毕业设计汽车自动清洗装置

分类号：无锡职业技术学院毕业设计（论文）题 目 基于PLC的汽车自动清洗装置 英文并列题目 The automatic cleaning device based on PLC bus 院 系 自控系 班 级 电气21101 学生姓名 肖晋 学 号 2010110127 所在团队 指导老师（1） 赵翱东 职 称 讲师 指导老师（2） 黄堃 职 称 讲师 答辩委员会主任 主答辩人 二 零 年 月毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告学生姓名肖晋学号27班级电气21101所属院系专业电气自动化指导教师黄堃职称讲师所在部门毕业设计（论文）题目汽车自动清洗装置题目类型工程设计（项目）R论文类作品设计类其他一、选题简介、意义现在的居民住房逐渐小区化，一般小区都会有地下停车库，随着生活条件的不断提高家家户户开始逐渐拥有了私家车，之所以做这个课题是因为现在这种落座于小区的自动洗车装置还没有开始实施，我感觉这套装置在小区实施的话一定会使有车一族的居民更加方便，由于便捷很多居民也愿意在此消费，小区有车一族都会有一张停车收费卡，同时这出入卡张卡我们可以实行一卡通，即可用于停车消费也可用于洗车消费。二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，研究步骤、方法及措施等）主要研究内容：本次设计所研究的自动洗车装置PLC控制是以PLC为核心的自动控制系统，整个系统包括：系统的开发过程、硬件系统设计、软件系统设计、系统调试，因此本课题的研究内容可以分为四个部分:1. 系统的开发过程:PLC控制系统从任务提出到设计定型、制造调试，直到使用的过程。在PLC控制系统的开发和设计中，先要明确设计要求，即确定系统的功能指标，后制定系统方案，最后实施方案.2. 硬件系统设计：设计、绘制原理图，根据系统的各项技术指标独立进行软件设计；根据设计的原理电路，综合考虑系统的性能和计算要求，合理布置元器件。3. 软件系统设计：运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序，系统有启动、停止功能。4. 系统调试: 完成了硬件和软件的分别调试后就进行联机调试，进一步排除软、硬件的错误和不足，发现设计中的错误之处及时修正，直至设计的系统达到预期的要求。要解决的问题：1. 以PLC为中心，对洗车过程进行自动控制，当洗车过程中出现错误时启动安全保护及报警功能，洗车房将停止工作。若洗车房正在工作是发生停电活故障，须才用原点复位设计。2. 自动检查水箱水位，当水位偏低时，启动注水阀门，自动注水，当水位到达标准时，阀门自动关闭。 研究步骤安排：2.23 2.28：熟悉课题，制定方案3. 1 3.10：硬件设计，比较控制方案3.11 3.21：软件系统设计3.22 4. 2 ：系统调试4. 3 4.12:模拟调试，说明书撰写4.13 4.18:毕业答辩三、设计（论文）体系、结构（大纲） 1绪论 2. 控制要求 3. 自动洗车装置的设计原理与目的 3. PLC控制系统程序设计 4. 操作步骤 5. 总结 6. 参考文献指导教师意见：签字： 年 月 日 院（系）审批意见：签章： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书2014年 3 月 4日毕业设计（论文）题 目汽车自动清洗装置题目来源自选指导教师黄堃职称讲师所在部门控制学院学生姓名肖晋学号27班 级电气21101所属院系专业电气自动化外语翻译要求课题需要完成的任务本次研究的课题是有关于汽车的自动清洗，随着生活条件的不断提高家家户户开始逐渐拥有了私家车，对于爱车的清洗也成为了生活中必不可少的一部分，于是涌现出了许多关于汽车清洗的店面，首先清洗装置设置成半圆型，类似加油站方便汽车出入，此次课题暂且先针对停车场的清洗，主要任务刷卡感应选择档次，电机控制栏杆升降，语音提示管好门窗江汽车开到指定位置，汽车进入指定区域传感器控制水泵对汽车进行清水冲洗（普通清洗）、清洁剂清洗（全面清洗）、清洗保养（高档清洗）。