畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）：汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制系統(tǒng)

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1、 編號(hào): 畢業(yè)論文 題 目 PLC自動(dòng)洗車系統(tǒng) 指導(dǎo)教師 唐 艷 學(xué)生姓名 高瀚斐 學(xué) 號(hào) 200801702066 專 業(yè) 自動(dòng)化 教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電工程系 （蓋章） 二O一二年五月十五日 德州學(xué)院畢業(yè)

2、論文（設(shè)計(jì)）課題說明書 2011年11月10日 題 目 PLC自動(dòng)洗車系統(tǒng) 指 導(dǎo) 教 師 唐 艷 職 稱 副教授 主要研究方向 電機(jī)、電器控制系統(tǒng)及PLC設(shè)計(jì) 課題目的及意義： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車行業(yè)迅速崛起，隨之而來的便是洗車業(yè)的飛速發(fā)展。一方面國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的水槍式洗車，效率低，不能滿足國(guó)內(nèi)洗車業(yè)日益增長(zhǎng)的需要，而且嚴(yán)重浪費(fèi)水資源，亟待探索新的洗車方式；另一方面，國(guó)外洗車業(yè)發(fā)展的很快，所用的技術(shù)含量高以及資金的投入大，不適合中國(guó)市場(chǎng)。而汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制則有效地解決了以上問題。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)

3、展趨勢(shì)： 國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上存在各種各樣的清洗方式，主要有超聲波清洗、紅外清洗、激光清洗、無水清洗（主要適用于那些漆面相對(duì)較為清潔的車輛）、微水清洗、循環(huán)水洗車——電腦洗車、非循環(huán)水洗車——手工洗車和高壓水槍清洗。目前，隧道式洗車在世界各地流行，在各大城市早已取代了傳統(tǒng)的人工洗車方式，而在國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的洗車方式——水槍式洗車，還是占據(jù)主要地位，全自動(dòng)洗車是未來國(guó)內(nèi)洗車業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告書 2

4、011年 12月 10 日 院（系） 機(jī)電工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 姓 名 高瀚斐 學(xué) 號(hào) 200801702066 論文（設(shè)計(jì)）題目 PLC自動(dòng)洗車系統(tǒng) 一、選題目的和意義 近幾年隨著私家車的大量涌入,汽車清洗行業(yè)發(fā)展很快，隨之而來的是帶動(dòng)洗車業(yè)一起火暴。然而傳統(tǒng)的人工洗車效果不理想，極大的浪費(fèi)人力物力和自然資源。行業(yè)調(diào)查顯示，車主對(duì)汽車的清洗為每周1-2次，全國(guó)每年的洗車費(fèi)用超過350億元，汽車保有量在10萬以上的城市，一年的洗車費(fèi)用將在1億元以上，利潤(rùn)相當(dāng)可觀.中國(guó)汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)勢(shì)頭，被許多業(yè)內(nèi)專家公認(rèn)為中國(guó)開始進(jìn)入汽車社會(huì)。在車消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，家庭購買

5、比例越來越大，已經(jīng)成為市場(chǎng)需求的主體，隨著中國(guó)汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)人的消費(fèi)熱情將全面升級(jí)，與之相伴的必然是汽車清洗行業(yè)的快速發(fā)展。第三，水資源問題已成為我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過程中必須認(rèn)真解決的重大問題，循環(huán)水洗車成為必然要求。 二、本選題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 隨著汽車清洗技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上存在各種各樣的清洗方式，主要有超聲波清洗、紅外清洗、激光清洗、無水清洗（主要適用于那些漆面相對(duì)較為清潔的車輛）、微水清洗、循環(huán)水洗車——電腦洗車、非循環(huán)水洗車——手工洗車和高壓水槍清洗。 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已擴(kuò)展到所有的控制領(lǐng)域。PLC的應(yīng)用面廣

