自動洗車機控制系統(tǒng)設(shè)計

自動洗車機控制系統(tǒng)設(shè)計作者姓名：楊柳專業(yè)名稱：電氣工程及其自動化指導(dǎo)教師：孫莉莉講師成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院

學(xué)位論文誠信承諾書本人慎重承諾和聲明：本人已認真學(xué)習(xí)《學(xué)位論文作假行為處理辦法》（中華人民共和國教育部第34號令）、《成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)位論文作假行為處理實施細則（試行）》（成理工教發(fā)〔2013〕30號）文件并已知曉教育部、學(xué)院對論文作假行為處理的有關(guān)規(guī)定，知曉論文作假可能導(dǎo)致作假者被取消學(xué)位申請資格、注銷學(xué)位證書、開除學(xué)籍甚至被追究法律責(zé)任等后果。本人已認真學(xué)習(xí)《成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)手冊》，已知曉學(xué)院對論文撰寫的內(nèi)容和格式要求。本人所提交的學(xué)位論文（題目：）是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成，本人對該論文的真實性、原創(chuàng)性負責(zé)。若論文按有關(guān)程序調(diào)查后被認定存在作假行為，本人自行承擔(dān)相應(yīng)的后果。承諾人（學(xué)生簽名）：20年月日注：學(xué)位論文指向我校申請學(xué)士學(xué)位所提交的本科學(xué)生畢業(yè)實習(xí)報告、畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計報告。摘要21世紀是一個科技化、智能化、工業(yè)化的世紀，不僅在計算機領(lǐng)域突飛猛進，在自動化領(lǐng)域也取得了驚人的成果。本設(shè)計是為實現(xiàn)全過程自動洗車，減少人力和物力的投入。在過去，車輛的清洗通常全過程都是人力投入，人工清洗的方式不止勞動效率極低，而且還存在水和人力資源的嚴重浪費，尤其是在陰雨天氣的時候，人工清洗很難達到我們對車輛清洗的要求，不管是在清洗質(zhì)量還是清洗速度方面。1980年前后，在一些大型停車場人工洗車的方式逐漸被取消，這時機械化的洗車方式開始出現(xiàn)在人們的視野中，但是由于那時候全自動化技術(shù)還不夠完善，要清洗汽車只能采用半自動化這樣很不成熟的技術(shù)。所謂半自動化技術(shù)就是機器的所有動作并不能像如今社會這樣使用軟件編程實現(xiàn)邏輯控制就可以使其自動完成，它還是需要人為來控制完成，但這種方式并不能使汽車清洗的效率得到很明顯的改善。全自動化洗車機是人機為一體的自動化洗車技術(shù)，它的出現(xiàn)讓清洗汽車在質(zhì)量和效率方面有了質(zhì)的飛躍。通過結(jié)合現(xiàn)實生活中的實際情況，使用PLC編程對洗車的整個過程進行控制已經(jīng)能夠輕松地完成了。這整個過程因為是以 PLC作為核心技術(shù)，在洗車行業(yè)的控制水平方面實現(xiàn)了一次里程碑式的跨越。PLC控制系統(tǒng)在當(dāng)今制造業(yè)領(lǐng)域進行設(shè)備革命、自動化改造、提高生產(chǎn)力和市場競爭力中扮演著舉足輕重的角色。關(guān)鍵詞：洗車機PLC邏輯控制全自動AbstractThe21stcenturyisascieneeandtechnology,intelligenee,industrializationcentury,notonlyinthecomputerindustrybyleapsandboundsinthefieldofautomationhasmaderemarkableachievements.Thisdesignistoachievefullautomaticwashingprocess,reducinghumanandmaterialresources.Inthepast,vehiclewashingprocessisusuallyentirehumaninput,manualcleaningmodethanlowlaborefficiency,butalsothepreseneeofwaterandaseriouswasteofhumanresources,especiallyinrainyweatherwhenthemanualcleaningofhardtoreachusvehiclewashingrequirements,bothinqualityofcleaningorwashingspeed.After1980,anumberoflargeparkinglotinthewayofwashingacargraduallycanceled,thenthemechanizedcarwashbegantoappearinpeople'svision,butsincethattimeautomationtechnologyisstillnotperfect,towashcarscanonlyusethissemi-automaticveryimmaturetechnology.Theso-calledsemi-automaticmachinetechnologyisallactionandnotasitisnowsousedsocialsoftwarecanbeprogrammedtoautomaticallydone,itstillrequireshumancontroltocomplete,butdoesnotmakethecarwashefficiencyissignificantlyimproved.Fullyautomaticwashingmachineisman-machinetechnologyfortheintegrationofautomatedcarwash,itappearstowashcarsinthequalityandefficiencyhasbeenaqualitativeleap.Bycombiningreal-lifesituation,theuseofPLCprogrammingfortheentirewashingprocesscanbecontrolledeasilyhavebeendone.ThiswholeprocessisPLCasthecoretechnologybecause,intermsofthelevelofcontrolofthecarwashindustryachievedamilestoneleap.PLCcontrolsystemintoday'smanufacturingrevolutioninthefieldofequipment,automatedtransformation,improvetheproductivityandcompetitivenessofthemarketplaysanimportantrole.Keywords:carwashingmachine,PLC,logiccontrol,automatic目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 