基于信捷plc自动洗车

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1、摘 要随着中国经济的快速发展，生活水平的提高，百姓购车量的持续增长，汽车售后服务市场猛增。汽车作为一种耐用商品，后期的保养变得更为持久和重要。从而引发一个巨大的产业汽车美容业。根据欧美国家统计，在一个完全成熟的国际化汽车市场中，汽车的销售利润在整个汽车业的利润构成中仅占 20%，零部件供应的利润占 20%，而 50%60%的利润是从汽车服务业中产生的。在西方发达国家，汽车美容养护业已占到整个汽车后市场的 80%左右，而国内这块市场却正处于开发阶段。基于这些条件因素,设计出了一套以 PLC 为核心,传感器等为辅助器件自助洗车系统。这里对 PLC 的相关内容做简单的介绍，重点是对系统程序的设计。本

2、系统主要是对车进行吹风除尘，水洗，蜡水洗，钛蜡镀膜，刷洗，烘干等流程实现绿色又环保的洗车服务。关键词关键词： 洗车机；PLC；传感器前 言第 2 页 共 25 页国家统计局发布的中国汽车产业发展研究报告之二中指出，随着我国加入 WTO和国内汽车市场渐成气候，我国汽车产业将迎来历史上持续时间最长的高增长期，今后20 年，汽车产业将是我国最有发展潜力的产业。汽车产业的快速发展，将使汽车服务业出现爆炸式的增长。对汽车有一定的保值增值作用的日常护理行业汽车美容业迎来了专业化、规模化、产业化发展的时机。目前，全国已有几百万从业人员投身这个行业。汽车销售的后续服务市场，以其相对较低的准入门槛、相对较少的投

3、资和高回报率，被创业投资者们普遍看好。全球汽车市场经济分析家的研究报告指出：中国已经成为全球汽车消费市场最为活跃、最具发展潜力和规模的地区之一。这一权威性的论断，引起了世界各国经济界对中国汽车市场的极大关注。自从中国加入 WTO 以来，世界所有著名的汽车生产厂商纷纷进军中国汽车市场，采取灵活的投资方式，实施更深层次的和更为有效的营销策略，不断引进世界一流的高档名车和先进的汽车生产技术，抢的轿车市场。同时，国内汽车生产厂家也在分析形势、研究对策，为适应国内汽车消费市场的现状，积极开发研制中档家庭型、经济性的轿车，以满足日益增长的汽车消费者的迫切需求。汽车市场的生产和销售势头日趋强劲。目前中国机动

4、车的社会拥有量已突破 2000 万辆。在建设、美化城市、创建现代化大都市的城市发展主题中，追求时尚、效率和环保已成为汽车美容服务行业的重要内容和发展方向。目前，城市落后的人工洗车方式已不能适应现代化城市的市容卫生和行业发展的需求，也不符合企业的规模经营、专业化、规范化的要求，更谈不上行业的可持续发展。要想中国的洗车行业健康有序地发展，当务之急，必须要有新的、合适的、符合中国国情的新型设备加入，要用新的理念、新的思路和新的方法来管理洗车行业，提升行业的形象和竞争力。自动洗车，顺应时代的需要应运而生。它的出现是向传统洗车方式的挑战，必将引起洗车行业市场一场激烈的竞争和带来根本性的变革。中国的洗车行

5、业要发展，必须与国际洗车业接轨，缩小与国际先进洗车行业的差距，因此，推广和应用自动洗车机势在必行。 第一章 自动洗车机的介绍第 3 页 共 25 页1.1 洗车系统的原理设计框图 （见图 1-1）传感器传感器传感器信 号 放 大P P L L C C驱 动 机 构负 载图 1-1 PLC 原理设计图系统主要是通过传感器接收信号，再经过信号发送到 PLC，最后由 PLC 发出信号经过驱动装置驱动负载。1.2 洗车系统的主要功能（1）自助功能：投币箱设有三个投币口，分别为 10 元50 元100 元，主要是依据人民币的现有面值设计而成（本设计无自动转换零钱功能） 。（2）语音功能：平时是一个精致的