6、、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要控制設(shè)備之一，傳統(tǒng)的人工洗車方式過于繁雜，浪費(fèi)人力，利用PLC控制的汽車自動(dòng)清洗裝置，就避免了傳統(tǒng)洗車的缺陷。洗車過程由PLC控制著，整個(gè)過程可在兩分鐘內(nèi)完成，且啟動(dòng)之后無需由人控制，實(shí)現(xiàn)真正的全自動(dòng)。目前，隧道式洗車在世界各地流行，在各大城市早已取代了傳統(tǒng)的人工洗車方式，這離不開PLC技術(shù)的支持。節(jié)水環(huán)保、增加技術(shù)含量和提高服務(wù)檔次，將成為洗車業(yè)發(fā)展的必由之路。 三、課題設(shè)計(jì)方案和方法。 用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車全自動(dòng)清洗的控制，基本內(nèi)容包括：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、等），軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（運(yùn)用功能指令進(jìn)行PL

7、C控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序），創(chuàng)新設(shè)計(jì)（程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)），最后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自助洗車機(jī)的控制要求。 四、計(jì)劃進(jìn)度安排 起止時(shí)間：2011年10月15日至2012年05月20日 進(jìn)度安排： （1）2011.10.15至2011.12.10 收集、閱讀、分析資料和參考文獻(xiàn)，理清思路，同時(shí)完成課題說明書和開題報(bào)告書。 （2）2011.12.11至2012.03.10 設(shè)計(jì)論文的大體輪廓，草擬樣稿。 （3）2012.03.11至2012.03.20 進(jìn)一步收集、分析資料，進(jìn)行整體設(shè)計(jì)確立，完成論文的初步設(shè)計(jì)，同時(shí)完成設(shè)計(jì)中期檢查表

8、。 （4）2012.03.25至2012.04.30 基本完成設(shè)計(jì)工作，交由老師審閱。 （5）2012.05.01至2012.05.05 根據(jù)導(dǎo)師提出的論文修改和完善意見，對(duì)論文做進(jìn)一步的充實(shí)、修改和完善。 （6）2012.05.06至2012.05.11 根據(jù)導(dǎo)師提出的定稿意見做最后的完善，檢查論文的格式和文字等細(xì)節(jié)，按照論文的同意格式排版并將最終的論文定稿打印、裝訂。 （7）2012.05.12至2012.05.20 準(zhǔn)備答辯。 五、主要參考文獻(xiàn) [1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [2]楊青杰.三菱

9、FX系列PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [3]郁漢琪等.可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社 [4]哈爾濱成功汽車維修有限公司發(fā)展戰(zhàn)略案例 哈爾濱工程大學(xué) 2007 中國(guó)優(yōu)秀碩士 學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 [5]王開春.工業(yè)清洗技術(shù)實(shí)用手冊(cè).2005年3月 指導(dǎo)教師意見及建議： 簽名： 年 月 日 簽名： 年 月 日 教學(xué)單位

10、領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表 院(系)： 機(jī)電工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 2012 年 03 月 20 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： PLC自動(dòng)洗車系統(tǒng) 學(xué)生姓名 高瀚斐 學(xué) 號(hào) 200801702066 指導(dǎo)教師 唐 艷 職 稱 副教授 計(jì)劃完成時(shí)間：2012年 05月 10日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度計(jì)劃： 2012.10.15-11.14 市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)傳統(tǒng)汽車清洗的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行

11、分析。 2012.11.15-12.10 完成開題報(bào)告，改正不足之處。 2012.01.21-01.31 確定論文的架構(gòu)。 2012.02.01-02.21 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。 2012.03.10-03.31 系統(tǒng)的軟件編程設(shè)計(jì)。 2012.04.01-04.10 系統(tǒng)的整體調(diào)試。 2012.04.11-04.30 撰寫畢業(yè)論文。 2012.05.01-05.05 上交論文。 2012.05.15-05.20 參加答辯。 完成情況： 到現(xiàn)在為止，我通過查找資料和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，完成了系統(tǒng)整體框架設(shè)計(jì)、硬件選型、部分軟件