I…Abstract II\o"CurrentDocument"目錄 III前言 1\o"CurrentDocument"1緒論 2\o"CurrentDocument"1.1應(yīng)用背景和意義 2\o"CurrentDocument"1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3\o"CurrentDocument"2可編程控制器 5\o"CurrentDocument"PLC可編程控制器 5\o"CurrentDocument"PLC簡介 5PLC編程語言 6PLC的發(fā)展 6\o"CurrentDocument"2.2基于PLC控制的自動洗車機特點 7\o"CurrentDocument"3自動洗車機控制方案確定 10\o"CurrentDocument"3.1洗車機的分類 10\o"CurrentDocument"3.2自動洗車機種類的選擇 12\o"CurrentDocument"3.3自動洗車機的工藝控制要求 12\o"CurrentDocument"3.4洗車機控制系統(tǒng)原理圖 13\o"CurrentDocument"4控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 15\o"CurrentDocument"4.1洗車機的外型構(gòu)造 15\o"CurrentDocument"4.2洗車機控制臺設(shè)計 16\o"CurrentDocument"4.3控制系統(tǒng)主電路設(shè)計 16\o"CurrentDocument"PLC的選型 18PLC接口與硬件連接對應(yīng)表 19PLC接線圖 20\o"CurrentDocument"5控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 21\o"CurrentDocument"5.1車輛檢測控制 21\o"CurrentDocument"5.2洗車過程控制 22\o"CurrentDocument"521洗車機各部件控制要求 22\o"CurrentDocument"5.2.2控制系統(tǒng)流程圖 23\o"CurrentDocument"5.3系統(tǒng)控制程序的編譯 245.4PLC接口功能表 24\o"CurrentDocument"6系統(tǒng)程序調(diào)試 26\o"CurrentDocument"6.1程序運行調(diào)試 26\o"CurrentDocument"6.2程序故障分析和診斷 26\o"CurrentDocument"總結(jié) 29\o"CurrentDocument"參考文獻 31\o"CurrentDocument"致謝 32\o"CurrentDocument"附件控制系統(tǒng)梯形圖 33、八、■

刖言全自動洗車機有很多優(yōu)點：從工作效率看，全自動洗車機洗車所需要的時間短，同樣時間內(nèi)洗車數(shù)量是人力清洗的若干倍，工作起來更加的節(jié)時，節(jié)能。從車輛安全來看，全自動洗車機清洗車輛過程中，因為不用跟車輛有過多的直接接觸，所以不會存在對車輛外觀或者內(nèi)飾造成損傷，則更為安全可靠。尤其是在機動車流量較大的城市中，因為全自動洗車機能夠?qū)崿F(xiàn)速度、質(zhì)量、效率的完美結(jié)合，在城市的美化中做出了不可磨滅的貢獻，洗車行業(yè)的地位、形象和影響由此得到了很大程度上的提升。全自動洗車機的運用在國外很多國家都隨處可見，全自動洗車機憑借其獨樹一幟的優(yōu)點，以及速度、高效的洗車服務(wù)，在廣大車主心中早已是洗車的不二之選。而中國正處在經(jīng)濟的飛速發(fā)展時期，所以汽車在生活中的使用越來越頻繁，絕大部分家庭中都有一到兩輛代步汽車，汽車的快速增加、人們的生活節(jié)奏也越來越快，這使得自動化洗車機被越來越多的車主喜愛。在中國境內(nèi)，全自動洗車機雖然在首都北京就已安裝超過800臺，但是全自動洗車機在其他的一些大中型城市甚至是省會城市中都未見其影子。由此可見全自動洗車在洗車市場上所占的比重還微乎其微，但是不可否認它有著很大的發(fā)展市場，因為其獨特的優(yōu)勢在未來市場中的發(fā)展?jié)摿κ峭耆梢灶A(yù)見的，我們有足夠的理由相信全自動洗車這一項目的未來會是充滿希望的。相信在不久的將來，隨著洗車系統(tǒng)的完善和設(shè)備的改進，全自動洗車機一定會取代人工洗車，全自動化技術(shù)將是順應(yīng)時代發(fā)展趨勢的產(chǎn)物。在這個科學(xué)技術(shù)日新月異的世紀，全自動化洗車設(shè)備的發(fā)展將是洗車這個新興行業(yè)成長的最大因素，設(shè)備的更新?lián)Q代是洗車行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，全自動洗車方式將會是洗車行業(yè)中的主流技術(shù)，成為中國最流行的新型洗車方式。1緒論1.1應(yīng)用背景和意義自從卡爾?佛里特立奇?奔馳在1885年研制出世界上第一輛馬車式三輪汽車以來，隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進，汽車的發(fā)展在這幾百年來也是一日千里。21世紀是一個追求速度的世紀，人們對生活各方面的要求也隨之提高，汽車的數(shù)量與日俱增，現(xiàn)在大街小巷隨處可見的不是人山人海，而是“車山車海”，那么如此龐大的汽車群體，它們的維護保養(yǎng)怎么辦？汽車的清洗是汽車保養(yǎng)過程中一項必不可少的內(nèi)容?，F(xiàn)如今汽車的保養(yǎng)、清洗在國內(nèi)幾乎還是靠人力來完成，這樣不僅費時費力，還會增加洗車行業(yè)的成本。我們正處科技創(chuàng)新的時代，自動化控制技術(shù)是順應(yīng)時代的產(chǎn)物，甚至在偏遠的鄉(xiāng)下，在田間地里我們也可以看到自動化控制技術(shù)的成果，但是讓人失望的是，在洗車這樣一個新興行業(yè)卻很少有自動化控制技術(shù)的影子，還是人工沖水、涂抹清洗劑、再擦洗，最后再自然風(fēng)干這樣延續(xù)了很多年的“古老的”洗車手段。讓人不可思議的是一向追求速度與質(zhì)量的我們在洗車這件事上居然顯得如此有耐心，寧愿浪費大把的時間在洗車上，不僅如此，這樣的清洗方式還將大量浪費我們賴以生存的水資源。綜合考慮后我們會發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的洗車方式早已不適應(yīng)這個時代，通過自動化技術(shù)控制洗車才是洗車行業(yè)的未來。在國內(nèi)一些大城市中還是有極小部分汽車美容公司通過自動化控制技術(shù)來完成清洗汽車、對汽車進行維護保養(yǎng)中的打蠟噴漆等一小部分工作。短期看來，自動化洗車需要引進很多以前沒有的設(shè)備，相對的成本就會有所增加，但實際上，自動化清洗汽車反而會給企業(yè)帶來更多的效益。