课题计 划 安 排序号内 容时 间 安 排1熟悉课题，制定方案2.23 2.282硬件设计，比较控制方案3. 1 3.103软件系统设计3.11 3.214系统调试3.22 4. 25模拟调试，说明书撰写4. 3 4.126毕业答辩4.13 4.18计划答辩时间4月18号 答辩提交资料教研室主任审核意见签名： 汽车自动清洗装置PLC控制摘要：本研究主要是针对汽车的自动清洗，现在人们生活的不断改善越来越多的人拥有了私家车，现在洗车对于我们的车主来说已经成为日常生活中不可缺少的部分了，考虑到洗车设备的各种优点以及洗车设备PLC控制的优缺点，所以就选择PLC作为控制系统的核心。现如今各国都在流行一种隧道式洗车的方式，在如今的各大城市已经取代了传统的人工洗车，这是与PLC技术的支持分不开的。节水和环保，提高技术含量，是提高服务质量将成为洗车行业的唯一途径。关键词：汽车自动清洗；PLC控制系统；洗车业The automatic cleaning device PLC control carAbstract:This study focuses on self-cleaning vehicles, continuous improvement of peoples lives more and more people now have a private car, and now the owners of the car wash for our daily lives, it has become an indispensable part of, taking into account the car wash equipment the advantages and disadvantages of various car wash equipment PLC control, so we chose PLC as the core control system. Today countries are a popular way of tunnel car wash, in todays major cities have replaced the traditional manual car wash, which is inseparable from the support of PLC technology. Water conservation and environmental protection, improve the technological content, is to improve the quality of service will be the only way to the car wash industry.Keywords: automatic car washing car washing industry; PLC control system;The car wash industry目录第一章 概述1.1 绪论 11.2 背景及意义 31.3 PLC控制系统设计的基本内容 4第二章 硬件设计2.1 控制系统的功能要求 6 2.2 输入和输出点分别配表 82.3 元器件选型及明细表 82.4 接线图、原理图、布局图 9第三章 软件设计3.1 系统设计顺序功能图 133.2 系统设计梯形图 15第四章 系统调试4.1硬件调试 18 4.2软件调试 184.3运行调试 20总结 21参考文献 23致谢 24第一章 ：概述1.1、绪论正如大家所知，伴随着计算机微处理器以及数字通信技术的大跨步前进，计算机应用的控制已经在很多控制领域已经得到了应用与发展。