12、編程等內(nèi)容，對(duì)汽車自動(dòng)清洗技術(shù)有了更為深刻的了解，通過軟、硬件的設(shè)計(jì)和整體調(diào)試，使我積累了更豐富的經(jīng)驗(yàn)。下一步將繼續(xù)編寫軟件，撰寫論文，準(zhǔn)備參加答辯。 指導(dǎo)教師評(píng)議 評(píng)議人： 年 月 日 備注： 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2012屆 自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 目錄 摘要及關(guān)鍵詞 1 引言 1 1 緒論 2 1.1課題研究的背景 2 1.2汽車清洗裝置及PLC控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 2論文的研究?jī)?nèi)容 3 2.1研究?jī)?nèi)容總括 3 2.2汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制的總體設(shè)計(jì) 4 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6 3.1輸

13、入/輸出地址表 6 3.2電路設(shè)計(jì) 6 3.3自動(dòng)清洗機(jī)的總體設(shè)計(jì) 7 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 8 4.1系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) 9 4.2系統(tǒng)的中斷程序設(shè)計(jì) 14 4.3原點(diǎn)復(fù)位設(shè)計(jì) 16 5課題總結(jié)及展望 16 5.1課題總結(jié) 15 5.2展望 16 參考文獻(xiàn) 17 謝 辭 18 汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制 摘要：本課題在分析和比較目前的幾種汽車清洗裝置之后，考慮到各種汽車清洗裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制進(jìn)一步研究,選擇以PLC為核心的控制系統(tǒng)。隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已擴(kuò)展到所有的控制領(lǐng)域。PLC的

14、應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要控制設(shè)備之一。目前，隧道式洗車在世界各地流行，在各大城市早已取代了傳統(tǒng)的人工洗車方式，這離不開PLC技術(shù)的支持。節(jié)水環(huán)保、增加技術(shù)含量和提高服務(wù)檔次，將成為洗車業(yè)發(fā)展的必由之路。 關(guān)鍵詞：汽車自動(dòng)清洗；PLC控制系統(tǒng)；洗車業(yè) 引言 隨著人類的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，汽車行業(yè)迅速發(fā)展，隨之而來的就是洗車行業(yè)的蓬勃發(fā)展。因此越來越多的國(guó)家都在致力于對(duì)洗車裝置及方式的變革。其中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的PLC控制系統(tǒng)的開發(fā)前景廣闊。PLC在自動(dòng)控制發(fā)展中占有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在這樣的幾個(gè)方面[1]： 1.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)：PLC是專門為工業(yè)環(huán)境

15、下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，其硬件和軟件上都采取了抗干擾的措施，提高了其可靠性。 2.通用性：PLC產(chǎn)品已系列化和模塊化。 3.編程語言簡(jiǎn)單：梯形圖語言便于工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和掌握。 4.安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便：提高了工作效率，保證了系統(tǒng)正常運(yùn)行。 汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制改變了國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的洗車方式---水槍式洗車，一方面減少了水資源的浪費(fèi)，另一方面也減少了人員的浪費(fèi)，提高了工作效率[2]。對(duì)于國(guó)外過于完善的汽車自動(dòng)清洗裝置，也減少了資金的浪費(fèi)。 本文闡述了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程以及機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用三菱PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心[3]。系統(tǒng)的軟件和硬件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，采用梯形圖及指令表

16、編寫程序，最后軟硬件聯(lián)合調(diào)試，完成了系統(tǒng)的制作。 1緒論 1.1 課題研究的背景 一方面是世界面臨的水資源危機(jī)。世界上對(duì)水資源的需求正在以驚人的速度增長(zhǎng)，而世界上可供消費(fèi)的水資源正在急劇減少?？梢灶A(yù)測(cè)，在今后20年中，世界上人均水資源消費(fèi)量將會(huì)減少1/3。據(jù)聯(lián)合國(guó)水資源世界評(píng)估項(xiàng)目2003年3月4日發(fā)表的一份報(bào)告，到本世紀(jì)中葉，將有60個(gè)國(guó)家的近70億人口面臨缺水問題。即便是最樂觀的估計(jì)，也將有48個(gè)國(guó)家的20億人口缺水[4]。 另一方面，國(guó)內(nèi)洗車行業(yè)的蓬勃發(fā)展。近幾年隨著私家車的大量涌入,汽車清洗行業(yè)發(fā)展很快。最新統(tǒng)計(jì)表明,我國(guó)私人汽車的保有量已經(jīng)突破了1000萬輛,汽車正日

