摘要
可编程控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上发展而来的新型工业自动控
制装置。早期的可编程控制器在功能上只能实现逻辑控制，因而被称为可编程逻辑控制
器（Programmable Logic Controller），简称PLC。随着微电子技术和微型计算机的
发展，微处理器用于PLC，使其不仅可以实现逻辑控制，还可以进行数字运算和处理、
模拟量调节和联网通信等，因此美国电气制造协会于1980年将它正式命名为可编程控
制器（Programmable Controller），简称PC。但近年来PC又成为个人计算机（Personal Computer）的简称，为避免发生混淆，我们仍把可编程控制器简称为PLC。
1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断翻新，想寻找一种方法，以尽可能减少重新设计继电器控制系统和接线、降低成本、缩短时间，而考虑把计算机的功能完善、通用灵活等优点与继电器控制的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，提出了研制PLC的基本设想：1.编程简单方便，可在现场修改程序；2.硬件维护方便，最好是插件式结构；3.可靠性要高于继电器控制装置；4.体积小于继电器控制装置；5.可将数据直接送入管理计算机；6.成本上可与继电器竞争；7.输入可以是交流115V；8.输入为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀；9.扩展时，原有系统只需做很小的改动；10.用户程序存储器容量器容量至少可以扩展到4K。
随着科技的发展，洗车机也从原来的人工洗车发展到了如今的自动洗车，为了更加
方便人民以后的洗车问题，本系统实现了完全的自动化洗车不需要人的参加，也使得洗
车越来越轻松、方便、快捷。随着工业控制器在人类生活中越来越广泛被应用,该装置
涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术、检测技术等。本装置采用的中心自
动化控制——可编程控制器（即PLC）来设计完成的。PLC是在继电器控制和计算机控
制的基础上开发的产品，逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、
通信技术融为一体的新型自动控制装置。本文就是针对这一情况而设计的投币式自动洗
车系统。
关键词：自动洗车系统工作原理PLC
目录
1 绪论 (1)
1.1PLC的概述 (1)
1.2PLC的特点 (1)
2 PLC基础知识 (3)
2.1PLC的发展历程 (3)
2.2PLC的应用领域 (3)
2.3PLC的构成 (3)
2.3.1 CPU的构成 (3)
2.3.2 I/O模块 (4)
2.4PLC的工作原理 (5)
2.4.1 PLC的工作过程及运行方式 (5)
2.5PLC的外部设备及通信联网 (6)
2.6PLC的未来展望 (7)
3. 三菱FX系列的软件介绍 (8)
3.1三菱FX2N系列的软件 (8)
3.1.1 FX2N系列PLC编程元件及基本特征 (8)
4. 设计目的 (10)
4.1投币退币功能 (10)
4.2洗车动作流程 (10)
4.3原点复位设计 (10)
5. PLC控制系统中的应用 (11)
5.1自动洗车机的PLC控制原理 (11)
6. PLC运行过程及其控制要求 (14)
总结 (15)
致谢 (16)
参考文献 (17)
附录A (18)
附录B (24)
1 绪论
1.1 PLC的概述
可编程控制器（PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER，简称PLC）。与个人计算机的PC 相区别，用PLC表示。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。
国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：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。
1.2 PLC的特点
（1）编程方法简单易学
梯形图是使用的最多的PLC编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花集天地的时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。
梯形图语言实际上是一种面向用户的高级语言，PLC在执行梯形图程序时，将它“翻译”成汇编语言后在执行。
（2）功能强，性能价格比较强
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程软件，可以实现非常复杂的控制功能与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC还可以通过通信联网实现分散控制。
（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有平准齐全的各种硬件装置供用户选择，用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC由较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和中小型交流接触器。硬件配置确定后，通过修改用户程序，就可以方便、快速的适应工艺条件的变化。
（4）可靠性高、抗干扰能力强
传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可以减少到继电器控制系统的十分之一甚至百分之一。
PLC使用了一系列的硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于由强烈干扰的工业生产现场，已被公认为做可靠
的工业控制设备之一。
（5）系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，是控制柜的设计、安装、接线工作量大大减小。
（6）维修工作量小、维修方便
PLC的故障率很低，具有完善的自诊断功能。
（7）体积小、能耗低
对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小，因此可以将开关柜的体积缩小到原来的1/2甚至1/10。
2 PLC基础知识
2.1 PLC的发展历程
自20世纪60年代末期世界第一台PLC问世以来，PLC发展十分迅速，特别是近些年来。随着微电子技术和计算机技术的不断发展，PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域等方面都有新的突破。PLC将传统的继电——接触器的控制技术和现代计算机信息处理技术的优点有机结合起来，成为工业自动化领域中最重要、应用最广的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。
2.2 PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。
1开关量逻辑控制
2运动控制
3闭环过程控制
4数据处理
5通信联网
2.3 PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU 板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
2.3.1 CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器
指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
2.3.2 I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。如下图所示：
图2.1 I／O模块
常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
2.4 PLC的工作原理
图2.2 PLC的结构图
PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。
PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。
