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1、毕毕 业业 (设设 计计) 论论 文文题目：题目： 自动洗车系统自动洗车系统 系部系部：电气工程与自动化系电气工程与自动化系专业：专业：班级：班级：机电机电姓名：姓名：指导教师：指导教师：山山 西西 职职 业业 技技 术术 学学 院院17山西职业技术学院毕业论文 1目目 录录摘要.2引言.31、系统简介.31.1 系统简介.31.2 控制要求.32.设计方案.42.1 运行原理设计.52.2 硬件系统设计.52.3 软件系统设计.53.1/0 分配表.64、系统调试.65、自动洗车控制流程图.76、梯形图.13设计心得.15参考文献.1617山西职业技术学院毕业论文 2摘要摘要本文主要介绍了自
2、动洗车机的现状和发展前景，PLC 控制的自动洗车具有低成本高可靠性。以及是如何用 PLC 实现洗车机的自动控制的，描述了 I/O 点的分配，以及方案的确定和设计过程中所遇到的困难，最后提出了解决方案，经系统调试完全达到了自动洗车的功能。关键词：关键词：PLC 自动洗车 控制 系统设计17山西职业技术学院毕业论文 3引言引言在中国经济快速的发展大背景下，越来越多的人购买汽车，汽车数量的迅速增加与人们生活节奏的日益加快，使得全自动洗车机现在越来越受到广大 车主的青眯。传统的洗车方式为用人工喷水、人工洗刷，耗费了大量的劳动力，洗车成本高且效率低。因此，自动洗车机将逐步取代传统的洗车方式，且有很大的发
3、展前景。1 1、系统简介、系统简介1.11.1 系统简介系统简介该系统只需按下按钮就可以工作，系统便会按预先编好的 PLC 程序执行，从喷水设备一直洗车过程结束，自动洗车机按规定的步骤一步一步的执行，完全是自动的，只需一个人操作按钮，不需要有任何人参与洗车过程，极大地提高了劳动效率，节约人力资源成本。另外，在洗车过程中，如需停止，只需按下停止按钮，系统便会停止工作。如洗车过程中出现停电或其他故障，必须先复位，然后才能工作。由于使用了 PLC 作为控制器，使该系统具有很高的可靠性，程序的执行方便快捷。1.2 控制要求控制要求1.按下启动按钮，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷了开始洗刷。2.
4、洗车机右移到达右极限开关后，开始左移，喷水及刷子继续工作。3.洗车机左移到达极限位置后，开始右移，喷水机及刷子停止工作，清洗机设备开始工作喷洒清洗剂。4.洗车机右移到达极限位置，开始左移，继续喷洒清洗剂。5.洗车机左移到达极限位置，开始右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机往右移3s 后停止，刷子开始洗刷。6.刷子洗刷 5s 停止，洗车机继续右移 3s，刷子又开始洗刷 5s 停止，洗车机继续右移，到达右极限开关后停止，然后往左移。7.重复上面第 6 步，左移碰左极限开关停止。8.洗车机往右移，风机设备工作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机往左17山西职业技术学院毕业论文 4移，直到碰到左极限开关，重复
5、 2 次动作，洗车机整个过程完成，启动灯熄灭。原点复位设计原点复位设计若洗车机正在工作是发生停电或故障，则故障排除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工作，其动作就是按下【复位按钮】 ，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，标示洗车机完成复位动作。2.设计方案设计方案自动洗车机由驱动系统、机械系统、控制系统等组成。驱动系统的作用是根据控制系统发出的指令，将来自电液压和气压等各种能转化为直线运动或旋转运动的机械能的系统。根据能量转换方式，可分为电气驱动、液压驱动和气压驱动。从运行精度、功能、结构、体积、
6、成分等角度综合考虑，本设计选用电气驱动。机械系统主要由机架、导轨、顶刷摆臂机构、小侧刷摆臂传动机构、大侧刷摆臂传动机构和吹干系统等构成。控制系统的设计：可编程控制器 PLC 是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存命令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。2.1 运行原理设计运行原理设计根据系统的设计要求可知，在洗车过程中必须往复运动，可利用电机的正反转来实现，在运动的同时还要有一系列的动作，比如喷水刷子洗碗喷洒清洗剂等动作，可利用洗车压迫行程开关时生产的脉冲来实现，既：用计数器来算到达左右极限的次数，进而控制相应的动
7、作。而洗车过程中所需的定时，利用定时器既可实现，并用定时器的相关触点控制移动电话机的通断。2.2 硬件系统设计硬件系统设计汽车清洗机主要包括机架行走结构吹干系统以及清洗系统等组成。机架采用一台交流异步电动作为驱动源。通过控制行走电机的正转、反转，使17山西职业技术学院毕业论文 5机架前进或后退。同时，为保证汽车清洗机在轨道上远行安全，在轨道上运行的安全性，在轨道两端特设立两个行程开关，以控制机架行走的范围，两个行程开关等控制两台电机的接触器来实现。刷洗机构有一台交流异步电动机作为驱动源，需要用一个交流接触器来控制电动机的工作。吹干系统通断可通过控制一直交流接触器来实现，因此，需要一台异步电动机
8、。喷水机需要一台异步电动机，可通过交流接触器来控制器通断。指示灯和复位灯可用 PLC 加电源直接驱动，不需要接触器。2.3 软件系统设计软件系统设计根据系统的设计要求，单方向移动时必须有自锁，在左右移动时必须设置电器互锁，即：左移时，右移时，左移电动机不能通电。计数器利用左移或右移压迫行程开关的次数来计数，当达到技术要求时，其相应的触点动作，若只用左右移的行程开关很难达到控制要求。控制要求中的延时用定时器就可以了，但是要保证刷子洗刷不能左右移动，此时用定时器的触点来控制电动机的通断。3.1/0 分配表分配表输入点功能输出点功能X0启动按钮Y0右移机交流接触器 KM1X1停车按钮Y1左移机交流接
9、触器 KM2X2左极限行程开关Y2喷水机交流接触器 KM317山西职业技术学院毕业论文 6X3右极限行程开关Y3清洗剂输出交流接触器KM4X4复位按钮Y4刷子交流接触器 KM5Y5风机交流接触器 KM6Y6指示灯Y7复位灯4、系统调试、系统调试工作原理如下：按下启动按钮 X0.Y6 得电自锁，指示灯亮：同时 Y0 自锁，洗车机右移，Y2、Y4 也得电自锁，开始喷水和刷子洗刷，洗车机右移达到右极限开关时，压迫右极限开关，使 X3 常闭触点断开，Y0 失电停止右移；X3 常开触点闭合，使 Y1 得电自锁，洗车机左移，刷子和喷水机仍然在工作状态。当第一次达到左极限开关时，X2 的常闭触点断开，使Y1、Y2、Y4 电，洗车机停止左移，刷子停止洗刷，喷水机停止喷水。同时 Y1 常闭触点复位，Y0 电自锁，开始右移，在压迫左极限瞬间 Y3 锁，清洗剂喷洒，当第二次压迫到右极限开关时，开始左移，清洗剂仍然输出，直到第二次达到做极限开关，CO 器到，其常闭触点断开，Y0 洗车机开始右移，右移 3 后 T0 点闭合，洗车机停止，刷子开始洗刷；刷子洗刷 5 后，T0 重新开