17、益發(fā)展成為一種大眾消費(fèi)品。汽車產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展起來了，隨之而來的是帶動(dòng)洗車業(yè)一起火暴。中國(guó)汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)勢(shì)頭，被許多業(yè)內(nèi)專家公認(rèn)為中國(guó)開始進(jìn)入汽車社會(huì)。在車消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，家庭購買比例越來越大，已經(jīng)成為市場(chǎng)需求的主體，隨著中國(guó)汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)人的消費(fèi)熱情將全面升級(jí)，與之相伴的必然是汽車清洗行業(yè)的快速發(fā)展。傳統(tǒng)的人工洗車效果不理想，極大的浪費(fèi)人力物力和自然資源。人們將不再只是依靠經(jīng)驗(yàn)來清洗，各種實(shí)用化的計(jì)算機(jī)軟件將問世，而汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制能有效完成清洗任務(wù)，整個(gè)過程可在兩分鐘內(nèi)完成，且啟動(dòng)之后無需由人控制，實(shí)現(xiàn)真正的全自動(dòng)，且簡(jiǎn)而易懂，即使非專業(yè)出身者也能迅速掌握，其前景

18、無限美好[5]！ 1.2 汽車清洗裝置及PLC控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 第一，汽車清洗裝置的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。 隨著汽車清洗技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上存在各種各樣的清洗方式，主要有超聲波清洗、紅外清洗、激光清洗、無水清洗（主要適用于那些漆面相對(duì)較為清潔的車輛）、微水清洗、循環(huán)水洗車——電腦洗車、非循環(huán)水洗車——手工洗車和高壓水槍清洗[6]。全自動(dòng)電腦洗車是當(dāng)前熱門行業(yè)之一，它在洗車過程中用的所有水，都將通過水循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過處理后循環(huán)再利用。由于電腦洗車速度快（幾分鐘即可清洗一輛車）、洗車效果好、節(jié)約水資源（一輛車僅耗水0.7 L左右）且成本低（清洗一輛車為2元左右），它已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)大城市較

19、為普及的洗車方式[7]。 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已擴(kuò)展到所有的控制領(lǐng)域。PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要控制設(shè)備之一，傳統(tǒng)的人工洗車方式過于繁雜，浪費(fèi)人力，利用PLC控制的汽車自動(dòng)清洗裝置，就避免了傳統(tǒng)洗車的缺陷[8]。洗車過程由PLC控制著，整個(gè)過程可在兩分鐘內(nèi)完成，且啟動(dòng)之后無需由人控制，實(shí)現(xiàn)真正的全自動(dòng)[9]。目前，隧道式洗車在世界各地流行，在各大城市早已取代了傳統(tǒng)的人工洗車方式，這離不開PLC技術(shù)的支持。節(jié)水環(huán)保、增加技術(shù)含量和提高服務(wù)檔次，將成為洗車業(yè)發(fā)展的必由之路[10]。 第二，PLC控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

20、。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable ,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC[11]. 我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不

21、斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地[12]。 21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超

22、小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾

23、多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用[13]。 2 論文的研究?jī)?nèi)容 2.1研究?jī)?nèi)容總括 本文所研究的汽車自動(dòng)清洗PLC控制是以PLC為控制核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)包括：系統(tǒng)的開發(fā)過程、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試，因此本論文的研究?jī)?nèi)容可以分為四個(gè)部分： （一）系統(tǒng)的開發(fā)過程 （二）硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：包括硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖。 （三）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序，且系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能。 （四）系統(tǒng)調(diào)試：實(shí)現(xiàn)自助洗車機(jī)的控制要求。 2.2汽車自動(dòng)清洗裝置PLC控制的總體設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)的開發(fā)是指PLC控制系統(tǒng)從任務(wù)