现代社会所要求的制造业快速响应市场需求，其中包括生产小批量、多品种、多规格以及低成本和高质量的产品。从1800往后，从第一辆汽车的研发出来，时至今日，汽车产业与现代技术的发展均有了空前的发展，社会在不断进步，人们生活质量水平也得到了相应的改善，人们对汽车的需求量也在日益逐渐增加，有些车上如今也自带维修，其中洗车对于现在的有车一族来说是不可或缺的必修课。目前，国内洗车由传统手工完成。对于今天的社会中，高科技产业的发展，以实现控制的自动化，但在洗车行业，大部分还是依靠人工来完成。传统的洗车行业通常是由手工完成，使用人力资源，车子涂抹泡沫，然后用高压泵，利用水泵洗车，然后在自然光线下，风等自然条件，使自动洗车晾干。虽然可以达到清洁汽车的效果，但是过分依赖劳动力，经营所消耗的时间也很长，清洗过程更是比较缓慢的，而且更多的是浪费了大量的水资源，经济效益性比较差，而且不适合以发展需求为目的洗车行业。 一些稍微大点的汽车公司，虽然说基本上都配套了汽车的清洗打蜡喷漆等一系列的自动化项目，但是成本还是相对比较高的，而且他的自动控制系统对于小型专业洗车行业来讲也并不怎么合适，所以我觉得对于小中等的城市来说，洗车行业的发展潜力还是很大的。问题是怎么去实现高效优质，还要适用于小型汽车厂的自动清洗装置，汽车的洗车行业肯定是要往这个方向发展的。因此，这样的设计是采用PLC控制，使用定时器，通过线下了车，实现自动和手动清洁过程。它可以最大限度地发挥人力，物力的节省洗涤，以满足不同客户的需求，并能有效地，准确地完成清洗任务，为客户提供了方便，同时也大大限制了水资源的节约，符合当代建设的社会需求节约型时代。洗车和自动清洗系统的结构相对简单，成本也较为低廉，可以适用于不同场合的需要。1.2、课题研究的背景 1）一方面，世界正面临着水危机。水世界需求正以惊人的速度和水资源可供世界消费量大幅减少。在未来20年中可以看出，世界人均水消费量将减少30%左右。根据据联合国世界水资源的评估项目显示来自于2003年3月4日发表在本世纪中叶的一个数据报告，将会有大约60亿的人口面临缺水，近70个国家。即使是最乐观的也将有20亿人约48个国家，水资源普遍短缺。在另一方面，全国洗车行业蓬勃发展，近年来，随着私家车，洗车业发展的涌入很快。根据最新的统计数据所显示，中国私家车保有量突破了大约1000万辆，汽车开始越来越多地发展成为一个大众消费品。汽车行业最高的飞速发展，中国的汽车市场已经高速增长势头，被许多业内专家也开始进入中国汽车社会。在汽车消费结构与观念中，越来越多的家庭所购买汽车的比例已成为市场需求的核心主体，紧随着中国的汽车市场的迅猛发展，中国的消费热情已经全面的升级，自然所伴随的洗车行业也是迅速发展。传统的人工洗车不理想，人力资源和自然资源的极大浪费。人们将不再只是依靠经验来清洗，使用各种电脑软件，将可用，而汽车的自动清洗装置PLC控制，可以有效地完成清洁任务，整个过程可以在之后几分钟内完成启动，无需人工控制，实现真正的全自动，简单易懂，即使对于非专业背景谁也能很快掌握，具有很好的发展前景！2）汽车清洗装置及PLC控制系统的国内外研究现状： 洗车是近两年才逐渐在我们的新兴产业发展，提供财政和技术壁垒的特点。由于其相关行业标准都不是很齐全，对场地阿、环境阿、设备阿、技术以及管理等发面缺乏明确的规定和要求，如今一路领先的洗车的洗车市场虽被淘汰但仍然是很受欢迎，人工水洗，但是先进的电脑自动洗车它们是所占据的比例很小的洗车方式。目前，中国的小洗车普遍存在的城市不能够满足健康和现代城市的行业展览会的城市景观的需要，基本不符合企业的规模化，专业化，以及规范化的要求，更不用说什么行业的可持续发展了;我觉得吧中国洗车行业的健康有序发展，洗车行业首先必须以优先促进科学环保，以及科学的态度与中国的洗车的理念新的思路和新的方法来管理，如此该行业的形象与市场上的竞争力也会得以提升。