输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。
2.4.1 PLC的工作过程及运行方式
最初研制生产的 PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的：
(1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。
(2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。
因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段
输入采样阶段:
在输入采样阶段， PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
用户程序执行阶段:
在用户程序执行阶段， PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O 映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
输出刷新阶段: 当扫描用户程序结束后， PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU 按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。
2.5 PLC的外部设备及通信联网
（1）外部设备
外部设备是PLC系统不可分割的一部分，它有四大类
1、编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况。编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。
2、监控设备：有数据监视器和图形监视器。直接监视数据或通过画面监视数据。
3、存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用
户数据，使用户程序不丢失，如EPROM、EEPROM写入器等。
4、输入输出设备：用于接收信号或输出信号，一般有条码读人器，输入模拟量的电位器，打印机等。
（2）通信联网
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC 新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有RS-232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。
当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。
了解了PLC的基本结构，我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥PLC所提供的最佳功能。
2.6 PLC的未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
3. 三菱FX系列的软件介绍
三菱公司的FX系列PLC是比较具有代表性的微型PLC，除具有基本的指令表编程以外，还可采用梯形图编程及对应机械动作流程进行顺序设计的SFC（sequential function chart）顺序功能图编程，而且这些程序可以相互转换。在FX系列的PLC中设置了高速计数器扩大了PLC的应用领域。
3.1 三菱FX2N系列的软件
FX2N系列PLC在FX系列中规格最大、性能最高、功能最强，可以适用于大多数单机控制或简单网络控制。该可编程控制器主要有电源+CPU+输入输出+程序存储器（RAM）的单元型可编程控制器。为主机备有可扩充其输入输出点数的“扩展单元（电源+I/O）”和“扩展模块（I/O）”此外，还可连接特殊扩展设备，用于特殊控制。
FX2N系列最多带256个I/O点，是FX系列PLC里面功能比较先进的系列，具备更高的灵活性，增加了时钟控制，过程PID 控制，很强的数学指令集等，是小系统
工业自动化应用中的首选PLC。
FX2N系列PLC具有128种298条应用指令，可分为程序控制类、数据处理类、特种应用类及外部设备类。其中数据处理类指令最多，使用最频繁，又可分为传送比较、四则及逻辑运算、移位、编码解码等类别。程序控制类指令主要用于程序的结构及流程控制，包含子程序、中断、跳转及循环等指令。以上两大类指令我们将在后两节专门介绍。外部设备类指令含一般的输入输出口设备及专用的外部设备两大类。特种应用指令是机器的一些特殊应用，如高速计数器等指令。应用指令的种类详见附录2。
功能指令处理的数据很多，数据在存储单元中流转的过程复杂，所以重要的是掌握指令的数据形式及数据的流传过程。
3.1.1 FX2N系列PLC编程元件及基本特征
（1）代表功能的字母：输入继电器用“X”表示、输出继电器用“Y”表示。
（2）数字：数字为该类器件的序号。 FX2N系列PLC中输入、输出继电器的序号为八进制，其余为十进制。
（3）编程元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点。当线圈披选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈失。去选中件时，常闭接通，常开断开。可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。
（4）数值的处理：1) 定时器和计数器的设定值（K常数）。2) 辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态器等的编号（软元件编号）。3) 指定应用指令操作数中的数值与指令动作（K常数）。
（5）辅助继电器：这类辅助继电器的线圈与输出继电器一样有无数的电子常开和常
闭触点该触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动要通过输出继电器进行。如果在PLC运行过程中停电，输出继电器及一般用辅助继电器都断开。再运行时，除了输入条件为ON（接通）的情况以外，都为断开状态。分为一般用（M0～M499）、停电保持用（M500～M3071）和特殊用途（M8000～M8255）辅助继电器。FX2N系列PLC内的一般用辅助继电器和部分停电保持用辅助继电器M500～M1023 ）。特殊辅助继电器分为触点利用型特殊辅助继电器和线圈驱动型特殊辅助继电器。
4. 设计目的
4.1 投币退币功能
（1）、设计投币100元自助洗衣车机。
（2）、有3个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动开关洗车机才会动作，启动灯亮起。
（3）、7段数码管会显示投币金额，当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找加余额。
4.2 洗车动作流程
（1）、按下启动开关之后，洗衣车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。（2）、洗车机右移到达右限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。
（3）、洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，继续喷洒清洁剂。
（4）、洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。
（5）、洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，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后停止，洗衣车机继续往右移，右移3S后，洗衣车机停止，刷子又开始洗衣刷5S后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。（7）、洗车机往左移3S后停止，刷子开始洗衣刷5S后停止，洗衣车机继续往左移3S 后停止，刷子开始洗刷5S后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，然后往右移。