24、提出到設(shè)計(jì)定型、制造調(diào)試、直到使用的整個(gè)過程。在PLC控制系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)中，首先要明確設(shè)計(jì)要求，即確定系統(tǒng)的功能指標(biāo)，然后制定系統(tǒng)方案，最后是方案的實(shí)施。 PLC控制的主要內(nèi)容包含總體設(shè)計(jì)、硬件開發(fā)、軟件開發(fā)及樣機(jī)聯(lián)調(diào)等。硬件開發(fā)時(shí)要先設(shè)計(jì)、繪制原理圖，根據(jù)系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)獨(dú)立進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)；還要根據(jù)所設(shè)計(jì)的原理電路，綜合考慮系統(tǒng)的性能和計(jì)算要求，合理布置元器件。再進(jìn)行印刷電路板的設(shè)計(jì)、加工，最后將元器件仔細(xì)核對(duì)后焊接在線路板上。然后用萬用表、邏輯測(cè)試筆、示波器等儀器對(duì)硬件線路進(jìn)行檢查排錯(cuò)，必要時(shí)借助仿真器進(jìn)行硬件調(diào)試[13]。在完成了硬件和軟件的分別調(diào)試后就可進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，進(jìn)一步排除軟、

25、硬件的錯(cuò)誤和不足，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤之處及時(shí)修正，直至所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的要求。圖1是系統(tǒng)的研制開發(fā)流程，本次設(shè)計(jì)就按照此流程來進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 在整個(gè)汽車自動(dòng)清洗PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，通過控制相關(guān)開關(guān)完成的任務(wù)包括：噴水設(shè)備噴水，刷子洗刷，噴灑清潔劑以及風(fēng)扇的吹干動(dòng)作。接下來的兩節(jié)將分別介紹系統(tǒng)的輸入輸出地址以及相關(guān)的輸入輸出的電氣接口。 修改程序和硬件 開始 研究課題，確定理論模型 總體設(shè)計(jì)，劃分為軟、硬件兩部分 軟件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)流程圖 編寫程序 完成各子程序調(diào)試 選擇可編程控制器 設(shè)計(jì)硬件電路圖 設(shè)計(jì)輸入輸出電氣接口 軟、

26、硬件結(jié)合起來調(diào)試 軟、硬件是否有故障 能否達(dá)到功能要求 開發(fā)結(jié)束 Y N N Y 圖1 系統(tǒng)的研制開發(fā)流程 3.1 輸入/輸出地址表 根據(jù)汽車自動(dòng)清洗PLC控制的要求，PLC的輸入、輸出地址表如表1所示。 表1 汽車自動(dòng)清洗PLC控制的輸入、輸出地址表 輸入 輸出 器件代號(hào) 地址號(hào) 功能說明 器件代號(hào) 地址號(hào) 功能說明 開關(guān)0 X0 啟動(dòng)開關(guān) YV0 Y0 指示燈亮 開關(guān)1 X1 右極限開關(guān) YV1 Y1 洗車機(jī)右移 開關(guān)2 X2 左極限開關(guān) YV2 Y2 洗車機(jī)左移 開關(guān)3 X3 復(fù)位開關(guān) YV3 Y3

27、 噴水設(shè)備噴水 開關(guān)4 X4 停止開關(guān) YV4 Y4 刷子洗刷 YV5 Y5 噴灑清潔劑 YV6 Y6 風(fēng)扇設(shè)備工作 3.2電路設(shè)計(jì) 汽車自動(dòng)清洗PLC控制I/O電氣接口圖如圖2所示。開關(guān)0～3分別接PLC的X0～X3四個(gè)輸入，輸出Y0～Y6分別接電磁閥的YV0～YV6。 PLC選用FX系列任一型號(hào)均可以。汽車自動(dòng)清洗PLC控制系統(tǒng)使用時(shí)注意如下幾點(diǎn)： （1）先將洗車機(jī)啟動(dòng)，待穩(wěn)定后繼續(xù)后面的操作。 （2）各部分沒有問題，按接口電路圖連線，并檢查接線正確與否。 （3）輸入程序，檢查無誤后，開啟電源