用傳統(tǒng)的人工清洗方式對一輛汽進行普通的日常清洗大概會需要20分鐘，自動化洗車僅僅需要幾分鐘，由于自動化洗車的初期投入會相對較高，所以很多小型的洗車店并沒有自動洗車這樣的概念。但是不可否認，在洗車這個行業(yè)自動化洗車才是未來的潮流。在中國的洗車行業(yè)，自動化技術(shù)并沒有得到普及，所以它還有巨大的市場。在這樣的有利條件下，將高效率、高質(zhì)量的自動清洗裝置投放到洗車行業(yè)中，是這個行業(yè)走向成熟的必經(jīng)之路。針對這樣的現(xiàn)狀，此次設(shè)計是在PLC控制系統(tǒng)中新增加了很多繼電器來控制整個洗車過程，比如時間控制器、中間繼電器等，該系統(tǒng)不僅操作簡單，節(jié)約資源，符合當(dāng)代建設(shè)節(jié)約型社會的時代需要，并且這還能最大程度的滿足客戶需求。在這個信息化、速度化的世界里，一套結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，利用率極高的洗車設(shè)備一定會成為各個汽車美容公司，甚至是中小型洗車公司的不二之選。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀汽車清洗可以說是中國的一種新興行業(yè)，在中國也是最近幾年才逐漸發(fā)展起來，這個行業(yè)對于資金的投入并不會很高，而且所要求的技術(shù)也不多，就算是零基礎(chǔ)的初學(xué)者認真學(xué)起來也是得心應(yīng)手的。但是也因為這個行業(yè)還在發(fā)展的初期階段，相關(guān)的行業(yè)標準并不完善，比如自動洗車對洗車的場地、環(huán)保的要求、洗車設(shè)備的標準、技術(shù)要求、經(jīng)營管理等的規(guī)定和要求都沒有統(tǒng)一的標準，這就使得在中國的洗車市場上人力洗車還是占據(jù)著主導(dǎo)地位。而一些先進的洗車技術(shù)在市場上所占的比例并不令人滿意，比如全過程都不會用到水的無水洗車技術(shù)、電腦式洗車、非接觸式洗車技術(shù)等。而科學(xué)洗車的理念也只有在國外的一些發(fā)達國家才備受追捧，在這些發(fā)達國家，洗車行業(yè)經(jīng)過多年的推陳出新，一次又一次的改革換代，洗車的技術(shù)才得以不斷的更新和發(fā)展。對于電腦控制的全自動洗車、用蒸汽洗車和無水洗車逐步被運用到了實際生活中，它們從當(dāng)初的概念變成現(xiàn)實，如今已越來不稀奇，在這之中，電腦控制的全自動洗車是洗車業(yè)的主導(dǎo)力量。隨著社會的發(fā)展，車輛的數(shù)目也越來越多，城市中人力洗車的方式不僅不能滿足人們對洗車行業(yè)的需求，也將會因為不能適應(yīng)時代的需要一步步敗落，更別說它能帶領(lǐng)洗車業(yè)又好又快的持續(xù)發(fā)展了。洗車行業(yè)想要迎來自己的“大唐盛世”，就需要將它進行規(guī)模經(jīng)營、變得專業(yè)化和規(guī)范化，只有使洗車業(yè)的發(fā)展變得科學(xué)和環(huán)保，各方面都符合中國國情，才能使中國的洗車行業(yè)在發(fā)展的過程中既健康又有條不紊的進行。要想洗車行業(yè)在未來市場有更進一步的發(fā)展，改善市場的形象，就得在洗車行業(yè)開辟一條新的康莊大道。自動洗車機是通過軟件程序的編程，在運行過程中只需要用電腦進行控制，操作簡單、反應(yīng)速度、效率高，很容易滿足廣大人民群眾的需要。全自動洗車的問世是對傳統(tǒng)洗車方式發(fā)起的挑戰(zhàn)，是洗車行業(yè)發(fā)展的必然選擇，更是它的必經(jīng)之路，會給這個行業(yè)帶來一場不可避免的改革和意想不到的收獲。用積極、公平、公正的心態(tài)正視全自動洗車機的到來，正如歷史變革一樣，改革的過程是痛苦的、漫長的，但是改革帶來的結(jié)局往往是更簡單方便的安定生活。在我國，想要讓洗車行業(yè)達到空前的盛況，唯一的辦法就是吸取國外的經(jīng)驗與優(yōu)秀的成果。我們不能重蹈“天朝”的覆轍，不能盲目地閉門造車，過去我們的閉關(guān)鎖國，讓我們付出了血淋淋的代價。如今，在這個行業(yè)也面臨著相似的選擇，有了以前的教訓(xùn)相信我們的國人會做出最明智的選擇。學(xué)習(xí)國外的先進成果，取長補短，逐漸縮小我們之間的差距，所以，推廣全自動洗車機的使用、盡可能讓洗車機應(yīng)用于實際生活中尤其的重要。2可編程控制器PLC可編程控制器PLC簡介可編程控制器(ProgrammableLogicController)簡稱PLC，它是一種新型的工業(yè)控制裝置，這種裝置是以計算機技術(shù)作為基礎(chǔ)的。國際電工委員會(InternationalElectricalCommittee)在1987年對PLC的標準草案又重新做了定義。PLC的英文全稱表示為ProgrammableLogicController，其中文全稱叫可編程序邏輯控制器。現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求能做出最快的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本高產(chǎn)量的產(chǎn)品，PLC的出現(xiàn)就將這所有的要求都變成了輕而易舉就能完成的事情 ⑴。它的生產(chǎn)設(shè)備和自動控制系統(tǒng)同時具有極高的可靠性和靈活性，它以微處理器為基礎(chǔ)，主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程軟件幾部分組成。它的存儲器可以進行反復(fù)的編程，存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)，它有3種物理存儲器，即：隨機存取存儲器、只讀存儲器、可以電擦除可編程的只讀存儲器⑵oPLC是智能化的，能夠完成設(shè)計者規(guī)定的各種工作。通過用戶設(shè)計程序， PLC就能完成用戶要求的特定功能。輸入輸出模塊(I/O模塊)是系統(tǒng)用來感知外界條件和傳達信息的“五官”，是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的紐帶。輸入模塊用來接收和采集輸入信號，輸出模塊用來控制輸出設(shè)備，輸入、輸出模塊除了有傳遞信號的功能外，還可以實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換與隔離的功能。PLC控制器的實現(xiàn)需要軟件硬件高度配合，是一種可以編程的邏輯電路。PLC應(yīng)用面廣、功能強大，已廣泛運用于各種控制系統(tǒng)中，例如應(yīng)用在半導(dǎo)體方面，民用以及家庭自動化當(dāng)中都有涉及。 PLC的應(yīng)用面廣、普及度高，很多其他的設(shè)備也只是在模仿他的道路上越走越遠，但在功能方面卻只能是望洋興嘆[3]oPLC編程語言PLC在編程中使用最多的就數(shù)梯形圖了，它之所以使用這么頻繁是因為它有以下幾個特點：1?