1.3、PLC控制系统设计的基本内容 PLC控制系统由信号输入设备（如按钮，限位开关，传感器等），设备（如电磁阀，接触器，电铃等），显示设备和PLC宪法实施的输出。因此，PLC控制系统的设计，包括这些设备和连接的选择。输入设备，输出设备执行，显示等。输入信号，输入PLC与PLC后可反复使用，和可用性，其常开，常闭，延迟和其他形式的接触。因此，输入到该设备的信号，只要一接触。输出设备应尽量选择同一器件的电源电压和工作电流尽可能选择较小的设备。应尽量选择LED显示设备，时间越长其寿命，工作电流小。主电路控制系统的设计。不管是高速运作还是是低速运作，应首先烤炉此执行机构是不是需要正反转运动，并且设计此主电路的控制系统。选择PLC。根据输入和输出的信号，以及输入信号和输出信号的空间分布的大概数量，本程序的容量所该具有的一些特殊的功能，选择相应的PLC。进行I/O分配，绘制PLC控制系统的硬件的原理图。 程序设计与仿真调试。 PLC控制程序设计，并使用模拟输入信号开关板调试，检查硬件的设计是完整的，正确和软件是否能够满足技术要求。 设计的控制柜。在控制柜，电气和电子控制信号应该是可能的隔离和屏蔽对影响PLC的正常工作的电磁干扰。 编写技术文件，包括电气原理图，软件清单，说明书。 时间表和其他组件。第二章 ：硬件设计2.1、控制系统的功能要求1）在分析任务时的启动命令，清洗机工作，清洗机及热水阀触点断开，洗车成的刷接触变成磨砂过程的范围。检测器检车到清洗结束的车辆离开之后，清洗机接触器水阀和刷子接触就会全部关掉，发出停止命令停止洗车。 2）解决方案通过以上分析，我们可以看到发出启动命令，第一人称，自动打开接触器的清洗和水阀门;当汽车进入事先所指定清洁范围的时候，刷子开始接触车辆。然后打开和关闭所述洗车传感器检测;传感器检测当车离开清理范围后，停止洗刷刷接触;最后，我们发出停止命令，清洗机和水阀门，停止接触和密切。 因此，该清洗机的基本设计工作流程图如下所示：洗车机车辆检测器，当按下启动按钮的时候，清洗机开始工作，与此同时各个清洗水接触门阀打开，当检测器检测到车辆到达了指定的位置后发出确认信号，将洗车的清洗毛刷与器件移动至车辆两车准备就绪，刷子接触器一旦接通，擦洗就正式开始，刷洗到2分钟的时候，这个时候车辆的刷洗就已经完成了等车辆自行离开原先的位置，检测到车辆离开了刷洗的装置停止擦洗同时刷洗接触器也闭合，停止开关也关闭，清洗机和水接触的阀门全部关闭，至此清洗流程基本结束。汽车清洗装置场地布置图：汽车清洗装置场地设计图清洗区（门）（门）出口入口5.3m刷卡区2.6m3m 如图为汽车清洗装置的场地设计图，绿色部分为扇形传送带，车主首先将车辆停在入口箭头处的传送带上，然后下车到刷卡处刷卡并选择启动（绿色按钮为启动按钮），此时门打开，传送带将汽车带入清洗区开始清洗。清洗完毕相同步骤将汽车带到出口处，此时车主便可驾车自行离开（中途遇任何突发情况可按红色停止按钮终止）。下图为简易扇形传送带示意图：2.2、输入和输出点分配表代号输入名称代号输出名称SB1X0启动按钮KM2Y1清洗机电动机SQ1X1车辆检测YVY2喷淋器SB2X2停止按钮KM1Y3电磁阀电动机SQ2X3终点限位开关2.3、元器件及选型明细表序号代号名称型号规格数量备注1SB按钮开关LA10-2H22SQ行程开关JLXK1-21123YV电磁阀(F)-LS-G02-3014KM1电磁阀电动机15KM2清洗机电动机12.4、接线图清洗机电动机KM2Y1YV喷淋器Y2启动按钮SB1X0KM3电磁阀刷子电动机Y3车辆检测器SQ1X1COM停止按钮SB2X2轨道终点限位开关SQ2X3COM24V输入部分输出部分主电路图： KM2控制清洗机，KM3控制喷淋器，KM4控制电磁阀电动机。