28、運(yùn)行。 圖2 汽車自動(dòng)清洗PLC控制的I/O電氣接口圖 3.3自動(dòng)清洗機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 自動(dòng)清洗機(jī)的總體結(jié)構(gòu)：行走系統(tǒng)，噴水系統(tǒng)，洗刷系統(tǒng)，噴灑清潔劑系統(tǒng)，烘干系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)見圖3。 1行走系統(tǒng) 行走系統(tǒng)是自動(dòng)清洗機(jī)的關(guān)鍵部分，它的穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和連續(xù)性?？紤]到成本問題，行走電機(jī)不用步進(jìn)電機(jī)，運(yùn)用了北侖調(diào)速電機(jī)廠生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)帶有斷電剎車和減速箱裝置，性能可靠，輸入功率小，輸出力矩大等優(yōu)點(diǎn)。 2電機(jī)部分 利用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制清洗機(jī)系統(tǒng)的前進(jìn)和后退，另一個(gè)電機(jī)控制噴水，噴灑清潔劑，洗刷以及烘干過程。 圖3 系統(tǒng)流程圖

29、 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 開始 啟動(dòng) 是否有中斷 是否有復(fù)位 執(zhí)行中斷 調(diào)用洗車程序 停止 結(jié)束 Y Y N N 圖4 軟件設(shè)計(jì)流程 4.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) LD M8002 STL S25 STL S30 SET S20 SET Y1 RST Y1 STL S20 RST Y2 SET Y2 LD X0 RST

30、 Y5 OUT T4 K30 SET S21 OUT T0 K30 LD T4 STL S21 LD T0 SET S31 SET Y0 SET S26 STL S31 SET Y1 STL S26 RST Y2 SET Y3 SET

31、 Y4 SET Y4 SET Y4 RST Y1 OUT T5 K50 LD X1 OUT T1 K50 LD T5 SET S22 LD T1 SET S32 STL S22 SET S27 STL S32 SET Y2

32、 STL S27 RST Y4 RST Y1 RST Y4 SET Y2 LD X2 SET Y1 OUT T6 K30 SET S23 OUT T2 K30 LD T6 STL S23 LD T2 SET S33 SET Y5

33、 SET S28 STL S33 SET Y1 STL S28 RST Y2 RST Y2 RST Y1 SET Y4 RST Y3 SET Y4 OUT T7 K50 RST Y4 OUT T3 K50 LD T7 LD X1

34、 LD T3 SET S34 SET S24 SET S29 STL S34 STL S24 STL S29 RST Y4 SET Y2 RST Y4 SET Y2 RST Y1 SET Y1 LD X2 LD X

35、2 LD X1 SET S35 SET S25 SET S30 STL S35 RST Y2 LD X2 SET S38 RST Y0 SET Y1 SET S37 STL S38 RET SET Y3 STL S37 RST Y1

36、 END SET Y4 RST Y2 SET Y2 LD X1 SET Y1 LD X2 SET S36 RST Y3 SET S39 STL S36 RST Y4 STL S39 RST Y1 SET Y6 RST Y2 SET Y2 LD X1 RST Y6 圖5 汽

37、車自動(dòng)清洗PLC控制程序 SET S20 M8002 SET S21 SS221 S20 X0 SET Y0 SS221 SET Y1 SET Y3 SS221 SET Y4 SS221 SET S22 SS221 X1 S21 SET Y2 RST Y1 SET S23 S22 X2 SET Y1 SET Y5 RST Y2 RST Y3 RST Y4 SET S24 S23 X1 SET S25 RST Y1 SET Y2 S24 X2 SET

38、 S26 RST Y5 RST Y2 SET Y1 T0 K30 S25 T0 RST Y1 SET Y4 T1 K50 S26 SET S27 SET Y1 RST Y4 T1 T2 K30 S27 SET S28 T2 SET Y4 RST Y1 T3 K50 S28 SET Y1 RST Y4 SET S29 T3 S29 SET S30 X1 RST Y1 SET Y2 S30 T4 K30 SET Y4 SS221 RST Y2 SET S31 SS221 T4

