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1、毕业论文（设计）课题名称 基于 PLC 控制的自动洗车机 姓 名 周昊 学 号 专 业 电气自动化 指导老师 刘晏平 无锡职业技术学院基于 PLC 控制的自动洗车机姓 名：周昊单 位：无锡技师学院摘要：随着中国经济的快速发展，人们生活水平的提高，人们对汽车的需求量也逐渐加大，随之而来的就是汽车的保养，其中汽车的清洗更是不可缺少的内容。目前，国内的汽车清洗是由传统的人工完成的。对于当今社会，高科技的发展实现了各行各业的自动化控制，但是在汽车清洗行业，大部分还是由人工来完成的。利用人力来清洗，先用高压水泵对汽车冲洗一遍，再对汽车进行涂抹泡沫，然后再用高压水泵对汽车进行冲洗，把泡沫冲干净，最后拿擦车
2、布把汽车擦一遍，当然不可能完全把汽车擦干，接下来只能在自然光及风等自然条件下，让清洗的汽车进行自动风干。虽然可以达到清洗汽车的目的，但过分依赖于劳动力，操作时间长，洗车过程慢，并且浪费了大量的水资源，经济性差，不适合洗车业的发展需求。目前，比较大型的汽车美容公司，虽然实现了汽车的清洗、打蜡、喷漆等自动化工程，但成本比较高，其自动控制系统不是适合小型的汽车清洗行业。因此，本次设计可以节省洗车的人力、物力资源。他可以高效、准确的完成洗车任务，为客户提供便利，而且极大限度的节约水资源。关键词：洗车机；PLC；顺序动作 论文：（论文正文，四号宋体，行间距固定值 22 磅）目录：一1.1 自动洗车控制系
3、统设计要求1.2 原点复位设计1.3 限位开关的工作原理和用途1.4 交流接触器的工作原理和用途1.5 介绍 plc1.6 介绍电机二2.1 洗车机主电路图2.2 I/O 地址分配表2.3 计时器/计数器说明2.4 外部接线图2.5 梯形图三参考文献一、 自动洗车控制系统设计要求1、按下启动按钮之后，启动灯亮，洗车机开始向右移动，喷水设备开始喷水，刷子开始刷洗。2、洗车机右移到达右限位开关后，开始向左移，喷水设备及刷子继续动作。3、洗车机左移到达左限位开关后，开始向右移，喷水设备及刷子停止动作，清洁剂设备开始动作，喷洒清洁剂。4、洗车机右移到达右限位开关后，开始向左移，继续喷洒清洁剂。5、洗车
4、机左移到达左限位开关后，开始向右移，清洁剂继续喷洒，当洗车机向右移 3 秒后停止移动，清洁剂停止喷洒，刷子开始刷洗。6、刷子刷洗 10 秒后停止，洗车机继续向右移，右移 3 秒后，洗车机停止，刷子又开始刷洗 10 秒后停止，洗车机继续向右移，到达右限位开关后停止，然后向左移。7、洗车机向左移 3 秒后停止移动，刷子开始刷洗 10 秒后停止，洗车机继续向左移 3 秒后停止移动，刷子开始刷洗 10 秒后停止，洗车机继续向左移，当碰到左限位开关后停止，然后向右移。8、洗车机开始向右移，喷水设备及刷子开始动作，将车洗干净，当到达右限位开关时，洗车机开始左移，喷水设备及刷子继续动作，直到洗车机到达左限位
5、开关后停止动作，然后向右移。循环 3 次，确保车子冲洗干净。9、洗车机向右移，风扇设备开始动作将车吹干，到达右限位开关后，洗车机开始向左移，风扇继续吹干动作，直到到达左限位开关，则洗车的整个流程完成，启动灯熄灭。二、原点复位设计如果洗车机正在动作的时候发生停电或故障，当故障排除或来电后必须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，当按下复位按钮后，洗车机的喷水、刷洗、风扇，还有清洁剂喷洒等动作全部停止，洗车机开始向左移，当洗车机到达左限位开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。三、 限位开关的工作原理和用途限位开关又称行程限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实
6、际生产中，将行程限位开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程限位开关的触点动作，实现电路的切换。因此，限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。限位开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程限位开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。这种开关有接触式的和非接触式的。 接触式的比较直观，机械设备的运动部件上，安装上限位开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。当限位开
7、关的机械触头碰上挡块时，切断了(或改变了)控制电路，机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动，这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。 四、 交流接触器的工作原理及内部结构交 流 接 触 器 是 一 种 主 触 点 常 开 的 、 三 极 的 、 以 空 气 作 灭弧 介 质 的 电 磁 式 交 流 接 触 器 。 其 组 成 部 分 包 括 ： 线 圈 、 短 路环 、 静 铁 芯 、 动 铁 芯 、 动 触 头 、 静 触 头 、 辅 助 常 开 触 头 、 辅助 常 闭 触 头 、 压 力 弹 簧 片 、 反 作 用 弹 簧 、 缓 冲 弹 簧 、 灭 弧 罩等 原 件 组