（8）、洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗衣干净，当碰到右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗衣刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。
（9）、洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗衣车整个流程完成，启动灯熄灭。
4.3 原点复位设计
若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后心须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，洗衣车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。
5. PLC控制系统中的应用
5.1 自动洗车机的PLC控制原理
（1）自动洗车机配置图
图5.1 自动洗车机配置图
（2）自动洗车机的PLC实物图
图5.2 PLC实物图
三菱FX2N系列PLC（如上图）是超小型机，I/O点数最大可扩展到256点。它有内置8k步的RAM，使用存储盒后，最大容量可扩大到16k步，编程指令达327条。
PLC运行时，对一条基本指令的处理时间只要0.08μs。它不仅能完成逻辑控制、数据排列、三角函数运算、平方根以及浮点数运算、PID运算等更为复杂的数据处理。
本系统选用三菱FX2N-32MR型PLC，I/O总点数为32点。输入、输出端选AC 电源220V。
（3）系统组成
图5.3 自动洗车机系统组成图
（4） I/O分配
输入点
X0：左极限感测开关X1：右极限感测开关
X2：启动开关X3：复位开关
X4：退币孔X5：5元投币孔
X10：10元投币孔X15：50元投币孔
输出点
Y0：洗车机左移Y1：洗车机右移
Y2：喷水机洒水Y3：喷洒清洁剂
Y4：刷子洗刷动作Y5：风扇吹干动作
Y6启动灯Y7原点复位灯Y10~Y17七段灯显示金额
表5.1 自动洗车机的I/O分配表
（5）外部接线图
图5.4 自动洗车机的外部接线图
6. PLC运行过程及其控制要求
第1逻辑行X3为复位开关，当X3为接通状态是复位Y2喷水机洒水，Y3喷洒清结剂，Y4刷子洗刷动作，Y5风扇吹干动作，Y1洗车机右移，置位Y0，当洗车机在左限时，左极限感测开关X0通接为常闭状态，接通Y0，显示已在原点位置。
进行投币时第25、33、41、逻辑行中X5，X10，X15，为别为5元，10元，50元投币孔，每投一次币后会自动累计由第10逻辑行驱动七段数码管显示金额，只能金额大于或等于100元时才能按启动按钮X2，投入金额超过100元，X4接通进进行退币，分别置位M20，M100，M20接通使逻辑行52进行比较是否过额超过50元，若超过50元后，使M15，M16，为接通状态，减去50元由退币孔退还50元，此时超额以小于50元，使M17为接通状态，同时2秒后，T8通接判断此时是否大于10元，若还是大于10元，M12，M13为接通状态，右减去10元由退币孔退还10元，一直退还到小于10元时，复位M12，M13。M14接通状态，同时再2秒后T9接通进行比较，等于5元M10接通，此时逻辑行104，时行减5元，由退币孔退还，此刻D0置存器以为0，由逻辑行114判断是否退还所有超出金额，M25接通T10设时1秒后，复位M20，M100，M25，
此时，按启动按钮X2，开始洗车动作，Y6启动灯发光显示开始洗车，洗车机开始向右移，喷水机洒水，到右限后接通X1，洗车机向左移，左移到位，洗车机右移，同时停止喷水机洒水，停止刷子洗刷动作，开始喷清洁剂，当洗车机右移到位后，左移，到位后右移，停止
总结
时间过得真快，三年的学习生活就快结束了。刚知道要做设计的时候，心里是七上八下的，总觉得自己做不好，可是在同学的鼓励下，我慢慢有了信心，一切从头开始，大家互相帮助。
首先，我们最重要的问题是确定毕业设计的题目。刚开始想出的题目都是比较简单，例如机械手、三层电梯之类的，这些都是我们比较熟悉的，可是做起来没有什么难度，最终在大家的一致商议下，决定做PLC控制的自动洗车。
其次，就是资料的准备工作。我们大家在网上查阅了部分有关的资料，也去了几次广州图书馆，大家讨论完之后，就对资料进行整理和分类。
最后，就是动手做设计了。前面所做的一切，都是为这一步做铺垫，一步步地做下去之后，会发现要做出来并不是太难，只不过每做一些，就会发现一处错误要修改，就这样在不断的修改，直到最后的胜利。
时间很快就已经到了，现在设计也已经到了尾声了，现在想想，设计其实就是让我们复习的一个过程，也是一个学习的过程。整理资料，这就是复习;接触新的知识，这就是学习。正所谓活到老学到老，虽然我们即将走出校园，可是我们还是不能我们生存的意义——学习。在这里，我要感谢我的指导老师毛昀对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助，也感谢我的同学们，谢谢你们！
在整个设计中我懂得了许多东西，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且通过这次的设计，也大大提高了我动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次设计的最大收获和财富，使我终身受益。
致谢
在本实训的完成之际我要向所有关心和帮助我的人表示衷心的感谢。
本实训是在毛老师的精心指导下完成的。吴老师在我论文的创作时期给予了我细心的指导和耐心的讲解。毛老师对工作严肃认真的态度和对学术孜孜不倦、不懈进取的治学精神永远是学生学习的楷模。
回顾三年的学习，我要向关心和支持我学习的所有老师表示真挚的谢意！感谢他们对我的关心、关注和支持！
感谢我的父母对我多年无私的培养和爱护，我在他们浓浓的爱中长大成人，我任何一点的成就都来源于他们，我希望能早点用同样深的爱和付出来回报他们。
参考文献
[1]杨青杰.三菱系列PLC应用系统设计指南[M].北京：机械工程出版社,2007.
[2]陈洁.PLC基础及应用[M].江苏：苏州大学出版社,2006.
[3]王整峰,谢云敏.PLC的实际应用[M].上海：上海交通大学出版社,2007.
[4]何衍庆.常用PLC应用手册[M].北京：电子工艺出版社,2007.
[5]廖常初主编.PLC基础及应用第2版[J].北京：机械工业出版社,2007.
附录A
目录 一、绪论 (1) 1.1 应用背景和意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3本论文主要研究内容 (2) 二、自动洗车机的总体设计方案 (4) 2.1洗车机的分类 (4) 2.2自动洗车机种类的选择 (4) 2.3自动洗车机的工艺控制要求 (6) 2.4洗车机控制系统原理图 (6) 2.5洗车机各部件控制要求 (9) 2.6元器件选择 (9) 2.7本章小结 (11) 三、自动洗车机的PLC硬件设计 (12) 3.1.PLC简介及发展 (12) 3.2PLC的分类及选型 (12) 3.3基于PLC控制的自动洗车机特点 (14) 3.4I/O分配表 (15) 3.5外部接线图 (16) 3.6本章小结 (17) 四、自动洗车机的PLC实现 (18) 4.1控制系统流程图 (18) 4.2梯形图实现 (19) 4.3本章小结 (27) 五、总结 (28) 参考文献 (29) 致谢 (30)
一、绪论 1.1应用背景和意义 汽车清洁是汽车保养过程中必不可少的一部分。如今，在中国，汽车的保养和清洁几乎仍然是由人力来完成，这不仅需要时间和精力，还增加了洗车行业的成本。我们在科技创新的时代,自动化控制技术是时代的产物,甚至在偏远的农村,我们还可以看到田野领域的自动化控制技术,但令人失望的是,洗车几个新兴工业自动化控制技术的影子,或人工水、洗涤剂,然后擦洗,然后自然风干,持续了多年的老式洗车。令人难以置信的是，我们总是追求速度和质量，在这件事上是如此的耐心，我们宁愿浪费大量的时间在洗车上。不仅如此，这种清洁方式还会浪费我们赖以生存的大量水。综合考虑，我们会发现传统的洗车方式已经不适应这个时代，通过自动化技术控制洗车是未来洗车行业的发展方向。 在中国的一些大城市，仍有一小部分汽车美容公司通过自动控制技术来完成对汽车的清洗、对汽车蜡漆的保养等一小部分工作。在短期内，自动洗车需要引进很多设备，不是以前，相对成本会增加，但事实上，自动洗车会给企业带来更多的好处。传统的手动洗车方式，普通的日常洗车需要20分钟左右，而自动洗车只需几分钟。由于自动洗车的初期投入相对较高，许多小型洗车厂没有自动洗车的概念。但不可否认的是，自动洗车是这个行业未来的潮流。在中国的洗车行业，自动化技术还不普及，所以有巨大的市场。在这样的有利条件下，高效率、高品质的自动清洗装置进入洗车行业，是行业走向成熟的必由之路。针对这种情况下,PLC控制系统的设计是新增加了很多继电器来控制整个洗车的过程,如时间控制器,中间继电器,等等,在一个信息化的世界,速度,一套结构简单、低成本、高利用率的洗车设备将成为普通汽车美容公司,即使是中小公司的洗车的选择。 1.2国内外研究现状 近年来，汽车清洗在我国逐渐发展成为一个新兴产业，具有资金少、技术门槛低的特点。由于从当地国家,不是很完美,设备相关行业标准,网站、环境保护、技术和管理方面缺乏一个明确的要求和规定,是应该取消的洗车方式仍在汽车市场难以消退,