39、 T5 K50 S31 SET S32 SS221 T5 SET Y2 RST Y4 T6 K30 S32 SET S33 SS221 T6 RST Y2 SS221 SET Y4 T7 K50 SET S34 T7 SET S35 SS221 SET Y2 SS221 RST Y4 S34 X2 S35 SET S36 SS221 X1 RST Y1 SET Y2 S36 SET S37 X2 RST Y2 SET Y6 SET Y1 RST Y3 RST Y4 S37 SET S

40、38 X1 RST Y1 SET Y2 S38 SET S39 X2 RST Y2 RST Y6 RST Y0 S39 END RST Y2 SS221 SET Y1 SS221 SET Y3 SS221 SET Y4 4.2 系統(tǒng)的中斷程序設(shè)計(jì) 在洗車過程中，按下停止按鈕時(shí)洗車的一切動(dòng)作均停止，再次按下停止按鈕時(shí)洗車動(dòng)作繼續(xù)剛才的洗車過程。如果X4接通，則轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)P10處去執(zhí)行子程序，當(dāng)執(zhí)行SRET指令時(shí)，返回到CALL指令的下一條去執(zhí)行。其程序設(shè)計(jì)如下： LD X4 CALL P10 ……….. P10：RST Y1 R

41、ST Y3 RST Y4 RST Y5 RST Y6 SRET ………… 使用子程序調(diào)用和返回指令時(shí)應(yīng)注意： 1） 轉(zhuǎn)移標(biāo)號(hào)不能重復(fù)，也不可與跳轉(zhuǎn)指令的標(biāo)號(hào)重復(fù)； 2） 子程序可以嵌套調(diào)用，最多可5級(jí)嵌套。 4.3原點(diǎn)復(fù)位設(shè)計(jì) 若洗車機(jī)正在動(dòng)作時(shí)發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點(diǎn)復(fù)位，將洗車機(jī)復(fù)位到原點(diǎn)，才能做洗車全流程的動(dòng)作，其動(dòng)作就是按下【復(fù)位按鈕】，則洗車機(jī)的右移、噴水、洗刷、風(fēng)扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機(jī)往左移，當(dāng)洗車機(jī)到達(dá)左極限開關(guān)時(shí)，原點(diǎn)復(fù)位燈亮起，表示洗車機(jī)完成復(fù)位動(dòng)作。其程序設(shè)計(jì)如下： LD X3 OUT Y2 RST Y1 R

42、ST Y3 RST Y4 RST Y5 RST Y6 LD X2 OUT Y0 5課題總結(jié)及展望 本文的主要研究?jī)?nèi)容是汽車自動(dòng)清洗PLC控制的研究，在前人研究的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步的開發(fā)，吸取了前人研究的精華，補(bǔ)充了前人研究的不足。本系統(tǒng)是基于PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)，由于本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求比較高，而且課題研究的時(shí)間倉促，以及本人能力有限，實(shí)物制作的比較粗糙，因此還有很多地方存在著不足之處： （1）本系統(tǒng)中完成任務(wù)繁瑣，增加了程序的編寫難度，也相應(yīng)的增加了系統(tǒng)的成本。 （2）系統(tǒng)穩(wěn)定性需要加強(qiáng)：復(fù)位電路有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能自動(dòng)復(fù)位的情況，由于本人能力有限未能找出其中的原因，盡

43、管這種情況不常發(fā)生，但是一旦發(fā)生就影響系統(tǒng)的運(yùn)行[15]。 （3）在功能上需要更加完善：本系統(tǒng)沒有設(shè)置報(bào)警裝置，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)不能做出報(bào)警動(dòng)作，這樣也會(huì)影響系統(tǒng)的跟蹤質(zhì)量。 參考文獻(xiàn) [1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002 [2]王春澤..資源性水危機(jī)加重可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)[J]. 河北水利水電技術(shù)出版社.2001年01期 [3]楊守立 楊祖榮譯. 汽車零件清洗工藝. 人民交通出版社[M]. 1981年02月第1版 [4]楊青杰.三菱FX系列PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [5]王開春.工業(yè)清洗技術(shù) [J]

