基于wincc自动洗车监控系统设计本科毕设论文.docx

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基于wincc自动洗车监控系统设计本科毕设论文

吉林化工学院毕业设计说明书

基于WinCC自动洗车监控系统设计

DesignofAutomaticVehicleCleaningSimulationSystemBasedonWinCC

学生学号：

xxxxxxxx

学生姓名：

xxxxxxxx

专业班级：

xxxxxxxx

指导教师：

xxxxxxxx

职称：

xxxxxxxx

起止日期：

2013.03.04～2013.06.23

吉林化工学院

JilinInstituteofChemicalTechnology

摘要

随着中国汽车市场的快速发展，汽车保有量的不断增加，汽车后市场也在快速的发展之中。

汽车工业发展迅速，随着汽车保有量的增加，汽车维修保养行业也迅速发展，许多企业都在角逐国内汽车维修保养市场。

目前，国内洗车机设备性能不够稳定，故障率高，外观设计存在抄袭，粗糙等弊端。

本文以西门子WinCC为背景，对自动洗车的工艺特点、工艺参数、控制难点进行综合分析，确定了自动洗车的控制方案，并对自动洗车控制系统进行了系统模拟联调和运行，完成了自动洗车控制系统中流程图绘制、数据库建立、动态链接、画面切换、故障和报警系统设计等等，实现了洗车过程中手自动切换，完成预洗、泡沫冲洗、清水冲洗和风干等环节。

关键词：

洗车机；控制方案；自动控制

Abstract

WiththerapiddevelopmentofChina’sautomarket,carownershipisincreasinggradually,whichleadstofastdevelopingoftheautomobileafter-salesmarket.Underthecircumstancesofrapiddevelopmentofautomobileindustry,aswellastheincreaseoftheautopossession,carmaintenanceindustryhaswonfastprogressaswell,whichleadstofiercecompetitionamongenterprisestomeetthecompetitivechallengesofcarmaintenancemarketindomestic.Atpresent,therearemanyshortcomingswithregardtodomesticcarwasherequipmentperformance,suchasnotstableenough,highfailurerate,plagiarizedexteriordesignandroughperformance,etc..

AgainstthebackgroundofSiemensWinCC,thepapergivecomprehensiveanalysisaboutthetechnologicalcharacteristics,technicalparametersandcontroldifficultiesofautomaticcarwashingprocess.Then,wecandeterminetheautomaticcontrolschemeandconductsystemsimulation,jointdebuggingandoperationabouttheautomaticcar-washingcontrolsystem.WehaveCompletethetaskofflowchartdrawing,databaseestablishment,dynamiclink,screenswitchingandthedesignoffaultandalarmsystemoftheautomaticcar-washingcontrolsystem.Furthermore,wehaveachievedthegoalofautomatichandswitchingduringthecar-washingprocess,aswellaspre-washing,foamflushing,rinseandairdrying,etc..

KeyWords：

CarWasher；ControlScheme；AutomaticControl

第1章绪论

随着中国汽车市场的快速发展，汽车保有量的不断增加，汽车后市场也在快速的发展之中。

作为汽车服务板块中一个不可或缺的部分，洗车正面临着巨大的市场机遇和严峻的市场挑战。

众所周知，大多数汽车清洗站点只是简单而粗糙的人工擦洗或采用高压水枪冲洗，没有站房和自动清洗打蜡设备，没有污水处理设备和污泥处置措施。

洗车污水不能循环使用，有些甚至随意排放，既浪费了大量的水资源，又造成环境污染，严重地影响了城市的市容卫生。

所以近期国家相关管理部门都在陆续加紧治理非法洗车业者，使洗车业市场出现了一个较大的空白点，同时政府也鼓励加油站、大型停车场和有一定规模的汽车服务公司使用电脑全自动洗车设备从事洗车。

所以基于市场发展，节水和环境保护以及洗车业投资和成本控制的角度出发，开发一种既满足汽车清洗速度快、效率高的要求又能节水环保且设备投资较低的洗车机，对促进我国汽车清洗美容、汽车保养等产业的发展，将具有重要的现实意义[1]。

1.1全球洗车行业发展现状

欧洲作为汽车产业的发源地，毋庸置疑的成为洗车行业的先驱者。

但是“洗车”作为看似简单的行业也是逐步发展起来的。

在汽车工业发展的过程中，洗车行业成为必不可少的服务领域。

但是在初期的洗车只是简单的使用清水或河水进行清洗车辆，在工业进步以及人们对清洁干净程度的要求开始使用了碱性清洁剂。

清洁剂由此开始应用于洗车行业，当然也带动了“清洁液”行业的快速发展。

随着车辆表面油漆质量不断提高，对于清洁液的要求也在提高，同时影响了全球洗车行业的发展与进步。

作为汽车没有成为大众消费品之前，“洗车”这件事往往在汽车拥有者的家中就可以完成。

随着车辆迅速的增加，洗车行业需求就越发明显，在此期间手持式高压清洗机诞生了。

几乎所有的洗车店都有这样的清洗机来对客人的爱车进行清洗，一直到上世纪70年代中叶，汽车保有量在欧洲成倍的增长。

与此同时，汽车拥有者对洗车速度以及质量有了更高的要求，在此期间诞生了“自动洗车机”，自动洗车机的应用大大提高了洗车行业的发展，同时也刺激了相应的汽车美容、汽车服务等行业的发展。