自动洗车机电气控制系统 设计
1 系统概述 1.1 应用背景及意义 汽车行业随着科学技术的发展有了质的飞跃。随着时代发展，人们生活水平提高，人们对汽车的需求逐渐增加，随之而来的便是汽车的保养。其中汽车清洗便是不可或缺的一项内容。当今社会，高科技的发展实现了各行业的自动化控制，但是在汽车清洗行业，大部分仍是人工完成。传统洗车业利用人力，对汽车涂抹泡沫，然后利用水泵对汽车进行冲洗，再在自然光及风等条件下，使清洗后的汽车进行自然风干。虽然实现汽车清洗，但过分依赖人力，操作时间长，浪费大量水资源，经济性差，不利于洗车业的发展。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、喷漆等的自动化，但成本高，其自动控制系统不适合小型的、专门的汽车清洗行业。因此，对于中小型城市，汽车清洗业有着巨大的发展潜力。如何实现高效、高质量并且适用于小型汽车的自动清洗，就成了汽车清洗行业发展的必然要求。本次设计采用PLC控制，通过线路的通断来实现汽车自动清洗。它可以节省人力、物力资源，高效、准确的完成洗车任务，为客户提供便利，而且极大的节约水资源，符合建设节约型社会的时代需要。这套汽车自动清洗系统结构简单，成本低，适合不同场合的需求，尤其是中小型公司。
1.2系统描述及设计要求 自动洗车机由门式框架组成，门式框架有一台三相异步电机拖动，4KW 380V 50HZ ，在车头和车尾处分别设置有一个行程开关，门式框架上安装有3个刷子（上、左、右各1个），分别有1台单相电机拖动，1.5KW 220V 50HZ ，同时门式框架上安装有3组喷水喷头（上、左、右各1个），由一台水泵电机拖动1KW 220V 50HZ ，喷头由电磁阀控制DC24V 5W 。洗车机外部框架结构示意图如图1.2.1所示。 车头限位置开关 洗车机门式框架 门架前进 门架后退 图 1.1 洗车机外部框架结构图 具体功能实现： 1、按下启动按钮，洗车机框架开始由车头向车尾移动，喷水设备开始喷水。 2、门式框架移动到达车尾限位开关后，开始返回，并保持继续喷水。 3、门式框架移到车头限位置后，保持喷水，同时刷子开始工作，框架开始向车尾移动。 4、门式框架移到车尾限位置后，保持喷水，刷子转动，框架开始向车头移动。 5、重复上面第3、4步，框架向车头移动至限位开关停止。洗车整个过程完成。启动灯熄灭
江西理工大学应用科学学院题目自助洗车机控制的设计 班级：机电10级 姓名：黄健 学号： 08060110327 指导老师：肖清 完成时间： 2013 年6月
摘要 时代在前进，人们的生活水平在不断提高，汽车是出行的重要交通工具，所以汽车的数量越来越多，同时带动了洗车业的发展。洗车成了不可缺少的话题和必须处理的事情。随着科技的发展，洗车机也从原来的人工洗车发展到了如今的自助洗车，为了更加方便人们以后的洗车问题，本系统实现了完全的自助洗车，使得洗车越来越轻松、方便、快捷。本次设计的自助洗车机系统采用以PLC为核心的控制器思想，以按键和投币机作为信息采集单元，以PLC作为数据处理和控制单元，以数码管作为现实数据单元，以指示灯作为用户状态单元和工作指示单元的自助洗车机控制系统。 关键字：PLC控制、自助洗车、数码管显示
引言 一、设计目的 我国汽车工业高速度完成长，汽车行业前景广阔。根据调查结果表明，预计2011年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间。到2020年，中国本土汽车产量将达到2000万辆左右，其中两成产品将进入国际市场。 根据汽车行业专家们的预测，随着我国经济的持续高速发展和人们消费观念的改变，中国将成为世界轿车的最大消费国之一，即我国轿车保有量在未来的一二十年里将会有飞速提高。在不久的将来，开车将会是人们普遍掌握的生活技能，轿车也不再是特权人士的标志，而将是人们出门的代步工具。那么当人们拥有一辆自己的爱车时，无疑会呵护倍至。汽车的平时清洁护理和定期美容保养，必然成为人们日常的消费内容。另一方面，我国各大中城市虽然发展很快，但建设不配套，缺乏停车场所，使大量汽车只能露天栖息，饱受风吹、雨淋、日晒的无奈，致使汽车日渐老化。这就更加促进了汽车美容业的发展。而汽车清洗是汽车美容项目的重要，虽然人工洗车和pc洗车的收费相差不几，但在时间、效率、人的劳力、物力上却泾渭分明。而使用自助洗车机则具有以下优点： 1)洗一辆车的时间只需要3至4分钟，效率高； 2)能大大削减生产力、降低劳动强度，节省成本； 3)手洗比起来更易吸引客户，在提高群体形象的同时，又能大幅度提高的 经济收益； 4)可以采用轮回水设备，减少用水量，节能环保。 二、设计任务 根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自助洗车机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括： 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能； 3. 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； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计； 5. 进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。
目 录 摘 要.................................................................... I Abstract................................................................. II 第1章 洗车机发展情况综述. (1) 1．1 前言 (1) 1．2 国内外洗车机发展的现状 (1) 1．2．1 国内洗车机发展的现状 (1) 1．2．2 国外洗车机发展的现状 (3) 1．3 洗车机的优点和不足 (5) 第2章 总体方案设计....................................... 错误!未定义书签。 2．1 电脑洗车机概述 ................................... 错误!未定义书签。 2．2 方案的拟定 ....................................... 错误!未定义书签。 2．2．1 隧道式电脑洗车机 ........................... 错误!未定义书签。 2．2．2 往复式电脑洗车机 ........................... 错误!未定义书签。 2．3 方案选择 ......................................... 错误!未定义书签。 2．4 方案分析 ......................................... 错误!未定义书签。 2．5 方案设计 ......................................... 错误!未定义书签。 2．5．1 洗车机的组成及技术参数 ..................... 错误!未定义书签。 2．5．2 洗车机控制过程的设计 ....................... 错误!未定义书签。第3章 电气元件的选型..................................... 错误!未定义书签。 3．1 低压断路器的选择 ................................. 错误!未定义书签。 3．1．1 低压断路器的结构及工作原理 ................. 错误!未定义书签。 3．1．