汽车自动清洗装置PLC控制文档格式.docx
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二、PLC以及汽车自动清洗装置的PLC应用1
1PLC的定义和发展历程1
2PLC的基本结构1
3汽车自动清洗装置中应用PLC的优势2
三、汽车自动清洗装置PLC控制线路设计2
1设计任务要求2
2分析任务要求及解决方案2
四、硬件选型3
1PLC的选择3
2三菱FX系列PLC简介4
五、PLC控制程序的设计4
1I/O分析4
2I/O分配表4
3PLC外部接线图4
4自动洗车机的顺序流程图6
5plc主电路6
6PLC控制梯型图及指令表7
7程序原理分析12
总结12
参考文献………………………………………………………………..13
前言
市场上常见的汽车自动清洗机简介：
它改变传统高压水枪单相流、单一介质的清洗原理。
采用高速气流配合水硬雾冲洗的新技术（两相流清洗）。
水被微粒化利用，几十倍提高水的利用率，达到节水90％以上，并且集清洗、喷清洁剂、吹干等多功能于一身。
小巧手持、随意移动，任何环境均可工作。
最大限度的提高单位水量的利用率，并具备一定的冲力和温度，极有效地清除和溶解车身及所有缝隙的灰尘和油污。
（汽车的门边、门缝、车牌、车头发动机组、人手难以触及的沟、缝、细孔等。
）用水量是水枪的二十分之一，耗能是它的一半，
其他设备所无法比拟的是：
彻底清洗细微之处；
快速吹干功能；
无水花飞溅；
无满地流水；
（洗车后没有污水横流）。
清洗车身；
洗门缝、门边、发动机组，细微之处显身手；
油、泥厚处重的地方也是轻而易举，快速吹干。
洗车系统分为自动洗车和手动洗车。
对于油污过厚，不容易清洗的车可以采用手动模式，自己控制洗车时间，保证洗车的质量。
二、PLC以及汽车自动清洗装置的PLC应用
1PLC的定义和发展历程
ProgrammableLogicController简称为PLC，即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
PLC的定义有许多种。
国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统.
2PLC的基本结构
CPU模块：
又叫中央处理单元或控制器,它主要有微处理器和存储器组成。
CPU的作用类似于人的大脑和心脏。
它采用扫描方式工作，每一次完成以下工作：
（1）输入处理；
（2）程序执行；
（3）输出处理。
I/O模块：
是联系外部现场和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号,输入信号有两类：
开关量输入信号和模拟量输入信号。
PLC通过输出模块控制接触器，电磁阀，电磁铁，调节阀，调速装置等执行器。
编程设备：
用来生成、检查和修改用户程序，还可以用来监视用户程序的执行情况。
电源：
PLC一般采用220v交流电源。
3汽车自动清洗装置中应用PLC的优势
随着时代的发展，人们生活水平的提高，汽车的数量也越来越多，洗车产业也越来越壮大，如何在众多的从业者中脱颖而出，抢占先机,应用了PLC的汽车自动清洗装置就成了提升服务质量的一个法宝。
它可以最大限度的节省洗车的人力物力，提供客户更加快捷的服务，在这个分秒必争的时代无疑具有极其巨大的市场价值和竞争优势。
同时它也可以节约更多的水资源，符合建设节约型社会的时代需要。
三、汽车自动清洗装置PLC控制线路设计
1设计任务要求
洗车过程分为泡沫清洗、清水冲洗、风干等步骤。
设自动和手动洗车两种模式，手动模式下按下相应按钮，执行相应动作；
自动模式下，按下起动按钮，自动完成所有洗车过程。
任何时候，按下停止按钮，则停止洗车。
2分析任务要求及解决方案
1）分析任务
若方式选择开关（SB3）置于手动方式，当按下启动按钮SB1后，
则按下列程序动作：
按SB4则执行泡沫清洗；
按SB5则执行清水冲洗；
按SB6则执行风干；
按SB2则结束洗车。
②若方式若选择开关（SB3）置于自动方式，当按启动按钮SB2后，
则自动按洗车流程执行。
其中泡沫清洗60秒、清水冲洗60秒、风干30秒，结束后回到待洗状态。
③任何时候按下停止按钮SB2，则所有输出复位，停止洗车
依题目说明可将电路规划为两种功能，而每种功能有三种依SB按钮或设定时间而顺序执行的状态。
I/O元件分配
启动：
X0停止：
X1
方式选择开关：
X2泡沫清冼按钮：
X3清水清洗按钮：
X4
风干按钮：
X5泡沫清洗驱动：
Y1清水冲洗驱动：
Y2
风干机驱动：
Y3
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，如果不按动方式选择开关则自动选择手动模式，在手动模式下按下相应按钮，执行相应动作；
按动方式选择开关则进入自动模式，按下起动按钮，自动完成所有洗车过程。
自动洗车分为三步：
泡沫清洗；
清水冲洗；
风干。
自动模式时，泡沫清洗60s，然后自动进入清水冲洗阶段60s，接着进入风干阶段30s。
手动模式时，各个阶段时间都由操作者控制。
四、硬件选型
1PLC的选择