梯形圖是很容易讓人懂得的一種圖形語言，在結(jié)構(gòu)上，它和傳統(tǒng)的控制圖比較相似，也是由一些常用的術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成的，梯形圖的左右兩根實線表示母線。這種編程語言中的觸點除了常開就是常閉總共兩種表示方法，并且它的常開、常閉的狀態(tài)是唯一的，存在嚴格的“非”的關(guān)系，不可能同時出現(xiàn)都為“1”或者同時為“0”這種情況。PLC中的梯形圖有這么一特點：對線圈來說是可并但并不可串，但是相對于圖中的接點就不一樣了，它是既可串又可并的。PLC內(nèi)部的各種器件都不能實現(xiàn)直接對外部的負載進行控制，這些器件只能把結(jié)果先提供給CPU，然后通過CPU才能控制負載。語句表語言是PLC編程中的又一種很常見的形式，通過其他PLC編程語言可以寫出語句表語言，同樣的通過語句表我們也可以知道其他的編程語言方式。邏輯功能圖語言也是PLC中一種很常見的編程語言，在一般情況下這種功能圖語言的表示是有統(tǒng)一的標準的，每一種功能的實現(xiàn)就是用一個相對應(yīng)的運算框來表示，運算框左邊的表示輸入信號、右邊的表示輸出信號⑷。PLC的發(fā)展社會在不斷地發(fā)展，計算機技術(shù)和通訊技術(shù)都得到了驚人的提高，現(xiàn)如今的PLC和DCS這兩者在結(jié)構(gòu)的組成方面越來越相似，它們的軟件組態(tài)的配置基本一樣，兩者在基本構(gòu)架上都是操作站通過以太網(wǎng)連接主站，然后主站再通過現(xiàn)場總線連接從站。出于安全性的考慮，由于冗余技術(shù)在不斷地發(fā)展，人們考慮到安全的因素，現(xiàn)今出現(xiàn)了雙冗余、三冗余、七冗余等。由于冗余技術(shù)得到了很好的發(fā)展，但是PLC的發(fā)展卻因為芯片國語低級而有所限制，越來越先進的電子技術(shù)正在被廣泛的用在 PLC控制系統(tǒng)中，與PC機發(fā)展速度差不多是一致的。通過人類不斷的研發(fā)改進，個人計算機也在不斷地改善升級，這使得 PC操作系統(tǒng)不僅變得更加的穩(wěn)定，而且在可靠性方面的提高也是有目共睹的。 PLC的外部接口具有很好的開放性，而它的通訊速度也變得快了很多，現(xiàn)如今的PLC在各種方面都優(yōu)于最初的PLC，PLC的更新?lián)Q代使得它更容易適用于現(xiàn)代的工業(yè)控制。直接使用PLC的軟件對微軟系統(tǒng)的計算機進行控制，從而使PLC系統(tǒng)中的主站被計算機所取代是軟PLC的另一種表現(xiàn)形式。在計算機中打開PLC軟件，使它處于運行狀態(tài)的時候，由于 PLC和計算機兼容性很好，因此就很容易看到PLC的接口開放性能好，通訊速度也十分優(yōu)秀這一特點。人們對科學(xué)技術(shù)執(zhí)著的專研使得科技飛速發(fā)展，電子技術(shù)和通訊技術(shù)也被帶動著一起發(fā)展，一步步提高，軟件技術(shù)也取得了不錯的進步，各方面技術(shù)都得以不斷加強和完善。也許在不久的將來PLC和DCS會被這種構(gòu)架方式的軟PLC所取代，而成為以后控制系統(tǒng)的主要發(fā)展形式。但如今由于受PC機技術(shù)不夠完善、操作系統(tǒng)不夠全面和以太網(wǎng)不夠穩(wěn)定的影響，這種構(gòu)架在頗多方面的可靠性和穩(wěn)定性都還不能滿足人們對控制系統(tǒng)的要求。2.2基于PLC控制的自動洗車機特點可靠性高，抗擾動強當(dāng)衡量一個設(shè)備的性能是屬于哪一個水平的時候，可靠性扮演了一個極其重要的角色。集成電路的技術(shù)被完美的穿插在 PLC的各個控制回路中，在產(chǎn)品的生產(chǎn)方面要求控制嚴格，而且在其內(nèi)部電路中抵抗干擾的能力也是以往的設(shè)計不能比擬的，因此在可靠性方面有了很好的保證。如果要完成一個一模一樣的控制系統(tǒng)，采用 PLC電氣接線相比其他系統(tǒng)來說會簡單很多，線路更清晰，接點更少，出現(xiàn)故障的機率自然也就減少了不少。更讓人意想不到的是如果 PLC的硬件部分出現(xiàn)了問題，它自己能在第一時間顯示錯誤狀況，可以讓人及時知道哪兒出了問題，出了什么問題等等。操作人也可以在與該 PLC相關(guān)的其他設(shè)備上編入相應(yīng)的程序用來檢測故障，使得 PLC外部的設(shè)備如果出現(xiàn)問題了也能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷的功能⑸。配套設(shè)施完善，功能強大，適用范圍廣如今，PLC的型號多樣，種類繁多，因為它集功能強大、設(shè)備簡單、操作容易、易于學(xué)習(xí)等多種優(yōu)點于一體，所以它被廣泛應(yīng)用于各種控制場合，大到大型工廠的各種重要生產(chǎn)設(shè)備，小到樓房和商場的一部載人電梯的控制，都有PLC控制系統(tǒng)的身影。PLC實現(xiàn)了將其他系統(tǒng)不能比擬的數(shù)據(jù)運算能力和強大的邏輯處理能力的完美結(jié)合，所以在很多數(shù)字領(lǐng)域中也得到了廣泛的運用。 PLC的功能在近幾年得到了進一步的完善和拓展，這就使得PLC在日常工業(yè)生產(chǎn)中的運用得到了進一步的發(fā)展，比如PLC在對物體位置的控制、以及各種溫度的控制、CNC等各方面。再加上改善了PLC的通信能力與飛速發(fā)展的人機界面技術(shù)的結(jié)合，讓使用PLC來實現(xiàn)對日常生產(chǎn)中的過程控制不再遙不可及。容易學(xué)習(xí)和使用PLC編程語言是一種主要用于工業(yè)生產(chǎn)控制的計算機編程語言，PLC事實上屬于一種先進的工控設(shè)備。PLC編程語言簡單易懂，不會像C語言那樣抽象難學(xué)，因為它是形象具體、容易理解的，所以從事這方面的工作人員很容易就能夠掌握，甚至是熟練的運用也是輕而易舉的事情。梯形圖語言和繼電器電路圖在功能和形式方面其實是很像的，只是繼電器電路圖的功能在PLC中主要是通過一些常用的開關(guān)量來實現(xiàn)。這樣就算我們不懂電路、不會編程，我們也能很快的學(xué)會使用PLC編程軟件。在對系統(tǒng)進行設(shè)計和對系統(tǒng)進行建造時，我們所需要做的事就變的更少了，平常如果要對整套系統(tǒng)進行維保也會變得更簡單，而且想要改造它也變得更加容易。傳統(tǒng)的邏輯控制是采用接線的邏輯方式，而PLC則是用先進的現(xiàn)代存儲的邏輯去實現(xiàn)控制，這就使得我們在對整套系統(tǒng)進行連接時少了很多繁瑣的連線，使系統(tǒng)在設(shè)計和建造的時候變得更容易，簡單明了的接線方式大大既減少了設(shè)計和建造的時間，同時也使得對設(shè)備日常的維護保養(yǎng)變得簡單容易。更重要的一大優(yōu)點在于在使用同一設(shè)備卻需要在不同時間實現(xiàn)不同的功能的時候，只需要動動手改變下程序內(nèi)容就可以實現(xiàn)了。