2 低压断路器的型号选用 ....................... 错误!未定义书签。 3．2 接触器的选择 ..................................... 错误!未定义书签。 3．2．1 接触器的结构及工作原理 ..................... 错误!未定义书签。 3．2．2 接触器的型号选用 ........................... 错误!未定义书签。 3．3 光电开关的选择 ................................... 错误!未定义书签。 3．3．1 光电开关的工作原理 ......................... 错误!未定义书签。 3．3．2 光电开关的分类 ............................. 错误!未定义书签。 3．3．3 光电开关的型号选用 ......................... 错误!未定义书签。 3．4 控制按钮的选择 ................................... 错误!未定义书签。第4章 电气控制系统电路设计............................... 错误!未定义书签。 4．1 电动机的选择 ..................................... 错误!未定义书签。 4．2主电路的设计 ...................................... 错误!未定义书签。 4．3控制电路的设计 .................................... 错误!未定义书签。 4．4模拟电路的设计 .................................... 错误!未定义书签。第5章 硬件系统设计....................................... 错误!未定义书签。 5．1 系统控制要求以及控制分析 ......................... 错误!未定义书签。 5．2 输入/输出点的确定 ................................ 错误!未定义书签。 5．3 CPU模块型号选择 .................................. 错误!未定义书签。 5．3．1 主机模块简介 ............................... 错误!未定义书签。 5．3．2 CPU模块选型 ............................... 错误!未定义书签。
目录 1 系统概述 (1) 1.1 应用背景及意义 (2) 1.2 系统描述及设计要求 (2) 2 方案论证 (5) 3 硬件设计 (7) 3.1 系统原理方框图 (7) 3.2 系统主电路原理图 (7) 3.3 I/O 分配 (8) 3.4 PLC 选择 (10) 3.5 PLC 控制原理图 (12) 3.6 PLC 控制接线图 (12) 3.7 元器件选型 (15) 4 软件设计 (18) 4.1 主流程图 (18) 4.2 梯形图 (19) 设计心得 (19) 参考文献 (20) 1 系统概述
1.1 应用背景及意义 汽车行业随着科学技术的发展有了质的飞跃。随着时代发展，人们生活水平提高，人们对汽车的需求逐渐增加，随之而来的便是汽车的保养。其中汽车清洗便是不可或缺的一项内容。当今社会，高科技的发展实现了各行业的自动化控制，但是在汽车清洗行业，大部分仍是人工完成。传统洗车业利用人力，对汽车涂抹泡沫，然后利用水泵对汽车进行冲洗，再在自然光及风等条件下，使清洗后的汽车进行自然风干。虽然实现汽车清洗，但过分依赖人力，操作时间长，浪费大量水资源，经济性差，不利于洗车业的发展。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、喷漆等的自动化，但成本高，其自动控制系统不适合小型的、专门的汽车清洗行业。因此，对于中小型城市，汽车清洗业有着巨大的发展潜力。如何实现高效、高质量并且适用于小型汽车的自动清洗，就成了汽车清洗行业发展的必然要求。本次设计采用 PLC 控制，通过线路的通断来实现汽车自动清洗。它可以节省人力、物力资源，高效、准确的完成洗车任务，为客户提供便利，而且极大的节约水资源，符合建设节约型社会的时代需要。这套汽车自动清洗系统结构简单，成本低，适合不同场合的需求，尤其是中小型公司。 1.2 系统描述及设计要求 自动洗车机由门式框架组成，门式框架有一台三相异步电机拖动，4KW 380V 50HZ，在车头和车尾处分别设置有一个行程开关，门式框架上安装有 3 个刷子（上、左、右各 1 个），分别有 1 台单相电机拖动，1.5KW 220V 50HZ，同时
电气工程及其自动化专业课程设计任务书 系（部）：机电工程系专业：电气工程及其自动化班级：电气14专接本
目录 摘要................................ 错误！未定义书签。1绪论 .............................. 错误！未定义书签。2．系统的硬件配置.. (5) 2.1 编程原件地址分配 (5) 2.1.1 PLC的I/O分配表 (5) 2.1.2 自动洗车控制系统I/O接线图 (6) 2．3硬件接线图 (6) 3 系统软件设计 (7) 3.1 自动洗车控制系统流程 (7) 3.2 自动洗车控制系统梯形图 (14) 4 调试过程 (24) 4．1硬件调试 (24) 4．2软件调试 (24) 4．3整机调试 (24) 5 课设总结.......................... 错误！未定义书签。6参考文献 .......................... 错误！未定义书签。
摘要 自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。自动洗车控制系统采用了四输入信号，分别为启动开关I0.0、右极限开关I0.1、左极限开关I0.2、原点复位按钮I0.3；九个输出信号，洗车机右移Q0.0、风扇动作Q0.1、刷子动作Q0.2、洗车机左移Q0.3、喷洒清洁剂Q0.4、喷水Q0.5、洗车机动作Q0.6、启动灯Q0.7、复位灯Q1.0。其中洗车机右移和洗车机左移由电动机1的正反转控制，刷子动作由电动机2控制，喷水及喷清洁剂由电磁阀控制。经启动后可自动完成清洗后自动停止，也可手动停止，但启动前必须复位。根据输入输出数量采用CPU224即可满足条件，自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。 关键词;自动洗车;PLC控制；顺序控制 1 绪论 当今的社会汽车行业发展迅猛，汽车维修保养行业竞争更是愈演愈烈，洗车机由此得以广泛应用。自助洗车机分为龙门往复式和隧道式两种机型，通过对毛刷，水泵，机体行走机构和风机等部件的驱动控制，全自动完成对车辆的刷洗和风干。龙门往复式洗一辆车仅耗时1.5min~4min，隧道式满负荷运行时每辆车仅耗时1.5min左右，避免了手工洗车用水的随意性。洗车机配备专用的水处理设备后，可对洗车污水进行回收净化循环利用，可以节约水资源，是一个很有发展前景的符合现代化建设需要的机电一体化产品。PLC可靠性高，编程简单且易维护，用作自助洗车机控制系统的核心，更能体现它的这些完美品质。以下是自助洗车机的优点： （1）使用自助洗车机效率高，能大大减少劳动力、降低劳动强度，节省成本。 （2）一般使用新科技研发的自助洗车机清洗与人员手洗比起来更容易吸引客户，在提高整体形象的同时，又能大幅度提高的经济收入。 （3）自助洗车机完全可以采用循环水设备，水用量在原有上可减少1/3，更可有效的合理利用水资源，节能环保。