6、饰品，等有人走近前来，则会以优美的女声打招呼，致欢迎词“您好！欢迎光临！” ，不是那种类似鹦鹉的怪声，极似真人发音。人走开重新走进，再次对你说“您好！欢迎光临” 。 （3）洗车功能：在车房的入口位置设定即安装了一套红外对射装置，当车到位后，对射装置检测到后，把信息传给 PLC。同时，在车房的地下安装了一套称重装置，当车始入固定的轨道后，车的自重压合了底下的称重装置车房的地面可以移动。这时驾驶员下车后，按照自己的意愿，给车选择相应的服务。即（10 元、50 元、100 元）向投币口投币。此时，接通前进电机且车房门开，这时车被慢慢的送入车房，到位后前进电机停止，车房门关闭。此时，接通除尘设备，首先

7、对车进行初步除尘。除尘设备包括（吸尘器、吹风机）除尘后设备停止。接下来给车喷洒清洁剂，清洁剂分为三种即高、中、低，喷洒完毕后设备停止。第 4 页 共 25 页接下来接通毛刷设备，毛刷设备包括三种刷即（普通刷、纤维刷、超纤维刷）毛刷设备启动完毕后，毛刷设备停止。接通喷水设备，此时，喷水设备中包含三种水即水、蜡水、钛蜡镀膜。当这个过程工作后设备停止。再下来接通烘干机组，机组中包括吹风机，烘干机。设备工作后停止。此时，车房门打开，同时接通后退电机，电机后退到位后，此时，车房关闭。这时驾驶员可以把车开走，此时设备处于等待状态。在正常工作过程中，如果任何一样执行机构发生问题，所有动作将停止复位。图 1-

8、2 生活实用图第二章 主要元器件介绍 第 5 页 共 25 页2.1 PLC 简介PLC（Programmable Logic Controller） ，可编程逻辑控制器，现在，仍常常将 PLC简称 PC。PLC 的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对 PLC 的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。2

9、.1.1 PLC 的特点（1）在 I/O 环节，PLC 采用了光电隔离、滤波等多种措施。系统程序和大部分的用户程序都采用 EPROM 存储，一般 PLC 的平均无故障工作时间可达几万小时以上。 （2）控制功能强。PLC 采用的 CPU 一般是具有较强位处理功能的为处理机，为了增强其复杂的控制功能和连网通讯等管理功能，可以采用双 CPU 的运行方式，使其功能得到极大的增强。 （3）编程方便易学。第一编程语言（梯形图）是一种图形编程语言，与多年来工业现场使用的电器控制图非常相似，理解方式也相同，非常适合现场人员学习。 （4）使用于恶劣的工作环境。采用封装的方式，适合于各种震动、腐蚀、有毒气体等的应

10、用场合。 （5）与外部设备连接方便。采用统一接线方式的可坼装的活动端子排，提供不同的端子功能适合于多种电器规格。 （6）体积小、重量轻、功耗低。 （7）性价比高。 （8）模块化结构，扩展能力强。根据现场的需要进行不同功能的扩展和组装，一种型号的 PLC 可用于控制从几个 I/O 点到几百个 I/O 点的控制系统。 （9）维修方便，功能更灵活。程序的修改就以意味着功能的修改，因此功能的改变非常灵活。2.1.2 PLC 选型无锡信捷电气股份有限公司是一家致力于自动化产品开发与应用的高新科技企业。公司凝聚了一批有能力、有活力、敢于开拓创新的青年科技队伍，运用先进的嵌入式系第 6 页 共 25 页统技