體積小，重量輕，能耗低，低成本以現(xiàn)有的體積屬于超小型的PLC為例，在近十來年最新出現(xiàn)的所有PLC品種中，有一款PLC的底部大小竟小于一百毫米，質(zhì)量竟低于一百五十克，并且它的功率也很低，只有幾瓦，由于它的尺寸小、質(zhì)量輕，所以需要的成本當(dāng)然就會很低⑹?；赑LC體積小但是功能依然很強大這一優(yōu)點，所以它可以很容易的安裝在機械內(nèi)部的各個角落，使機電一體化更加的容易，在市場中這樣體積小、重量輕、能耗低、低成本的PLC也越來越多。3自動洗車機控制方案確定3.1洗車機的分類從工作方式的方面來分，可以分為固定式和移動式。固定式：通過其他設(shè)備的牽引讓需要清洗的車輛慢慢的通過洗車設(shè)備工作的區(qū)域，這時候洗車設(shè)備停止不動，洗車系統(tǒng)通過多種檢測設(shè)備反饋的綜合信息，判斷車輛的位置以及狀況，然后再發(fā)送出相應(yīng)的指令就可以讓洗車設(shè)備自動的運行起來，以此來實現(xiàn)汽車的清洗。比如：可以連續(xù)洗車的地下通道洗車機、各種大小型號的如同通道一樣的洗車機等。移動式：即汽車停在洗車機工作的區(qū)域靜止不動，自動洗車機按照程序自行執(zhí)行相應(yīng)的動作[7]0從清洗車型的方面來進行分類，可以分為小車型、大車型、以及特種車型。在現(xiàn)在這個洗車設(shè)備的市場上，小車型洗車機在商業(yè)用途中占的比例最大，這類的洗車機包括了往復(fù)運動式洗車設(shè)備、地下通道可連續(xù)洗車的洗車機、以及不帶刷子的往復(fù)式洗車機等。大車型的洗車機主要是大型可移動的和大型類似通道的洗車機。而特種車型洗車機主要是為洗輪機、垃圾車、列車、以及飛機等特種載人載物的交通工具的清洗而誕生的。從洗車機的原理來分，洗車機大致可以分為硬支承、軟支承、半硬支承洗車機。當(dāng)正常運轉(zhuǎn)時候的轉(zhuǎn)速遠低于參振系統(tǒng)的共振頻率的是硬支承洗車設(shè)備。在檢查正常運行轉(zhuǎn)速的時候，支承擺架就會處于相對“硬”的狀態(tài)，所以在快要接近實際軸承的狀態(tài)下就可以對轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)速的平衡修正了⑹。其特點就是操作簡單，安全性能比較高。正常運行時的轉(zhuǎn)速要比參振系統(tǒng)共振時的頻率高的洗車設(shè)備是軟支承洗車設(shè)備。在修正轉(zhuǎn)子正常運行轉(zhuǎn)速的時候，支承擺架就會處于相對“軟”的狀態(tài)，所以在我們修正轉(zhuǎn)子正常運行轉(zhuǎn)速的時候，實際軸承的工作條件和支承的條件是不一樣的。其特點就是具有較高的測量精度高。半硬支承洗車機正常運行的轉(zhuǎn)速約在 0.3?0.5倍參振系統(tǒng)共振頻率之間。在這三種洗車設(shè)備當(dāng)中，半硬支承洗車機的應(yīng)用率是最高的，因為它同時具備了前兩者洗車設(shè)備的優(yōu)點：即設(shè)備的強度高、精確度相當(dāng)出色。當(dāng)然半硬支承洗車機在技術(shù)手段與設(shè)備性能的要求上面也會相應(yīng)的高出很多。立體式的洗車設(shè)備和橫臥式的洗車設(shè)備；專用型洗車設(shè)備和通用式洗車設(shè)備是按照它們各自的特點以及各自應(yīng)用的范圍的不同來進行劃分的。如果在洗車設(shè)備正常運行時，它的平衡轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的那個軸是處于水平狀態(tài)的，那么這種洗車機設(shè)備就叫作橫臥式洗車設(shè)備。含有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸或者是可以人為的額外裝配工藝軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的時候都是可以用這種臥式洗車設(shè)備進行洗車的，比如在日常工藝生產(chǎn)中我們常常會用到的機床的主軸、其中含有滾筒、旋轉(zhuǎn)風(fēng)機甚至是增壓、電子式轉(zhuǎn)子、蒸汽驅(qū)動輪機等等的各種自動化的機器。相反，如果在洗車設(shè)備正常運行的時候旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸是處于垂直的狀態(tài)，那么這種洗車設(shè)備就叫作立體式洗車設(shè)備。在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的自身即便沒有旋轉(zhuǎn)軸的圓形器件都是可以用這一類的洗車設(shè)備進行洗車的，比如諸多類別的離合器、壓盤及其總承、皮帶輪等圓形類的器件都是需要立體式洗車設(shè)備來完成日常的清洗工作。如果需要把形狀和支承的形式比較規(guī)則的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子進行運動以及平衡比較的時候就得用到通用式洗車設(shè)備了。通用式洗車設(shè)備的操作特別簡單，但是它卻具有相當(dāng)驚人的工作效率，所以在國內(nèi)外洗車行業(yè)的市場上通用式洗車設(shè)備的占有率還是相當(dāng)高的。但是有的時候必須要將支承形式與外觀和不同的轉(zhuǎn)子進行動平衡修正的時候就必須要用到專用洗車機了，比如現(xiàn)在的有些洗車設(shè)備就單獨的針對設(shè)備的發(fā)動機的曲型軸承、汽車輪胎的內(nèi)部、甚至是汽車配件中用到的傳動的軸承等，這類器件的清洗就不得不依靠專用洗車機來完成。3.2自動洗車機種類的選擇這個設(shè)計的模型主要是基于所需要清洗的車輛固定不動，洗車設(shè)備進行往返運動的這樣的工作方式，對于這種類型的洗車設(shè)備很適合運用PLC編程來對整套設(shè)備進行控制。位置固定且可以進行往返式運動的全自動洗車設(shè)備的洗車過程如下：汽車停在洗車設(shè)備的工作區(qū)域，不再移動，然后系統(tǒng)通過各種傳感器能夠感知到所要清洗的車輛的具體情況，比如根據(jù)車輛的形狀讓洗車的設(shè)備來來回回的不斷噴洗、根據(jù)車輛表面的清潔程度進行怎樣的清洗力度等。全自動洗車機能夠?qū)崿F(xiàn)的功能：全機械自動沖洗車輛的底盤、沖洗車輛的頂部、以及反復(fù)進行刷洗等。即使進去一輛很臟的運送廢品的臟車，洗完出來的時候必定是一輛潔凈、光亮、嶄新的車，如果只是清洗表面，只需要短短幾十秒就可以完成。3.3自動洗車機的工藝控制要求洗車系統(tǒng)的組成部分（1） 一個可以支撐水平方向滾筒和垂直方向滾筒的門框，由可以向前和向后旋轉(zhuǎn)的雙向電機來驅(qū)動；（2） —個用于旋轉(zhuǎn)水平滾筒的電機；（3） 一個用于升、降水平滾筒的電機。整套控制系統(tǒng)由PLC控制。限位開關(guān)控制（1） 車輛檢測位置限位；（2） 水平滾筒的上限位；（3） 門架的前位置限位；（4） 門架的后位置限位。