全自动洗车机的控制系统设计本科毕业设计文档格式.docx

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20世纪80年代中期，在公交系统的一些大型停车场开始采用机械化的洗车方式，但是由于技术的限制，对汽车的清洗只能做到半人工化的工作，即机器的所有动作还是要由人工操作完成，对于提高效率的意义全自动洗车机是人机为一体的自动化洗车设备。

大大提高了洗车质量和洗车效率。

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

ABSTRACT

Scienceandtechnologyintoday'

ssocietyisarapidlydevelopingsociety,istheprevalenceofanautomatedsociety.Itwasajoketosaythatautomationtechnologyissmarttechnologyinventedbylazypeople.Thissentenceissometruthinthefirstphrase,thelatterhalfofthelessprecise.Becauseofautomationtechnologyisnottheinventionanddevelopmentofservicesforthelazy.

Thisissuewedesignedafullyautomaticwashingmachinecontrolsystem.Thetraditionalapproachistheuseofartificialcleaningofvehicles,themethodofhighlaborintensity,laborefficiencyislow,waterandwasteofhumanresourcesisveryserious,especiallyincaseofrainyweather,thebodycoveredwithmud,themanualcleaningcannotbethespeedofvehiclestomeetthecleaningrequirements.20centuryandthemid-eighty,inthepublictransportsystemanumberoflarge-scaleparkinglotsbegantousemechanizedmethodsofwashing,butduetotechnicallimitations,thecleaningofthecarcandotheworkofsemi-artificial,thatis,allthemachinemovementsortobecompletedbymanualoperation,forimprovingtheefficiencyofthesignificanceoffullyautomaticwashingmachineisonemachinefortheautomatedcarwashequipment.Greatlyenhancethequalityofthecarwashandcarwashefficiency.

TheuseofPLCcontrol,throughtherationalselectionanddesign,raisedthelevelofcontrolwashingmachine.AstheuseofPLCcontrolsystems,hasbecometheareaofequipmentmanufacturingindustryrevolution,increasingproductivityandmarketcompetitivenessofanimportantmeans.Inparticularthetransformationofproductionautomation,PLCcontroltechnologyhasbecomeatrendone.

Keywords:

carwashingmachine;

PLC;

logiccontrol;

automatic

绪论

全自动洗车机的推广和应用，对洗车行业提高效率，节约水资源，符合环保要求，降低经营成本，获取更大利润提供了契机。

尤其在大中型城市的机场、高速公路的进口、政府机构和高档社区、大型餐饮、超市的停车场、大型社会、文化活动的现场等机动车流量较大的地区，全自动洗车机提供的快速、优质、高效的服务，以及在美化城市方面所起的重要作用，将大大提升洗车行业的地位、形象和影响。

全自动洗车机在欧美、日本已广为使用，拥有量均达数十万台，其突出的优点，良好的洗车效果、作用、和影响已得到验证和社会的广泛认同。

随着中国经济的飞速发展，汽车越来越多的进入了家庭，汽车的快速增加与人们生活节奏的日益加快，使得自动动洗车机现在越来越受到广大车主的青睐。

国内全自动洗车机在首都北京已装机达800台之多，但一些省会和大中型城市仅有少量使用，其余绝大多数城市还是一片空白，在洗车市场上所占的份额还比较小，但其潜力是巨大的和不容忽视的。

我们坚信，全自动洗车机在当今国内洗车市场上，有着巨大的发展空间和广阔的市场前景，是一项具有可持续发展巨大潜力的上好项目。

假以时日，全自动洗车机取代人工洗车已经成为必然，而且也顺应时代发展的趋势。

在当今科技迅速发展的信息时代，机械化、自动化、高科技化的服务方式必将成为洗车业发展的主导方向。

全自动洗车设备必将领导洗车行业的新潮流，成为21世纪中国最流行的新型洗车方式。

第一章基于可编程控制器的电梯控制系统

1.1PLC可编程控制器

1.1.1PLC简介

PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

　　PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:

一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。

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。

1.1.2PLC提供的编程语言

标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点:

　1．它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。

2．梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。

　3．梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。

　4．内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。

　5．PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。

　6．语句表语言，类似于汇编语言。

7．逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。

1.1.3　当代PLC的发展

　随着个人计算（PC机）和通讯技术的发展,现在PLC和DCS的设计结构越来越接近.基本构架都是操作站通过以太网接主站，主站通过现场总线接从站。

出于安全性的考虑，冗余技术也不断发展，双冗余（如：

GTCON2000）、三冗余（如：

TRICON）、七冗余（航空领域）。

从PLC主站CPU的运行方式上又分为冷备、热备和同步热备。

冗余技术的发展使得PLC可以冲破低级芯片的限制，而大量应用尖端的电子技术，与PC机发展同步。

由于个人计算机的飞速发展，PC机变得稳定而可靠。

其接口的开放性，通讯和cpu的速度都使得它比原始设计思想下的PLC更适用于工控的要求。

因此出现了软PLC的概念，又称为软逻辑。

其构架是：

在PC机上安装如Linux、WinCE等操作系统，而在操作系统中运行IEC1131的逻辑执行程序，作为PLC系统的主站（如：

GTCON2000就是如此）。

这种嵌入式的PLC使得工业控制可以应用各个领域的先进技术，突破了禁锢瓶颈，典型的软逻辑PLC结构为ARM嵌入Linux然后安装PLC解释程序（www.LinuxPLC.cn）。

软PLC的另外一个发展分支是，直接在微软的个人计算机操作系统上运行类似PLC的软件，而用计算机取代PLC系统中的主站。

运行软件PLC的计算机可以充分应用计算机的开放性接口和通讯速度，兼容性好。

可以挂接板卡、USB设备、以太网设备、串行通讯设备。

比较典型的应用方案是：

组态王软逻辑通过串行通讯（现在也可用以太网）挂接研华的亚当模块。

随着电子技术、通讯技术和软件技术的不断发展。

这种构架将完全取代PLC和DCS成为主流形式。

但目前PC机技术、操作系统和以太网还不能满足可靠性要求。

1.2基于PLC控制的全自动洗车机的特点

1．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。

2．配套齐全，功能完善，适用性强