第1章控制工艺流程分析 1.1 自主洗车控制过程描述 设计投币100元自助洗车机。 1．有3个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动开关洗车机才会动作，启动灯亮起。7段数码管会显示投币金额（用BCD码），当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额（退币选作）。 洗车机动作流程。 1）．按下启动开关之后，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。 2）．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。 3）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设 备开始动作——喷洒清洁剂。 4）．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。 5）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，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后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。 7）．洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移3 s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，然后往右移。 8）．洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。 9）．洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗车整个流程完成，启动灯熄灭。 2．原点复位设计。 若洗车机正在动作时发生停电或故障，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动作，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，表示洗车机完成复位动作。 3. 自助洗车机的长处
全自动洗车机项目 投资合作方案 投资合作方案参考模板，仅供参考
摘要 该全自动洗车机项目计划总投资7271.52万元，其中：固定资产 投资5256.23万元，占项目总投资的72.29%；流动资金2015.29万元，占项目总投资的27.71%。 达产年营业收入13636.00万元，总成本费用10280.78万元，税 金及附加137.55万元，利润总额3355.22万元，利税总额3955.56万元，税后净利润2516.41万元，达产年纳税总额1439.14万元；达产 年投资利润率46.14%，投资利税率54.40%，投资回报率34.61%，全部投资回收期4.39年，提供就业职位220个。 坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实 际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设 计上充分体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目 产品生产工艺技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以 经济效益为中心，在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资 费用的控制工作，以求实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资 决策提供可靠的依据。努力提高项目承办单位的整体技术水平和装备 水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。
本全自动洗车机项目报告所描述的投资预算及财务收益预评估基于一个动态的环境和对未来预测的不确定性，因此，可能会因时间或其他因素的变化而导致与未来发生的事实不完全一致。
全自动洗车机项目投资合作方案目录 第一章全自动洗车机项目绪论 第二章全自动洗车机项目建设背景及必要性 第三章建设规模分析 第四章全自动洗车机项目选址科学性分析 第五章总图布置 第六章工程设计总体方案 第七章风险评价分析 第八章职业安全与劳动卫生 第九章项目实施进度计划 第十章投资估算与经济效益分析
电气控制与PLC课程设计 题目：自动洗车机 院系：工学院电气与电子工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程XXXX班 姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXXXXX 指导教师：XXXXXX 二〇一五年六月
PLC课程设计任务书 一、基本情况 学时：1周学分：1学分适应班级： 二、进度安排 本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下： 实习动员及准备工作：1学时 总体方案设计：4学时 硬件设计：10学时 软件设计：10学时 撰写设计报告：4 学时 总结：1学时 教师辅导：随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 电气控制与PLC课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图，应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 电气控制与PLC课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到6次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散，每3-4名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴
理工大学应用科学学院题目自助洗车机控制的设计 班级：机电10级 姓名：黄健 学号： 指导老师：肖清 完成时间：2013 年6月
摘要 时代在前进，人们的生活水平在不断提高，汽车是出行的重要交通工具，所以汽车的数量越来越多，同时带动了洗车业的发展。洗车成了不可缺少的话题和必须处理的事情。随着科技的发展，洗车机也从原来的人工洗车发展到了如今的自助洗车，为了更加方便人们以后的洗车问题，本系统实现了完全的自助洗车，使得洗车越来越轻松、方便、快捷。本次设计的自助洗车机系统采用以PLC为核心的控制器思想，以按键和投币机作为信息采集单元，以PLC作为数据处理和控制单元，以数码管作为现实数据单元，以指示灯作为用户状态单元和工作指示单元的自助洗车机控制系统。 关键字：PLC控制、自助洗车、数码管显示
引言 一、设计目的 我国汽车工业高速度完成长，汽车行业前景广阔。根据调查结果表明，预计2011年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间。到2020年，中国本土汽车产量将达到2000万辆左右，其中两成产品将进入国际市场。 根据汽车行业专家们的预测，随着我国经济的持续高速发展和人们消费观念的改变，中国将成为世界轿车的最大消费国之一，即我国轿车保有量在未来的一二十年里将会有飞速提高。在不久的将来，开车将会是人们普遍掌握的生活技能，轿车也不再是特权人士的标志，而将是人们出门的代步工具。那么当人们拥有一辆自己的爱车时，无疑会呵护倍至。汽车的平时清洁护理和定期美容保养，必然成为人们日常的消费容。另一方面，我国各大中城市虽然发展很快，但建设不配套，缺乏停车场所，使大量汽车只能露天栖息，饱受风吹、雨淋、日晒的无奈，致使汽车日渐老化。这就更加促进了汽车美容业的发展。而汽车清洗是汽车美容项目的重要，虽然人工洗车和pc洗车的收费相差不几，但在时间、效率、人的劳力、物力上却泾渭分明。而使用自助洗车机则具有以下优点： 1)洗一辆车的时间只需要3至4分钟，效率高； 2)能大大削减生产力、降低劳动强度，节省成本； 3)手洗比起来更易吸引客户，在提高群体形象的同时，又能大幅度提高的 经济收益； 4)可以采用轮回水设备，减少用水量，节能环保。 二、设计任务 根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自助洗车机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要容包括： 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能； 3. 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； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计； 5. 进行系统调试，实现自助洗车机的控制要求。
