪電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M南京:東南大學(xué)出版社2003.140-167.10.吳曉君，楊向明電氣控制與可編程控制器應(yīng)用M北京:中國建材工業(yè)出版社2004.83-85.11.S7.200CN可編程序控制器手冊M.西門子（中國）有限公司自動化與驅(qū)動集團(tuán)2005.76-79.12.SIEMENSAGSIMATICS7-200rogrammableControllerSystemManual.2004.54-90.13.MohammedBaniYounisAlexanderFayGeorgFrey.AutomaticReImlementationofLCrogramsJ.ATInternational,2008.21(1).56-60.14高欽和.LC應(yīng)用開發(fā)案例精選M.北京:人民郵電出版社,2008.7.15李方園.LC行業(yè)應(yīng)用實踐M.北京:中國電力出版社,2007.1.-29-
自動洗車機控制系統(tǒng)