辅助电路：FU1FRSB2X1KM4KM2X0X3T0KM3KM2T0KM4FU2FU场地传送原理图：FRSB5QSFUKM5M5M5FRX4T1X4KM5T1传送计时KM5传送带M5传送门M53M43布局图：FU1TCKM5M5FRTX布局图：FU2TCFU1KM3KM2KM1KM4FRTX电气控制柜：第3章 ：软件设计 3.1、系统设计顺序功能图M0M8002X1.X3T0.X1X1X2M4M3M2M1X0Y1清洗SETY2开水SETY3SET洗刷RSTRSTRST停止K1200T0Y3Y2Y1如图所示按下启动按钮，继电器M1得电。其常开触点闭合，开关X0闭合，输出继电器Y1得电开始运作KM2控制清洗机电机运动；这个时候Y2得电，电磁线圈通电打开喷射阀YV ，清洗机开始沿轨道移动选择合适位置就绪，车辆检测器也开始检测车辆是否到达预定的地方，当它到达了预期指定的地方的时候，输入继电器X1，X3就开始接通，继电器M2被接通的时候，输出继电器Y3开始得电启动，接触器KM4得电，刷洗机一边移动一边进行刷洗确保车辆每个面都能够清洗到位，待到两分钟之后车辆清洗完毕此时提示车辆离开指定的位置，此时清洗机检测器开始检测车辆是否离开指定未指定的位置，确定离开后进行下一步的操作。接下来令输入继电器X1得电，得电后辅助继电器M3开始导通，M3一旦导通Y3就会被复位，接触器KM4断开，刷洗机就可以停止工作了，接下来若按下停止按钮X2，输入继电器X2就会接通，辅助继电器M4导通，M4一旦导通Y2与Y1就会被复位，并同时断开KM2的接触器和电磁阀YV电源，复位后电机就会停止工作，同时喷雾阀也会关闭，清洗到此结束。当车辆再次检测车辆， X1输入继电器再次开启，返回到供应量M1 ，如果不是清洗机停止移动。3.2、系统设计梯形图清洗系统梯形图： 场地传送程序梯形图： 第4章 ：系统调试4.1、硬件调试 当检查电源连接，每个输入/输出点以及牢固连接在电源接地线连接。接通电源，检查三菱FX2N-48MR可编程控制器工作是否正常，以及接口是否接触良好。通信电缆（SC-09）9心脏形插头插入计算机的串行端口插座，然后将圆通讯电缆插入到编程插座。4.2、软件调试输入梯形图，将其转换成指令表的形式并检查一下语法是否正确，设同时置正确的通讯端口，将事先所编辑的程序传入PLC运行，使用编辑器的在线调试运行，并检查记录各个点的工作状态与观测点PLC的输入/输出的LED指示灯。以及观察输入/输出设备的运行是否符合所设计的程序的功能要求。结合电脑动画软件来观察硬件连接。按下X0启动按钮Y1、Y2启动 检测到车辆后X1闭合，待车辆到达指定位置X3闭合，Y3启动洗车正式开始自动洗车结束后X1、X3断开，电机停止工作 按下X2停止按钮，Y1，Y2断电清洗流程结束4.3、运行调试 在硬件调试和软件调试正确的，基于开放三菱FX2N-48MR PLC的“RUN”开关进行调试;观察到的情况运行，看它是否有可能在任何时候按下停止按钮，停止系统运行，或系统停止后，等待100个脉冲。 在上面的调试情况下，自动洗车设备PLC控制系统的设计方案，基本以、已满足要求。 总结： 随着毕业日子的到来，毕业也接近了尾声。战斗一段时间后，我的毕业设计终于完成。在没有做毕业毕业只是用来想这多年来的简单归纳所学知识，但这样做毕业发现自己有点太片面的看法。毕业典礼不仅是一个测试知识的前沿，也是一种方式来提高自己的能力。通过这次毕业，所以我理解他们原有的知识还比较欠缺。他们必须学过，之前的东西总是会觉得，什么一切，有点不切实际的期望。有了这个毕业后，我才明白，学习是长期积累在今后的工作和生活，应不断学习，努力提高自己的知识和综合素质的过程。 在整个毕业设计的过程中，有不得不思考这个问题，并饱受困扰，更成功的设计欣喜若狂。在互谅互让的方式，享受自己创造的喜悦。