全自动电脑洗车机系统的设计 李建平，谭彧 中国农业大学工学院, 100083 E-mail: li62337285@https://www.doczj.com/doc/856075227.html, 摘要：通过对汽车清洗机功能的要求，清洗过程中各主要清洗机构运动轨迹分析，完成了清洗机总体方案设计；完成了汽车清洗机驱动系统设计，使洗车机在断电或气压不足时，各机件都能处于安全位置，从根本上避免了在失电等情况下对汽车损害的可能，同时采用硬件电气联锁设计，保证了驱动电机的安全性；完成了汽车清洗机控制系统的设计，硬件设计采用了PLC控制器，提高了控制系统运行的可靠性，保证了洗车机的安全运行。 关键词：汽车清洗机 PLC 自动控制 1 引言 随着我国汽车保有量的迅速提高，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇。汽车清洗机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果、清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。 2 全自动洗车机的总体方案设计 汽车清洗机主要由机械系统、驱动系统、控制系统以及水循环系统等组成[1]。 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。 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[2]。从运行精度、功能、结构、体积、成分等角度综合考虑，本设计选用电气驱动和气压驱动方式，其中，机架的行走，顶刷、大侧刷和小侧刷和吹干风箱运行采用气动驱动方式。 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，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序[3]。 水循环系统的作用是将汽车清洗机洗车废水净化，循环利用。 3 全自动洗车机气路系统的设计 通过对汽车清洗机气动系统的工况分析，可确定顶刷、大侧刷、风管选用单作用气缸即可完成控制要求，但由于受力状况均为活塞杆退回状态，若通过机构转换不仅增加了成本，而且传动效率和机构尺寸将受很大的影响，因此，气缸均选用双作用气缸[4]，工作原理如图1所示。 顶刷依靠气缸活塞杆拉动摆臂而下降，回位则依靠平衡机构实现。 吹干管的工作原理与顶刷基本相同，只是又加了一重机械保护装置，图中元件17为滚轮杠杆式换向阀，当风管距离车身到达滚轮的保护距离时，阀芯被压下，阀换向，从而使风 - 1 -
课题二全自动洗衣机的PLC控制 一、概述 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。 全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定.作盛水用。内桶可以旋转.作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔.使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时.通过电控系统使进水阀打开.经进水管将水注入到外桶。排水时.通过电控系统使排水阀打开.将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现.此时脱水桶并不旋转。脱水时.通过电控系统将离合器合上.由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 二、设计任务和要求 该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环.则返回从进水开始的全部动作.进行下一次大循环；若完成了3次大循环.则进行洗完报警。报警10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。
三、设计方案提示 1．I/O地址 输入输出 ：启动按钮：进水电磁阀 Xl：停止按钮：电动机正转接触器 ：排水按钮：电动机反转接触器 ：高水位开关：排水电磁阀 ：低水位开关：脱水电磁阀 ：报警蜂鸣器 2．方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。
目录 第1章控制工艺流程分析 (1) 1.1自助洗车机控制过程描述 (1) 1.2自助洗车机控制工艺分析 (1) 第2章控制系统总体方案设计 (3) 2.1系统硬件组成 (3) 2.2控制方法分析 (3) 2.3I/O分配 (4) 2.4系统接线图设计 (5) 第3章控制系统梯形图程序设计 (6) 3.1控制程序流程图设计 (6) 3.2控制程序时序图设计 (7) 3.3控制程序设计思路 (7) 第4章监控系统设计 (8) 4.1PLC与上位监控软件通讯 (8) 4.2上位监控系统组态设计 (8) 4.3实现的效果 (9) 第5章系统调试及结果分析 (10) 5.1系统调试及解决的问题 (10) 5.2结果分析 (10) 第6章心得与体会 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
第1章控制工艺流程分析 1.1自助洗车机控制过程描述 随着我国汽车保有量的迅速提高，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇，自助洗车机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果，清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。 自助洗车机控制系统必须满足大于一百元可以洗车。自助洗车机的主要运动是左右循环运动由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同的其他动作，如喷水、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到行程开关才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位设计，如在洗车过程中由其他原因使洗车停止在非原点的其他位置，则需要手动对其进行复位，到位时复位灯亮，此时才可以启动，否则启动无效，洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自动停止，也可在需要时手动停止。 1.2自助洗车机控制工艺分析 1．设计投币100元自助洗车机。 2．有3个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动 开关洗车机才会动作，启动灯亮起。7段数码管会显示投币金额（用BCD码），当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额（退币选作）。 洗车机动作流程： 1）．按下启动开关之后，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。 2）．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。 3）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设备开始动作——喷洒清洁剂。 4）．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。 5）．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机右移3s后停止，刷子开始洗刷。 6）．刷子洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。
编号：CZ-GC-04543 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 全自动洗车机安全操作规程Safety operation rules for automatic car washing machine
全自动洗车机安全操作规程 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 一、操作洗车机之前确定检查及其周围有无障碍物，确定在洗车范围内没有任何人或遗留之杂物，重电检查轨道滚筒有无异物。 二、检查完毕，请把洗车机电源接通程序： 1、先把总电源合上，看到显示灯，确认供电正常； 2、再打开面板供电钥匙开关，全部项目应显示正常； 3、确定水、电、气各路一切正常。 三、机器操作前应将所有控制箱门板关好，并严禁在控制箱内堆放杂物。 四、控制面板内的控制原件、线路严禁随便碰触或改造。 五、避免在雨天开闭控制柜，以防止漏电或短路等情形。 六、指挥车辆进入洗车机，车轮轮胎落入轨道滚筒后提醒车主注意事项： 1、请打空档（N）；