三菱FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当FX系列中最高档次的超小程序装置，除输入出16～25点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
具有系统配置即固定又灵活；
编程简单；
备有可自由选择，丰富的品种；
令人放心的高性能；
高速运算；
使用于多种特殊用途；
外部机器通讯简单化；
共同的外部设备的特点。
FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。
以上特点满足和适合此次的需要，所以本次设计采用三菱FX系列的可编程控制器来进行控制。
2三菱FX系列PLC简介
PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC产品。
其中FX2是1991年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。
它们采用整体式和模块式相结合的叠装式。
五、PLC控制程序的设计
1I/O分析
经过对控制过程和要求的详细分析，我明确了具体的控制任务是在启动命令X0得电的情况下下，可以通过方式选择开关选择洗车方式，选择洗车方式开关为输入端口X2，如果选择为自动则自动进行洗车的三个步骤：
泡沫清洗，清水冲洗，风干。
如果选择手动洗车，可以通过X3选择泡沫清洗，时间由自己决定，泡沫清洗结束后可以自己手动选择X4清水冲洗，时间还是有自己决定，清洗后，可以手动选择X5风干，直到风干结束后，按动X1停止按钮，洗车完毕。
2I/O分配表
通过I/O分析后，我确定了本装置的I/O分配表，如下表1：
表1：
I/O分配表
信号
名称
代号
输入/出点标号
输入信号
启动按钮
SB1
X0
停止按钮
SB2
方式选择开关
SB3
X2
泡沫清洗按钮
SB4
X3
清水冲洗按钮
SB5
风干按钮
SB6
X5
输出信号
泡沫清洗驱动
KM2
Y1
KM3
风干机驱动
KM4
Y3
3PLC外部接线图
根据选择的PLC类型和装置的原理我确定装置接线图如图1：
图1：
I/O接线图
4自动洗车机的程序流程图
程序流程图如图2
图2：
程序流程图
5PLC主电路图
PLC主电路图如图3：
图3：
洗车控制主电路图
KM2控制泡沫清洗驱动，KM3控制清水冲洗驱动，KM4控制风干驱动。
6PLC控制梯形图及指令表
根据PLC的控制线路图和I/O分配表，画出其控制梯形图如图4：
图4：
梯形图
图4：
程序指令如图5：
图5：
程序指令表
图5：
程序指令表
做好设计电路后经过仿真能够完全符合设计要求，仿真如下图6：
图6：
仿真图
7程序原理分析
当按下启动按钮SB1时输入点X0接通，辅助继电器MO自锁接通，进而输出点Y0接通，KM1线圈通电，主电路常开触点KM1闭合，不按SB3选择开关，X2常闭触电接通，进入手动清洗模式，手动选择SB4，SB5，SB6，接通X3，X4，X5，分别表示泡沫清洗、清水冲洗和风干。
当按动SB3时，进入自动洗车模式，泡沫清洗60s，清水冲洗60s，风干30s。
结束后自动恢复原状态。
无论在什么情况下，按动SB2，X1常闭触点断开，洗车停止。
总结
选定题目后，在老师和同学的帮助下，进图书馆查阅一些资料后，头脑里开始有了设计思路和方向。
通过此课题的设计训练，让我亲身经历了从无到有，从不可能到可能的PLC设计仿真的整个过程，经历了很多困难和挫折。
在设计过程中，经常会遇到不同的问题，理论上分析可行，但进行仿真时却得不到预期效果。
在设计的过程中发现自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，需要查阅相关关资料，通过这个过程使我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
使我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，锻炼了能力，综合素质得到较大提高，尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，设计确实有些辛苦，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋，沿着自己的路，执着的走下去，必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！
总之，从开始进入课题到设计的顺利完成，师长、同学、朋友给了我太多的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！
参考文献
[1].范永胜，王岷.电气控制与PLC应用（第二版）[M]，北京：
中国电力出版社，2007
[2].廖常初，可编程序控制应用技术（第五版）[M].重庆：
重庆大学出版社，2010
[3].黄惟公，曾盛绰.机械工程测试技术与信号分析[M].重庆：
重庆大学出版社,2002
[4].周明德，微机计算机系统原理及应用（第四版）[M].北京：
清华大学出版社，2002
[5].邓星钟.机电传动控制（第三版）[M].武汉：
华中科技大学出版社,2001
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