《基于PLC控制的自動洗車系統(tǒng)（設計論文）》

基于PLC控制的自動洗車系統(tǒng)設計TOC\o"1-3"\h\u10283第1章引言 I第1章引言當前，中國汽車市場上主要有手動洗車，半自動洗車和自動洗車三種方法。手動清潔方法的主要優(yōu)點是投資少，洗車管理方便和清潔質量最佳。但其弱點極為突出，主要在于廢水處理、人為浪費和人工管理困難。半自動清洗機的優(yōu)點是比全自動清洗機便宜，但不可避免地暴露出不能更好地節(jié)約水電，也不能更好地節(jié)約人力，并由電腦程序控制，清洗效率高的巨大優(yōu)勢，深受用戶歡迎。歐美發(fā)達國家有這樣的自動洗車,這是巨大的優(yōu)勢,使它在歐洲和美國如此受歡迎。其中體現(xiàn)在基于PC和LabView控制模式的加節(jié)約水資源。但是錢來得晚，保養(yǎng)費就麻煩多了。對高質量全自動洗滌方式具有洗滌質量、洗滌效率較高的巨大優(yōu)勢，深受用戶歡迎。歐美發(fā)達國家都有這種自動洗車方式，它的巨大優(yōu)勢，使它在歐美如此流行?，F(xiàn)在，國家要求經濟社會，所以推廣自動清洗機具有重要意義。第2章PLC控制的自動洗車系統(tǒng)的硬件設計2.1自動洗車的硬件設計清洗機主要包括框架行走結構、小邊刷洗刷結構、頂刷洗刷結構、干燥系統(tǒng)、清洗液管路系統(tǒng)。框架采用兩臺交流異步電動機作為驅動電源。步進電機由正向和反向、正向或反向框架控制。同時,為了保證汽車的安全追蹤清潔機,兩個旅行交換機設置兩端的跟蹤框架的控制范圍。電框架由前進機軸按鈕,手制按鈕動控。行程開關接觸器控制兩個電機。需要通過控器進行刷頭旋轉，實現(xiàn)正制兩個交流接觸負控制，大側刷定位機構用兩個氣缸驅動源，缸狀態(tài)由控制電磁閥控制，大側刷同時就地中間和中形成，位置通過四個位置和兩個行程開關別接近開進行識別。小邊刷清潔機制由一個旋轉機制定位和刷子。異步電動機由兩臺交流異步電動機驅動，不需要控制反向旋轉電刷。小邊刷定位機制有兩個雙作用氣缸作為驅動源,其操作通過控制電磁閥來實現(xiàn)定位的小邊刷。由于機架的運行上刷定位機構影響需要一個氣缸作為驅動源，為了保證頂運行安全，設計了一種定位開關，安裝在頂刷位接近置的局部，以確定頂刷是否回到位置。系統(tǒng)包括機構和送風風道系統(tǒng)，送風系統(tǒng)由兩個風機和相應的管路組成。它由一個開關控制，可以實現(xiàn)兩個交流接觸器。在與本體接觸時發(fā)生損壞現(xiàn)象，故設計的風向光電開關和風道安全進入道岔，以確保風道位置識別的準確性。脫機液管路系統(tǒng)主要由一個潛水泵、一個水泵和多種車用洗車劑組成的控的操作制閥、潛水泵和泵通過兩個交流接的控制來完成，并實現(xiàn)觸器管路離電磁閥。整個洗車機的運行達到安全、高效、清潔的需要不同的協(xié)調機構和管路電磁閥。2.2系統(tǒng)的硬件選型2.2.1PLC的選型可編程邏輯控制器S7-200是用于測試，監(jiān)視和控制各個行業(yè)的小型自動化設備。S7-200系列功能強大，具有獨立工作并訪問網絡，可以啟用復雜的控制功能。此外，S7-200系列產品價格便宜。有A?B?C三個系列可供選擇,充分的考慮了各行各業(yè)用戶的不同使用需求。LW39-16系列萬能轉換開關造型美觀?使用方便?安全可靠。約定發(fā)熱電流16A；操作角度30?45?90；觸頭系統(tǒng)最大節(jié)數(shù)12節(jié)。單位選擇：cpu221有5個輸入點和4輸cpu222有7個輸入點和7點,cpu224有16個輸入和輸出點,9cpu224xp有15個輸入和輸出點,11cpu226有26個輸入點和18個輸出點。分別輸出cpu221222180ma、cpu224、cpu224、xp、280400macpu226輸出。用作負載供電。這種設計中使用了224。以下是CPU224的簡介：在10個輸入/輸出點進行a1積分，總共24個數(shù)字I/O。0擴展模塊,該模塊可以連接的最大擴展到168數(shù)字I/O點或模擬I/O點。oadcpu22413k字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，PID控制器。224配備有rs-485通信/編程、通信。2.2.2電機的選型Y100L2-4選配三相異步電動機，具有“Y”連接，功率3kw；轉速1500r/min。初始電壓(380v)額定電流(A)。三相異步電動機Y100L2-4如圖2-1所示。圖2-1三相異步電動機Y100L2-42.2.3變頻器及控制方式選擇變頻器是使用功率半導體器件的開關功能功率頻率將功率轉換成另一頻率控制器件的功率器件。但它是發(fā)射機通過頻率輸出模擬輸出端口0-5v或4-20ma電信號來控制。