一分耕耘，一分收获。虽然真正的毕业短短两个多月的时间，但通过这种开放式设计专业毕业，学到的不仅是知识，而且重要的是学会学习的新方式，学习如何使用现有的资源（库数据和网络资源） ，以继续我的终身学习，创造了极好的条件和基础设施，虽然这不是很长的时间来学习，而是要提高自我学习的要求，通过这种形式的学习来提高我的学习能力。 “终身学习，追求”在今后的学习灵活运用的知识，我会学习，研究，工作和生活。用自己辛勤的汗水，铿锵有力的脚步声和不屈不挠的精神，体验生命的意义，并写出生命的承诺。 总之，学还是不学真的觉得比较难，真是万事开头难，我不知道如何下手。终于完成了一种浮雕感。此外，得出一个结论：知识必须通过其价值的应用程序之前实现！已经知道一些事情，但是当它被发现是两个不同的东西真正的使用，所以我认为这将仅用于实时的真正学会。这次的毕业设计也让我们同学之间的友谊关系便的更加紧密，同学之间的帮助往往是最可靠最有实行力的，遇到不知道不理解的问题的大家一起讨论，在讨论的过程中听取并参考彼此的意见对理解有关方面的知识有着很大的帮助，所以就像很多影视明星一样他们封帝封后后的获奖感言更多的是感谢他们附近一直在鼓舞他们的人们给到他们力量，正如我的同学也是一样他们在我困惑的时候陪在我身旁给予我意见帮我出谋划策帮我参考，为的就是希望大家能够共同进步。在这次的毕业设计过程中，我通过这么多的获取相关信息和经验，并自学以及询问老师等交流，让我学到了很多知识，也经历了许多磨难，但也是一个巨大的收获。在整个设计中，我知道了很多东西，也培养了我独立工作，并建立信心，对自己能力的工作能力，我相信在学习工作生活的未来有着非常重要的影响。同时也大大提高动手能力，让我充分领略探索的喜悦中的过程艰难的时刻创造和成功。虽然这种设计并不好做，但在设计过程中所学到的毕业设计和财富的最伟大的成就，所以我会持续一生。这个汽车自动清洗装置平时在街上就可以看到基本上没隔一段距离就会有一个清洗场所曾经儿时的朋友现在就在老家那边做这个偶尔有空的时候还会过去跟他唠唠嗑，所以对于这个对少有些了解，虽说不是全自动的。现在很多汽车的清洗场地建立在加油站的旁边，自动清洗常用于水洗厂，基本流程都八九不离十，所以它实现也是大家有目共睹的。对于程序的编写，这里仅仅是实现了利用可编程控制器设备控制的，还有其他的方法来实现这种控制，为系统设计人员的具体情况可以选择不同的方式来编写程序。汽车自动清洗装置的工作效益相对还是较高的，结构也比较简单，控制是不能代替人力，所以现在的汽车自动清洗装置也开始一步步坐落在大街小巷之中变得将更为广泛。通过自动洗车PLC设备的设计，让我知道了PLC的梯形图，顺序功能图，指令表，以及外部接线图的原理，让我知道了PLC的设计原理和步骤，设计不是一个简单的事，只有通过自己不停的学习有所收获。参考文献：1廖常初. FX系列PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2005 2史国生.电气控制与可编程控制器技术北京：化学工业出版社，2003 3孙振强.可编程控制器原理及应用教程.北京：清华大学出版社4阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006 5王阿根.电气可编程控制原理与应用.北京：清华大学出版社2007 6杨青杰.三菱FX系列PLC应用系统设计指南M.北京：机械工业出版社.2001致谢这次课程设计可以圆满的完成，得益于黄堃老师和赵翱东老师的精心指导。在本课程的设计中，我学到了很多，学到了很多的东西，你不能去学校的教科书，更重要的是让我知道团队合作的重要性，每个人，在一起，互相帮助，发挥潜能在许多学生方面给了我很多的帮助，我们互相沟通时遇到的问题，互相讨论，可以提高，少走弯路。通过这次毕业从经验中所谓的集体智慧，真理往往进一步指出，越辩越清晰。