11、术，陆续推出了功能强大、贴近用户需要的 XC 系列 PLC、TG/TH/TP 系列工业触摸屏 、集 PLC 和 TP 功能于一体的 XMH/XMPXP 系列一体机、伺服驱动、变频驱动、全数字步进驱动、机器视觉等新产品。XC 主要有 XC1（经济型） 、XC2（基本型） 、XC3（标准型） 、XC5（增强型如图 2-2） 、XCM（运动型） 、XCC（高性能）及其相应的扩展模块，另有特殊用模拟量本体等专用机型。XC 系列 PLC 可根据客户要求有多种组合产品型号可选，1460 点本体 I/O 点，PNP/NPN 型输入，继电器/晶体管/继电器晶体管混合输出，AC/DC 电源。高性能 PLC， （

12、如图 2-1）速度是普通 XC 的 3 倍，浮点数指令运算速度更快，5 路AB 相高速计数、5 路高速脉冲输出（带两轴直线、圆弧插补功能） ，支持 CAD 运动控制、支持 CAN 总线通讯，晶体管输出，AC220V（E）或 DC24V（C）电源，可扩展模块（XCL系列）和 BD 板，支持 MODBUS 通讯。综合上述，经过本人对 PLC 的了解，本课题中决定采用信捷高性能 PLC。 图 2-1 信捷 PLC 实物图2.2 传感器的介绍传感器是 PLC 应用系统中最重要的输入设备之一，它的主要功能是将各种信号转化为电子设备能够接受的电信号。如果某种材料或装置对某一种信息量的变化，在一定条件下与电

13、信号（电流或电压）有确定的对应关系，那么这种材料或装置就可以用来构成传感器。传感器种类很多我在第 7 页 共 25 页这次课题设计中用到了很多传感器。2.2.1 称重传感器 RLC03 悬臂梁式测力/称重传感器称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。（1）主要技术指标（见图 2-2）量 程: 2,3,5 t输 出: 1.5 mV/V 或 05V,15V,010mA,420mA非 线 性: 0.05,0.1 % FS滞 后: 0.05,0.1% FS不重复性: 0.05,0.1 % FS（2）主要特点高精度、低漂移低外形、密封可靠、安装方便 图 2-2 称重传感器2.2.

14、2 红外对射传感器 XD30 对射式体积传感器（见图 2-3）第 8 页 共 25 页图 2-3 XD30 对射式体积传感器（1）功能：检测通过物体的宽,高及长度，判定是否为轿车。 通过出厂时的程序设置传感器可以识别出在物体通过时有几个光柱被遮住,根据光柱被遮住的数量,可以识别出通过物体的大小。（2）工作原理 待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。 大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时，由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。 光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线，常用是物镜。 辐射调制

15、器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光，提供目标方位信息，并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器，它具有多种结构。 红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出的电学效应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。 探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温下工作，所以相应的系统必须有制冷设备。经过制冷，设备可以缩短响应时间，提高探测灵敏度。 信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波，并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式，最后输送到控制设备或者显示器中。 显示

16、设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显像管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。2.2.3 光电传感器第 9 页 共 25 页光电传感器感知光信号，将其转化为电信号。光电传感器可以用来检测光信号的强度或者利用光信号作为开关使用。光电传感器用作开关使用时称为光电开关传感器。把光电原理、三机管制造和数字集成电路技术结合起来做成的集成光敏开关三极管就是一种理想的光电开关传感器。当一定波长的光照射到光敏三极管上时，在 P-N 结上产生光电流使三极管导通，输出低电平; 反之，没有光照射到光敏三极管上时，在 P-N 结上没有电流，三极管截止，输出低电平。传感器感知各种信息，其输出的电信号一般都很弱，需要进行放大。随着微电子技术的发展，使用运算放大器可以方便的实现传感器所需的放大要求。传感器输出信号的是模拟信号，需要经过模拟/数字信号（A/D）的转换，才能被 PLC 接口所接受，因此需要使用模数转换集成电路芯片。2.3 时间继电器简介