8、 成 ， 交 流 接 触 器 有 CJO、 CJIO、 CJ12 等 系 列 产 品 ，我 国 常 用 的 CJO 一 20 型 交 流 接 触 器 的 外 形 结 构 如 图 其 主 要组 成 部 分 如 图 所 示 ：电 磁 系 统 ： 它 包 括 线 圈 、 静 铁 心 和 动 铁 心 （ 又 称 衔 铁 ） 。触 点 系 统 ： 它 包 括 主 触 点 和 辅 助 触 点 。 主 触 点 允 许 通 过 较 大的 电 流 ， 起 接 通 和 切 断 主 电 路 的 作 用 ， 通 常 以 主 触 点 允 许 通 过 的最 大 电 流 （ 即 额 定 电 流 ） 作 为 接 触 器 的
9、技 术 参 数 之 一 。 辅 助 触 点只 允 许 通 过 较 小 的 电 流 ， 使 用 时 一 般 接 在 控 制 电 路 中 。交 流 接 触 器 的 主 触 点 一 般 为 常 开 触 头 ， 辅 助 触 头 有 常 开 的 也有 常 闭 的 。 额 定 电 流 较 小 的 接 触 器 ， 具 有 四 个 辅 助 触 点 ； 额 定 电流 较 大 的 ， 具 有 六 个 辅 助 触 点 。 CJ10-20 型 接 触 器 的 三 个 主 触点 是 常 开 的 ； 它 有 四 个 辅 助 触 点 ， 二 个 常 开 ， 二 个 常 闭 。所 谓 常 开 、 常 闭 是 指 电 磁 系
10、统 未 通 电 动 作 前 触 头 的 状 态 ，即 常 开 触 头 是 指 线 圈 未 通 电 时 ， 其 动 、 静 触 头 是 处 于 断 开 状 态 ，线 圈 通 电 后 就 闭 合 ， 所 以 常 开 触 头 又 称 动 合 触 头 常 闭 触 头 是 指 线圈 未 通 电 时 ， 其 动 、 静 触 头 是 闭 合 的 ： 而 线 圈 通 电 后 ， 则 断 开 ，所 以 常 闭 触 头 又 称 动 断 触 头 。灭 弧 装 置 灭 弧 装 置 的 使 用 是 迅 速 切 断 主 触 点 开 断 时 的 电 弧 ，可 以 看 作 是 一 个 很 大 的 电 流 ， 如 不 迅 速
11、切 断 ， 将 发 生 主 触 点 烧 毛 、熔 焊 等 现 象 ， 因 此 交 流 接 触 器 一 般 都 有 灭 弧 装 置 。 对 于 容 量 较 大的 交 流 接 触 器 ， 常 采 用 灭 弧 栅 灾 弧 。交 流 接 触 器 的 工 作 原 理 结 构 如 下 图 所 示 ， 当 线 圈 通 电 时 ，铁 芯 被 磁 化 ， 吸 引 衔 铁 向 下 运 动 ， 使 得 常 闭 触 头 断 开 ， 常 开 触 头闭 合 。 当 线 圈 断 电 时 ， 磁 力 消 失 ， 在 反 力 弹 簧 的 作 用 下 ， 衔 铁 回到 原 来 位 置 ， 即 使 触 头 恢 复 到 原 来 状
12、态 。1.5 PLC 介绍PLC 控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，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。是工业控制的核心部分。1 自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC 得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC 的功能也不断完善。随着计算机技术、信
13、号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC 在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的 PLC 不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。1.6 介绍电机步进电机是一种将数字脉冲信号转化为角位移的执行机构。也就是说，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角、步距角）。步进电机是一种将数字脉冲信号转化为角位移的执行机构。也就是说，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角、步距角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定
14、位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。一般步进电机的精度为步进角的 3-5%，且不累积。 五、 洗车机主电路图六、 I/O 地址表七、 计时器/计数器说明 八、 外部接线图 九、流程图 注释：（小四号宋体，单倍行距）上电，原点灯亮，X1 表示原点复位按钮，X0 表示启动按钮。按下启动按钮之后，启动灯亮，洗车机向右移动，同时喷水设备开始喷水，刷子开始刷洗，当洗车机移动到右限位时。洗车机开始向左移动，喷水设备和刷子继续动作，当洗车机移动到左限位时。洗车机开始向右移动，喷水设备和刷子停止动作，开始喷洒清洁剂，当洗车机移动到右限位时。洗车机开始向左移动，清洁剂继续喷洒，当洗车机移动到左限位时。洗车机开始向右移动，清洁剂继续喷洒，计时器 T0 开始计时 3 秒。洗车机和清洁剂喷洒停止动作，刷子开始刷洗，计时器 T1 开始计时 10 秒。洗车机开始向右移动，计时器 T2 开始计时，计时 3 秒。刷子开始刷洗，计时器 T3 开始计时，10 秒后刷子停止动作，洗车机开始向右移动，当移动到右限位后。洗车机开始向左移动，计时器 T4 开始计时，计时 3 秒。刷子开始刷洗，计时器 T5 开始计时，计时 10 秒。洗车机