44、.2005年3月 [6]郁漢琪等可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]. 北京：中國(guó)電力出版社.1997 [7]哈爾濱成功汽車維修有限公司發(fā)展戰(zhàn)略案例[J].哈爾濱工程大學(xué).2007 [8]鐘肇新，彭侃.可編程控制器原理及應(yīng)用[M]. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，1995 [9]王兆義.小型可編程序控制器實(shí)用技術(shù)[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003 [10]劉守操等.可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [11]李俊秀，趙黎明.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [12]王也仿.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版

45、社.2002 [13]李一樊.便攜式汽車清洗器[J].現(xiàn)代營(yíng)銷（創(chuàng)富信息版）.2007 [14]張伶艷,陸一平,李建平.小型汽車清洗設(shè)備的研制[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2007 [15]賈榮叢,王劃一.PLC控制系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)[J].軟件.2006 Study on PLC controlled Automatic washing device Gao Hanfei (Machincal and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023) Abstract

46、：After analyzing and comparing several current methods of Automatic cleaning, this project considers the merit and demerit about all kinds of them, moreover, further studies on the Automatic control. It chooses a control system centered on PLC and uses sensor to feel the the position of the car.Th

47、e two are complementary to each other to make the cleaning system more stable and enhance the system precise control. Keywords: PLC control, Automatic cleaning, Sensor sensor 謝 辭 四年的大學(xué)生涯隨著畢業(yè)論文的完成而接近尾聲，往事一幕幕，感謝陪我一路走來的敬愛的老師們以及朝夕相處的同學(xué)們，正是因?yàn)槟銈兊膸椭?，我才得以順利的完成本?/p>

48、階段的學(xué)習(xí)任務(wù)。 論文完成之際，我要感謝導(dǎo)師唐艷副教授，她不僅在學(xué)業(yè)上給了我極大的幫助，而且在科研態(tài)度、工作作風(fēng)以及品德修養(yǎng)方面都對(duì)我產(chǎn)生了很大影響，使我受益匪淺，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精深的學(xué)術(shù)造詣、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、鞠躬盡瘁的工作態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)、敢于開辟新領(lǐng)域的勇氣和對(duì)學(xué)生的關(guān)切和嚴(yán)格要求，將是我以后人生路上的寶貴財(cái)富。 還有這一路上結(jié)識(shí)的朋友們，感謝你們一直以來對(duì)我的關(guān)心、支持和幫助，你們將是我一生的財(cái)富，祝愿你們?cè)诮窈蟮娜松行诔ｉ_，事業(yè)有成！ 18 德州學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)語

49、 院?。ㄏ担? 機(jī)電工程系 ?！I(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 高瀚斐 學(xué)　號(hào)： 200801702066 題 目： PLC自動(dòng)洗車系統(tǒng) 指導(dǎo)教師評(píng)語： 評(píng)定成績(jī)： 　　　　　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名： 年

50、 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)語 院　（系）： 機(jī)電工程系 ?！I(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 高瀚斐 學(xué)　號(hào)： 200801702066 題 目： PLC自動(dòng)控制系車系統(tǒng) 評(píng)閱人評(píng)語： 評(píng)定成績(jī)： 　　　　　　　　　

51、　　　　　　 評(píng)閱人簽名： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)語 院（系）： 機(jī)電工程系 ?！I(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 高瀚斐 學(xué)　號(hào) ： 200801702066 題 目： PLC自動(dòng)洗車系統(tǒng) 答辯小組評(píng)語：（手寫） 評(píng)定成績(jī)： 　　　　　　　　　　答辯小組組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) （30%） 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī) （30%） 答辯小組評(píng)定 成績(jī)（40%） 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 綜合評(píng)定成績(jī)