2、请收天线，关闭CD音响，关闭门窗； 3、勿拉手刹车； 4、勿踩刹车； 5、勿打方向盘（请驾驶员把方向盘扶正）； 6、洗车完毕，绿灯亮时请入档开动车辆。 七、车辆进入轨道前，应检查的车辆状况： 1、雨刮、天线、后视镜是否正常； 2、有无其他松动、脱落部件等。 八、正确将车辆导入轨道滚筒，并随时注意观察各种状况。 九、在洗车程序进行中，操作人员严禁擅自离开操作岗位，随时做好对突发状况的应变准备，给予相应的处理措施，将人为流失等因素造成的损失降至最低。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here
隧道式洗车机自动控制系统的设计 电气工程及其自动化讲师 摘要 本文介绍隧道式自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。采用S7-200系列PLC来实现隧道式自动洗车机控制系统的设计，并利用STEP7-MICRO/MIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计。使用超声波传感器和红外线传感器对车辆进行检测，超声波传感器输出信号通过模拟扩展模块输入PLC，红外线传感器、限位开关及各开关按钮信号以数字量的形式直接输入PLC。PLC输出信号主要控制洗涤刷电机、喷淋水电磁阀、热风烘干机和报警装置等。 关键词：自动洗车机、传感器、PLC Abstract This paper introduces the tunnel type automatic washing control system design idea, design procedures and functions can be achieved. The design uses S7-200 series PLC to implement tunnel type automatic washing machine control system, and complete the program design, instruction table ladder by STEP7-MICRO/MIN32 software. Detection of the vehicle using ultrasonic sensor and infrared sensor, ultrasonic sensor output signal through the analog input PLC expansion module, infrared sensor, limit switch and the switch button signal to digital form directly into PLC. The main PLC output signal control wash brush motor, water spray solenoid valve, hot air drying machine and alarm device. Keywords: automatic washing machine, sensor, PLC 一、绪论 利用全自动洗车设备来洗车可以节约用水，节约人工成本，节约时间，所以自动洗车设备将得到越来越多的应用。自动洗车设备成功运行的关键在于其控制系统，控制系统必须能够在顺利完成洗车各道工序的同时，保证绝对的安全，不能让车辆里的人员和设备受到伤害。全自动隧道式洗车机是自动洗车机中清洗工序最完备、最复杂的设备。 本设计取材于实际项目工程实例。系统涉及运动控制系统、电子技术、电器控制技术、PLC、自动控制原理、计算机网络技术、组态软件等多门课程知识和技术，要求控制系统技术先进、安全可靠、成本合理、满足行业规范。 二、
摘要 随着我国汽车保有量的迅速提高，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇，自助洗车机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果，清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。 本文主要通过对自助洗车机功能要求和运行分析，确定了自助洗车机的总体设计方案。并主要进行了自助洗车机的驱动和控制系统的设计，针对自助洗车机的特点，采用自助投币，喷水，洗刷，喷洒清洗剂和风干等过程，应用了可编程控制技术对自助洗车机PLC控制系统进行了硬件设计和软件编程。PLC采用梯形图编程语言，并应用了组态王软件，对其运行过程实行监控，最终达到了实现自助洗车机的传动和控制要求。 关键词：可编程控制器；自助洗车机；控制
目录 1 绪论 (1) 2 系统的硬件配置................................ 错误！未定义书签。 2.1 PLC简介 (2) 2.2 PLC的分类 (2) 2.3 编程元件地址分配 (3) 3.自动洗车控制系统设计思想 (3) 3.1自动洗车控制系统分析 (4) 3.2 自动洗车控制系统流程图 (4) 3.3软件设计 (9) 4 调试过程 (20) 6 课设总结 (23) 参考文献 (23)
1 绪论 当今的社会汽车行业发展迅猛，汽车维修保养行业竞争更是愈演愈烈，洗车机由此得以广泛应用。自助洗车机分为龙门往复式和隧道式两种机型，通过对毛刷，水泵，机体行走机构和风机等部件的驱动控制，全自动完成对车辆的刷洗和风干。龙门往复式洗一辆车仅耗时1.5min~4min，隧道式满负荷运行时每辆车仅耗时1.5min左右，避免了手工洗车用水的随意性。洗车机配备专用的水处理设备后，可对洗车污水进行回收净化循环利用，可以节约水资源，是一个很有发展前景的符合现代化建设需要的机电一体化产品。PLC可靠性高，编程简单且易维护，用作自助洗车机控制系统的核心，更能体现它的这些完美品质。以下是自助洗车机的优点： （1）使用自助洗车机效率高，能大大减少劳动力、降低劳动强度，节省成本。 （2）一般使用新科技研发的自助洗车机清洗与人员手洗比起来更容易吸引客户，在提高整体形象的同时，又能大幅度提高的经济收入。 （3）自助洗车机完全可以采用循环水设备，水用量在原有上可减少1/3，更可有效的合理利用水资源，节能环保。 本次的总体设计选用西门子PLC控制，洗车机洗车过程中自助投币，喷水，洗刷，喷洒清洗剂和风干等过程的全面监控。
第2章 总体方案设计 2．1 电脑洗车机概述 电脑洗车机是利用电脑控制毛刷和高压水枪来清洗汽车的一种设备。主要由电路、气路、水路和机械部分构成。电脑洗车是用大量的流动水冲洗车身，洗完后还会经过机器自动风干程序，可以把存留在车身所有缝隙里的水流全部吹出来，起到了保护汽车内部部件的作用，同时完全避免了泥沙划伤车漆的现象。电脑洗车机技术先进，造型美观，有多种全自动洗车程序可供选择。它通过光电系统检测，经电脑分析计算出各种动作的最佳位置和力度，达到最佳的洗车效果。具有洗车效果好，效率高，节水等特点。电脑洗车机按其工作方式可分为隧道式和往复式两种。 隧道式电脑洗车机根据功能的多少及先进程度，分为多个等级。比较基础的是清水冲洗、皂液冲刷、冷风吹干、人工再行擦拭的方式。在这个基础上，还有多个升级版，有的有两套吹风；有的加上热风；有的可以同时冲洗底盘；还可以在洗车和吹干之间再加一个光亮剂喷洗门，喷出光亮剂在吹干时使其固化，也就是所谓的蜡洗。最先进的机型已经开始采用数字信号传输命令，指导机器完成各个程序和动作。 往复式电脑洗车机是一种最初级的洗车设备。当车开进设备后，汽车位置固定不动，设备的龙门带着洗车用具，前后移动，完成洗车的各个程序。它的优点是设备的购进价格相对较低，大约是隧道式机器的二分之一；还有一个长处就是它相对于隧道式机器，工作时的实际占地面积小，甚至可以再一个较大的房间里完成洗车。对于前期资金较紧张或店内面积较小的投资者比较适合。 2．2 方案的拟定 2．2．1 隧道式电脑洗车机 1. 隧道式电脑洗车机工作原理： 洗车机不动，汽车由机械牵引或自行缓慢通过洗车机的工作区域，洗车机通过各种检测设备反馈的信息，按照相应的指令程序自动运行，达到清洗汽车的工作方式。按清洗车型又可分为：大巴式洗车机、无轨电车(地铁、旅游列车)清洗