洗车业在欧洲已经成为利润率极高的服务行业。

但是欧洲的今天洗车已经成为每个有车族经常要面对的事情，在加油站、汽车修理厂、汽车服务机构、专业汽车站等式非常盛行的。

由于城市规划的需要和规定，大多数的洗车场都在郊区投资建设。

这样在不影响人们日常生活的同时又可以极大地方便洗车人群的需要。

正规化的洗车场在全球也得到不同程度的效仿。

在欧洲随着人员工资的大幅度提高，劳动力成为高附加值的“工具”，于是出现了自助式洗车服务。

发达国家不得已产生的与运作模式同时也被发展中国家效仿，比如波兰、匈牙利、瑞典等，成为了高端洗车服务的一种非健康“模式”。

日本的洗车业发展的比较欧美等国家区别较大，主要体现在日本汽车行业的以及汽车后服务市场的成熟期。

先后涌现了一大批的“洗车店”，铺天盖地的洗车店盛行起来，尤其在加油站的专业洗车店更受到广大客户的青睐，都配备了自动化的电脑洗车机。

先后诞生了“澳都巴克斯”、“黄帽子”、“巴巴忧思”、“快洗队”、“24h洗车连锁”等知名的洗车服务连锁机构，占领了日本将近95%的市场份额。

无论从洗车服务标准，还是服务质量等方面在全球都是一流的，这大大的影响了全球洗车行业的进一步发展与进步。

中国改革开放30年来汽车工业的发展起步还是比较晚的，相关的洗车服务也是在90年代初开始兴起的。

中国的洗车行业发展是在不断进步的过程中发展过来的，开发适合中国的洗车服务。

在市场发展初期“效仿”让很多人付出了相当大的“代价”。

过多的“学费”缴纳让洗车行业投资人不敢轻易地涉足，主要体现在“规模化洗车店”的发展上。

在中国太大的规模洗车店并不适应，导致不少的大型的洗车店纷纷倒闭，没有合理和理智分析洗车行业的利润与风险，就大手笔的投资洗车服务，最后因为经营、费用、管理、项目定位等问题“关门大吉”。

这极大的影响了终端客户对洗车店的信心，有多数的洗车卡无法再消费，于是就产生了如今的“信誉危机”，这是我们中国洗车行业要好好思考的“重大问题”。

1.2洗车机分类

1、按工作方式可分为：

固定式和移动式

（1）固定式

洗车机不动，汽车由机械牵引或自行缓慢通过洗车机的工作区域，洗车机通过各种检测设备反馈的信息，按照相应的指令程序自动运行，达到清洗汽车的工作方式。

如隧道式连续洗车机、大（中小）行通道式洗车机、无轨电车（地铁、旅客列车）清洗机等。

固定式洗车机用于清洗小型客车的外表。

其特点是个工序机构集中于一个工位，同一工位需要完成所有工艺任务，按各工序之间顺序进行。

汽车定位后，洗车机启动，洗车机通过依次完成预洗、泡沫清洗、清水冲洗、风干等工艺。

洗车效率稍低，但由于机构紧凑和所需作业场地较小，设备前期投资较小。

（2）移动式

汽车不动，洗车机按照一定的程序在导轨上来回移动，同时执行洗车指令的工作方式。

如龙门往复式洗车机、大（中小）型移动式洗车机等。

移动式特点是各机构按洗车工艺顺序分立布置，电脑线性变速控制系统输送汽车依次进入预洗、泡沫清洗、清水冲洗、风干等工艺。

由于它采用连续生产线布置，工序节拍较短，所以课进行在线洗车。

洗车效率高，但设备占地面积和所需作业场地很大，投资大。

2、按清洗车型分为小车型，大车型和特种车型。

市场上用于商业用途的绝大部分属于小车型洗车机，该类包含龙门往复式洗车机、隧道连续式洗车机、无刷往复式洗车机等。

大车型洗车机主要含大型移动式洗车机、大型通道式洗车机。

特种车型洗车机主要为特种洗轮机、垃圾车清洗机，列车清洗机等。

3、洗车机从原理方面可以分为硬支承洗车机、软支承洗车机、半硬支承洗车机。

硬支承洗车机是平衡转速远低于参振系统共振频率的洗车机。

平衡校验时，支承摆架相对处于“硬”状态，因此转子可以再接近实际轴承条件进行平衡矫正。

具有操作简单、安全性能好的特点。

软支承洗车机是平衡转速大于参振系统共振频率的洗车机。

平衡校验时，支承摆架相对处于“软”状态，因此转子校验平衡时，支承条件与实际轴承工作条件不同。

具有测量精度高的特点。

半硬支承洗车机是平衡转速在0.3~0.5倍参振系统共振频率之间的洗车机。

同时具有硬支承洗车机支承刚度高的特点，又有软支承洗车机精度高的特点。

4、洗车机从应用方面分为立式洗车机，卧式洗车机，专用洗车机和通用洗车机。

卧式洗车机是被平衡转子的旋转轴在洗车机上呈水平状态的洗车机。

适用于有转轴或装配工艺轴的转子，如机床主轴、风机、滚筒、增压器、电机转子、汽轮机等等。

立式洗车机是被平衡转子的旋转轴在洗车机上呈垂直状态下的洗车机。

适用于转子本身不具转轴的盘状工件如离合器、齿轮、风扇、压盘及其组成、制动器、风叶、水泵叶轮、汽车飞轮、刹车毂、皮带轮、砂轮等盘类零件。

通用洗车机是指能对形状和支承形式比较规则的转子进行动平衡的洗车机。

通用洗车机操作简单，效率比较高。

专用洗车机是能对支承形式和外观与一般转子不同的转子进行平衡的洗车机。

例如特别针对发动机的曲轴，汽车的传动轴进行设计的洗车机，功能专一[2]。

1.3