以下是一些選擇變頻器的依據(jù)：變頻器的目的選擇：恒壓或恒流控制的控制。變頻器與負載的匹配問題；1)電壓匹配；負載的額定以及變流器的電壓要一樣。2)當前匹配；混合離心泵，逆變器的額定電流與電機的額定電流相同。基準負荷，如深水泵、電動機性能參數(shù)應確定變頻器電流和最大電流過載能力。3)轉矩匹配；只有在恒定轉矩負載下或使用減速齒輪時，s才是可能的。避免變頻器輸出不足。變頻器系統(tǒng)的端口要求：運行/停止控制；lt狀態(tài)輸出；給定工作頻率的輸入函數(shù)；模擬輸出功能。稀土是逆變器產品質量穩(wěn)定、可靠的選擇。本控制系統(tǒng)的頻率下限的供水,供水操作上限頻率由PLC控制系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中,運行時間限制為20赫茲的頻率,運行時間限制設置頻率50赫茲。這種設計特別適用于abbasc510系列逆變器。表2-1變頻器的參數(shù)變頻器適用電機容量(KW)輸出額定容量(KVA)輸出額定電流(A)過載能力電源額定輸入交流電壓/頻率冷卻方式ACS510-01-012A-45.59.112150%，60s、200%，0.5s3相,380V至480V50Hz/60Hz強制風冷第3章PLC控制的自動洗車系統(tǒng)的軟件設計3.1I/O分配根據(jù)系統(tǒng)組成分析，系統(tǒng)有14個輸入點，6個切換輸出點，1個模擬輸入輸出點。左極限開關I0.1,右限位開關I0.2,和起源I0.3重置按鈕。e輸出信號，清洗機右轉Q0.0，風扇動作Q0.1，開始后可以自動完成清洗后會自動停止,之前必須重新開始。使用CPU224可滿足輸入輸出數(shù)量的要求。下表為PLC的I/O點分配表：表3-1I/O點分配表3.2外部接線如圖為外部接線圖：圖3-1CPU224的接線圖3.3系統(tǒng)的工作流程（1）第一步開開關。洗車機會從右移動開始。開始噴水。（2）洗車機正確的到達正確的限位開關,開始轉向左邊,灑水器繼續(xù)行動。（3）當它移動到左邊后。左限位開關會發(fā)出極限的指令。它開始向右移動,噴水滅火機器繼續(xù)運轉,洗車粉設備開始運作——噴灑清潔劑。（4）正確的洗車機正確的洗車機限位開關向左開始移動,繼續(xù)噴清潔劑。（5）洗車機左左限位開關,開始向右移動,清洗機停止噴霧,當洗車機搬到正確的3s停止后,刷開始刷。（6）5秒后刷停止，洗車機繼續(xù)向右移動。3s后,洗車機將停止,和刷將開始洗5s,洗車機,汽車將繼續(xù)向右移動,并達到正確的限位開關停止,然后向左移動。（7）洗車機向左移動3秒停止；刷5秒后停止；將洗車機向左移動3秒后停止；刷開始刷5秒停止；洗車機向左移動，直到碰到左限位開關；它向右移動。（8）洗車機開始向右移動，并噴淋水，洗車時清洗干凈，當右限位開關時，洗車機停止并向左移動，噴淋水繼續(xù)動作，直到噴淋到左限位開關停止，再向右移動。（9）如果洗車機往右移動，風機設備將吹干并噴到右限位開關。如果洗車機停止和移動到左邊,風扇將繼續(xù)吹干,直到左限位開關完成洗車和燈的整個過程。（10）如果在停電或故障時發(fā)生洗滌器動作，要進行整個洗滌動作，動作是按下復位按鈕，然后移動到洗車器的右側，噴灑、洗滌、說明洗車器完成復位動作。圖3-2系統(tǒng)的主流程圖1圖3-3系統(tǒng)的主流程圖2圖3-4系統(tǒng)的主流程圖3圖3-5系統(tǒng)的主流程圖4圖3-6系統(tǒng)的主流程圖5第4章結論本設計整個過程已經結果都基本上達到了我設計的初衷、還有最終的一個目的效果。想要實現(xiàn)洗車機的控制還需要通用PLC結合適當?shù)脑O備選型。設置參數(shù)還有洗車機的軟件設計。對洗車機的合理性還有電能都有了很大的改善。全自動的清洗劑也是重中之重的操作。不僅僅減少了勞動強度，同時工作效率也高很多了。一句話,這個畢業(yè)設計不單單是為了完成一個簡單的項目,而是讓我初步掌握了科學研究的步驟和方法。加強了我的專業(yè)知識。以及我的實際操作能力也得到了巨大的提升。鍛煉我的能力為分析解決問題,在未來我希望我能做一個更完美的系統(tǒng)。參考文獻[1]李棟.基于PLC的環(huán)保型洗車系統(tǒng)[J].科學技術創(chuàng)新,2016(21):98-98.[2]王蕊,王孝國,張孝元.基于PLC的自動門控制系統(tǒng)的設計[J].輕工科技,2016(5).[3]李健.基于永磁同步電機驅動的自動洗車機控制系統(tǒng)研究[D].合肥工業(yè)大學，2017.[4]陳楠.基于PLC控制系統(tǒng)設計研究[J].電子世界,2019(11).[5]彭芳.基于PLC的