自動沖洗（1） 默認初始條件：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）；（2） 當(dāng)滿足了初始條件的時候，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，10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；（3） 當(dāng)有兩個滾筒同時激活時（KM3）就會開始正向旋轉(zhuǎn)，即：水平方向的滾筒、垂直方向的滾筒，同時還有向前運動的門框（KM5）。在這個例子中，同時被激活的是噴水泵（KM7）和旋轉(zhuǎn)滾筒的電動機；（4） 門框在往前不斷運動，當(dāng)其碰到了門框車尾的限位開關(guān)時，門框就不會再向前運動，全部電機均會停轉(zhuǎn) 5秒，同時門框還會自動往后退回（KM6）。與此同時水平方向的滾筒和兩個垂直方向的滾筒開始反向旋轉(zhuǎn)（KM4）；（5） 在門架后退的時候，觸碰到了歸位開關(guān)就會停止，這時滾筒立即停止旋轉(zhuǎn)，同時升起水平滾筒的命令（ KM2）就會發(fā)出，直到滾筒歸位，本次循環(huán)就結(jié)束了［9］。手動立即停止以及手動控制（1） 鎖存按鈕的功能是可以在任何你想停止的時候停止循環(huán)（所有正在工作的電動機都會被同時停止）。執(zhí)行了相應(yīng)的操作才能開始一個新的循環(huán)：（2） 手動升起滾筒按鈕被按下后，水平滾筒就會升至上限位位置（至水平滾筒歸位開關(guān)）［10］；（3） 只要手動控制門框的后退按鈕被按下，這時門框就會退回到初始設(shè)置的位置（到門框到位開關(guān)）。報警保護當(dāng)系統(tǒng)出錯或突遇無法自我修復(fù)的問題時蜂鳴報警器就會持續(xù)不斷的發(fā)出報警聲，同時報警指示燈點亮。直到人為按下關(guān)閉蜂鳴報警器的按鈕，報警聲才會停止，但是報警指示燈只有在系統(tǒng)問題得到解決后才會熄滅。3.4洗車機控制系統(tǒng)原理圖通過對洗車機運行過程的詳細分析可知，門架的移動和滾筒的運動，以及水泵的工作和故障報警使得洗車過程能夠正常有序的運行。PLC通過對洗車系統(tǒng)信息的采集對應(yīng)輸出相應(yīng)的信號，對滾筒、門

架、水泵等進行精確的控制。通過對以上控制要求和設(shè)備選擇的分析，最終確定控制系統(tǒng)的方框圖，如圖3.1所示。4控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計4.1洗車機的外型構(gòu)造該自動洗車機的外部形狀就像門一般，因此稱此結(jié)構(gòu)為門架結(jié)構(gòu)。此外型結(jié)構(gòu)的洗車設(shè)備在洗車時只需將需要清洗的汽車停在洗車機的工作區(qū)，保持不動，然后門架就會根據(jù)汽車的外形結(jié)構(gòu)等特征來不斷地往復(fù)清洗。本產(chǎn)品適合清洗多種類型的汽車，它最核心的地方就是針對洗車設(shè)計的門架，這個門架是由兩個豎直方向的滾筒和一個水平方向的滾筒組合而成的，它的外型活生生就是一道門。在水平方向的滾筒上設(shè)計有一個感受光電的外置傳感器，該設(shè)計用它來確定汽車的高度，只要滾筒向下運動到車輛的最高位置時，光電傳感器就會向 PLC發(fā)送個電信號。另外還有一個歸位開關(guān)，用于控制滾筒的歸位。洗車機的外形構(gòu)造圖如圖4.1所示。

在門架的下方安裝了一個用來確定門框的門是否回到了原來初始位置的傳感器，在門架前方也有一專門檢測車輛汽車是否停在了洗車機的工作區(qū)域的傳感器，從而確定是否可以開始清洗了。門架的尾部還有用于判斷汽車尾部是不是已經(jīng)清洗了的傳感器，從而實現(xiàn)對汽車的往復(fù)清洗。當(dāng)需要清洗的汽車被送到清洗區(qū)域時，按下動啟動命令按鈕后，門架就會依照程序?qū)ζ噷嵤┗瑒忧逑?。這時洗車設(shè)備就會開始對汽車進行徹底的清洗，一次往復(fù)清洗過程僅僅只需短短的 1分多鐘。4.2洗車機控制臺設(shè)計該洗車機的控制臺將按鈕和相應(yīng)的指示燈結(jié)合在一起，這樣既能方便操作人控制，又很大程度的節(jié)約了空間。洗車系統(tǒng)的控制面板圖如圖4.2所示。圖4.2洗車機控制面板圖4.3控制系統(tǒng)主電路設(shè)計為了滿足洗車設(shè)備應(yīng)有的控制功能和洗車要求，本設(shè)計的洗車機在其主電路中配備了四個電機來實現(xiàn)控制，滾筒的升降、滾筒的旋轉(zhuǎn)、門架的前后移動、水的噴射分別由電機 M1、M2、M3、M4實現(xiàn)控制，其主電路控制圖如圖4.3所示。L3L3圖4.3洗車機的主電路圖表4.1主電路兀器件名稱及用途元件符號器件名稱元件用途M1電動機1控制水平滾筒的上下移動M2電動機2控制滾筒正反轉(zhuǎn)M3電動機3控制門框的前后移動M4電動機4控制噴水FUO總斷路器保護總電路FU1電機1斷路器保護電動機1電路FU2電機2斷路器保護電動機2電路FU3電機3斷路器保護電動機3電路FU4電機4斷路器保護電動機4電路Q0總電路開關(guān)閉合、斷開總電路Q1電機1開關(guān)閉合、斷開電機1電路Q2電機2開關(guān)閉合、斷開電機2電路

Q3電機3開關(guān)閉合、斷開電機3電路Q4電機4開關(guān)閉合、斷開電機4電路KM1繼電器1閉合、斷開電機1的正轉(zhuǎn)KM2繼電器2閉合、斷開電機1的反轉(zhuǎn)KM3繼電器3閉合、斷開電機2的正轉(zhuǎn)KM4繼電器4閉合、斷開電機2的反轉(zhuǎn)KM5繼電器5閉合、斷開電機3的正轉(zhuǎn)KM6繼電器6閉合、斷開電機3的反轉(zhuǎn)KM7繼電器7閉合、斷開電機4的正轉(zhuǎn)FR1熱繼電器1保護電機1FR2熱繼電器2保護電機2FR3熱繼電器3保護電機3FR4熱繼電器4保護電機4431PLC的選型正確的選型不止能夠滿足工藝流程的要求，還可以解決在實際應(yīng)用中遇到的控制問題。在選擇控制系統(tǒng)的型號和估算系統(tǒng)的參數(shù)時，應(yīng)該詳細的去分析整個工藝過程的特點，同時還得明確控制的任務(wù)和范圍，這樣方便確定控制過程中的所有操作和動作，然后再根據(jù)控制要求，粗略計算出輸入和輸出點的個數(shù)、以及存儲器的容量、 PLC的核心功能、外接設(shè)備的特性等，最后綜合考慮，選擇性價比高、設(shè)計功能齊全的控制系統(tǒng)［11］。VO24GS/SX10X11X12X13X14X15X16X17LNO+24X0X1X2X3X4X5X6X7DPV-32ESY0Y1OY4Y5OY10Y11OY14Y15OC0Y2Y3C1Y6Y7C2Y12Y13C3Y16Y17圖4.4DVP-32ES型號PLC觸點接口示意圖I/O點的個數(shù)在估算時由于要考慮實際應(yīng)用中必須得有剩余，再在初步確定輸入/輸出點個數(shù)的基礎(chǔ)上，再增加10%-20%的可用余量，最終得出輸入/輸出點的個數(shù)。

根據(jù)實際情況和編程的需要選擇臺達 DVP-32ES型號的PLC，該型號PLC一共擁有14個輸入觸點和14個輸出觸點，總共兩組。其平面觸點接口如圖4.4所示。表4.2觸點符號及對應(yīng)意義觸點符號觸點的意義X0-X7第一組輸入觸點Y0-Y7第一組輸出觸點X10-X17第二組輸入觸點Y10-Y17第二組輸出觸點C0-C3DC24輸出負極輸出公共端24GDC24輸出正極L火線接口N零線接口4.3.2PLC接口與硬件連接對應(yīng)表PLC的每個接口都與硬件的接口 對應(yīng)，不可錯接，下表就列舉出控制系統(tǒng)中硬件名稱和其對應(yīng)的接口符號，詳細的列舉了各硬件符號、名稱和對應(yīng)接口，便于繪制出電路圖和安裝時接線。表4.3硬件接口及對應(yīng)功能硬件接口PLC接口硬件名稱R1X6熱繼電器1FR2X7熱繼電器2FR3X10熱繼電器3k0X0總啟動k1X1上滾筒到位k2X2門架到位k3X3門架歸位k4X4上滾筒歸位k5X5總停止k11X11手動滾筒下降k12X12手動滾筒上升

k21X13手動門架前進k22X14手動門架后退k31X15暫停按鈕k32X16繼續(xù)按鈕k6X17車輛出現(xiàn)433PLC接線圖控制電路設(shè)計要求：當(dāng)車輛出現(xiàn)在沖洗區(qū)域后按下循環(huán)按鈕，電動機M1、M2、M3分別正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)滾筒的升降、滾筒旋轉(zhuǎn)和門架的前進后退。最終的PLC硬件接線圖如圖4.5所示。220V22USFUFR3K0|K11K21舫 tK4 K5\FR1Fr224GS/SX10X11X12X13K22K31K32K6AX14X15X16X17LNO+24X0X1X2X3X4X5X6DPV-32ESY5Y10Y11Y14Y15X7C0Y3C1C2Y12Y13—*—220V22USFUFR3K0|K11K21舫 tK4 K5\FR1Fr224GS/SX10X11X12X13K22K31K32K6AX14X15X16X17LNO+24X0X1X2X3X4X5X6DPV-32ESY5Y10Y11Y14Y15X7C0Y3C1C2Y12Y13—*—C3rY16Y17預(yù)熱工作KM7KMQKM4XKM5預(yù)熱電機km2KM3XKM6X指示報警

蜂鳴電機3電機2故障故障J指示指示|KM1|KM2KM3KM4KM5KM6蜂鳴圖4.5PLC的硬件接線圖5控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計5.1車輛檢測控制車輛檢測開關(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—個開關(guān)信號，此時PLC的啟動程序才可以被激活，這就防止了不必要的錯誤啟動[12]。以下就是對光電傳感器的一部分介紹。光電傳感器是通過感受外界光，把光作為接收信號，然后再將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后傳輸電信號來工作的 [13]。可以用光電傳感器來檢測非電的量，是根據(jù)光的強度變化轉(zhuǎn)換成光量變化的非電量 [14]o光電傳感器分類光電傳感器由原理的不同可分為模擬式和脈沖式光兩類。傳感器之所以能感受光，是因為它具有準確度高的光敏元件 [15]o光電式傳感器的應(yīng)用之所以光電傳感器能被運用在越來越多的產(chǎn)品上，那是因為有著很多的其他檢測設(shè)備沒有的優(yōu)點。比如準確度高、響應(yīng)的時間短、而且檢測的全過程都沒有接觸。此外光電傳感器的內(nèi)在結(jié)構(gòu)簡單，形式也可以各式各樣，外形輕而小。20世紀以來，全世界的光電技術(shù)得到了很好的發(fā)展，光電式的傳感器已經(jīng)在全球各國作為產(chǎn)品生產(chǎn)，而且光電傳感器種類也越來越多，它的產(chǎn)量也越來越多，選擇產(chǎn)品的規(guī)格時，可以根據(jù)用戶自己的需要，它可以應(yīng)用于機電一體化、計算機、國防科技等諸多方面，不勝枚舉。工作環(huán)境是決定光電傳感器的另一個不可忽略的決定性因素。洗車行業(yè)常常面臨的是滿是污垢灰塵的世界，在洗車時，空氣的濕度就會升高并且會有很多的液體，當(dāng)然沙子、洗車劑等都是不可避免的。如此一來，在應(yīng)用傳感器時，環(huán)境因素就必須得考慮了。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[16]。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。5.2洗車過程控制521洗車機各部件控制要求水平滾筒的控制水平方向滾筒的高度會根據(jù)車輛的高度而確定，滾筒的高度通過光電傳感器傳給PLC的信號來實現(xiàn)調(diào)節(jié)，當(dāng)滾筒接近車頂時 PLC會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會控制其回歸到初始位置。滾筒旋轉(zhuǎn)滾筒的旋轉(zhuǎn)和停止都是事先程序設(shè)計好的，值得強調(diào)的是，電機在停止轉(zhuǎn)動時都會有一個3-5秒的延遲，這樣的好處就在于可以防止電機被瞬間的反向電流燒壞。門架的前進和后退門架的前后移動都是由PLC的內(nèi)部程序控制的，當(dāng)車輛檢測信號和啟動信號被發(fā)出后門架的前進動作開始自動執(zhí)行，而車尾檢測信號的發(fā)出則是門架往后移動的前提。手動控制PLC的手動控制不僅可以人為的控制洗車設(shè)備還能專門對準難以清洗的部位進行清洗，它還可以自動解決一些我們想不到的原因而造成的故障。而每次對洗車設(shè)備進行人為的手動控制時，都必須首先停用自動控制，而如果想再次切換到自動控制方式的時候，都必須先將門架和水平滾筒用手動的方式進行歸位。故障報警為了保證整個系統(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。如果檢修后想繼續(xù)運行，則需要手動控制歸位。522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，則循環(huán)沖洗的工作指示燈開始亮起，水平滾筒向下移動，門架向前移動，水泵開始噴水，再按下滾筒的電機啟動按鈕，則自動洗車正式開始。結(jié)束后，門架移動到位，后架停止移動，滾筒也停轉(zhuǎn)，最后水平滾筒到位后結(jié)束循環(huán)。自動洗車的流程圖如圖5.1所示。5.3系統(tǒng)控制程序的編譯此程序是通過WPLSoft2.10軟件編譯，編程語言是臺達的專用語言，但與歐姆龍、西門子、施耐德等一些 PLC的語言基本相似。被控對象的控制要求要在設(shè)計系統(tǒng)時最大程度的滿足；同時還要滿足此控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上盡可能的簡單，不管是使用方面還是維護方面都應(yīng)該做到簡單方便這一基本要求，而且其控制系統(tǒng)必須安全可靠，這就是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的最基本原則。梯形圖語言是PLC編程語言中的一種基本編程語言，本程序就是采用梯形圖語言進行編程的。梯形圖是一種程序設(shè)計時常用的設(shè)計語言，它是以圖形符號來對程序進行描述的。我們在設(shè)計這種程序語言的時候，通常用因果關(guān)系來描述事情發(fā)生的前提和結(jié)果。每個梯級都有相應(yīng)的原因結(jié)果 對應(yīng)。在這么多的梯級中，在左面的是表示事情發(fā)生的前提，在后面的是表示事情發(fā)生的結(jié)果。在眾多的程序設(shè)計語言中，梯形圖設(shè)計語言在工業(yè)控制中是應(yīng)用最為廣泛的語言。繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述是梯形圖的前身，梯形圖由前者演變而來的。一直以來，操作人員對繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述是很熟悉的，因此這種由它演變而來的語言更加容易得到眾多操作者的認可，使之更容易被掌握和推廣。有以下三點就是這種梯形圖程序設(shè)計語言的特點：（1） 和車機原理圖相比，它不僅有對應(yīng)性，而且還具有直觀性；（2） 和繼電器邏輯控制技術(shù)相比，它們有一致性，技術(shù)人員能更好的理解并熟練地掌握；（3） 在繼電器邏輯控制技術(shù)中，它表示的能流是實際意義上的能流，同時也是實際存在著的，而梯形圖中的則是假設(shè)的，是現(xiàn)實中不存在的。所以在實際應(yīng)用中必須把繼電器邏輯控制技術(shù)的概念和梯形圖的概念進行詳細的區(qū)分。附件的梯形圖是全自動洗車機軟件程序。5.4PLC接口功能表為了便于了解PLC外部硬件接口的具體功能，以及在出現(xiàn)故障的

時候能第一時間發(fā)現(xiàn)問題，便于查出問題所在后能更快地對應(yīng)上 PLC

的輸入、輸出，從而方便找出問題是來自 PLC外部接線還是自身程序問題，以下詳細的列舉出了PLC接口對應(yīng)的各功能。表5.1接口功能對應(yīng)表接口功能接口功能X0總啟動X17車輛出現(xiàn)X1上滾筒到位Y0噴水泵工作X2門架到位Y1預(yù)熱指示X3門架歸位Y2工作指示X4上滾筒歸位Y3上滾筒下降X5總停止Y4上滾筒上升X6熱繼電器1X17車輛出現(xiàn)X7熱繼電器2Y0噴水泵工作X10熱繼電器3Y1預(yù)熱指示X11手動滾筒下降Y2工作指示X12手動滾筒上升Y3上滾筒下降X13手動門架前進Y4上滾筒上升X14手動門架后退Y5滾筒正旋轉(zhuǎn)X15暫停按鈕Y6滾筒反旋轉(zhuǎn)X16繼續(xù)按鈕Y7門架前進6系統(tǒng)程序調(diào)試6.1程序運行調(diào)試首先把已經(jīng)編寫好的控制程序?qū)懭腚娔X，檢查 PLC和電腦的通訊線纜是否連接穩(wěn)當(dāng)，接著將編寫好的程序下載到 PLC，然后把PLC上的RUN/STOP開關(guān)打到RUN的狀態(tài)，接下來我們就可以啟動了，首先按下啟動按鈕，接著電源的指示燈點亮，說明 PLC中的程序已經(jīng)開始運行了。接下來看系統(tǒng)是否符合控制要求，相應(yīng)的步驟是：分別按下前后的限位開關(guān)，同時觀察每一個動作對應(yīng)的指示燈是否被點亮，如果動作所對應(yīng)的指示燈都相應(yīng)被點亮，那就說明該程序符合控制要求，沒有問題。在系統(tǒng)運行的過程中如若出現(xiàn)故障，立馬排除故障，直到達到相應(yīng)的效果為止。6.2程序故障分析和診斷故障1:按下啟動按鈕X000，啟動指示燈D亮，亮一下就馬上停止了。原因在于：啟動按鈕X000使線路接通一下，按鈕在松手的瞬間又斷開了，只能使燈瞬間點亮，不能保持。 SET在這兒的作用是：它代表著一個置位的控制指令，這個指令可以達到讓線圈保持接通的狀態(tài)。故障2：寫入的程序中原本是沒有汽車的前后移動，只有噴水設(shè)備完成噴水工作后，刷子進行洗刷，而控制要求中則需要讓車子在碰到后限位開關(guān)后，車子立馬向前移動，進而噴水設(shè)備和刷子開始相應(yīng)的動作。解決方法：在控制程序中加入一個丫000,洗車機前進，這時汽車在碰到后限位開關(guān)后就會向前移動了。故障3：控制要求：每當(dāng)洗車設(shè)備移動到車尾限位開關(guān)的時候就會向前移動，洗車設(shè)備向前移動3秒后就不在動作，這時動作5秒開始刷洗，然后刷子再停下。接著洗車設(shè)備又動作3秒再停止，接著刷子再開始動作，再過5秒又停止。故障分析：如果僅僅只從表面上觀察這些控制要求感覺它似乎是滿足設(shè)計要求的，但仔細分析確實是有問題的，要求中句尾的實際意思是洗車設(shè)備沒遇到限位開關(guān)都應(yīng)該重復(fù)上面的動作。而實際上在向前移動3秒后或者是在向前移動的過程中只要一碰到限位開關(guān)設(shè)備就會停止當(dāng)前的動作，從而執(zhí)行接下來的動作。解決方法：這時候我們需要跳轉(zhuǎn)一下自己的想法，那就是洗車設(shè)備向前移動3秒后刷子開始洗刷動作，而再5秒后洗車設(shè)備再向前移動3秒，就這樣依次循環(huán)著，最后直到需要清洗的汽車的車頭觸碰到了限位開關(guān)再停止運動。故障4:在洗車的過程中有很不起眼的小步驟又出現(xiàn)了新的問題：這個問題是：每當(dāng)按下前限位開關(guān)，洗車設(shè)備是在向前移動，同時也有刷子在洗刷，但是程序沒有按設(shè)計的控制要求執(zhí)行。故障分析：這時候我們需要查看程序是否有問題，在查看程序時可以發(fā)現(xiàn)：程序中的轉(zhuǎn)移條件X003與TO兩者在串聯(lián)的時候存在錯誤，就因為這樣串聯(lián)導(dǎo)致了兩者不能同時滿足系統(tǒng)的控制要求，因而不能正常的運行下去，也就是說等到TO時間到了，而且前限位處于閉合狀態(tài)，這時程序才可以執(zhí)行下去。但實際情況卻是車子移動的時間還不足3秒就已經(jīng)觸碰到了限位開關(guān)，因此移動早早就停止了。故障5：這個程序是針對洗車設(shè)備在運行過程中突遇故障時如何處理而設(shè)計的，設(shè)計原本要求是把原點的復(fù)位按鈕按下后，洗車機才開始噴水、洗刷，以及噴洗車劑等，等到所有的動作都停止后，洗車設(shè)備往后移動到車尾處的限位開關(guān)位置，然后原點處的復(fù)位燈 D2被點亮。而實際的程序控制現(xiàn)象為：當(dāng)原點的復(fù)位燈 D2被點亮，同時所有的洗車設(shè)備開始動作。故障分析：由于每當(dāng)跳轉(zhuǎn)到SO的條件的時候，丫007變?yōu)镺N,這時再按下后限位開關(guān)X002，則丫007變?yōu)榱?，跳轉(zhuǎn)條件也變?yōu)槌闪ⅲ缓蟪绦蛄⒓椿氐絊0,就在這時X002還為仍然為ON，說明X002仍處于接通的狀態(tài)，再加上S21的轉(zhuǎn)移條件是X002為ON，這時候丫000、丫002、丫004都被接通，所有的洗車設(shè)備，都開始工作,即洗車機向前移動、噴水設(shè)備開始噴水、刷子進行洗刷。解決方法：把跳轉(zhuǎn)條件丫007改為X000。故障6：關(guān)于遇到故障時程序的設(shè)計，一開始只在洗車機第一個運動時加了一個遇故障程序，而忽略了每進行一次運動，諸