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1、PLC控制全自動(dòng)洗車(chē)機(jī) PLC控制全自動(dòng)洗車(chē)機(jī) 摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的快速發(fā)展，這也導(dǎo)致各行各業(yè)生產(chǎn)方式都出現(xiàn)了一定程度的變化。PLC即為可編程邏輯控制器，屬于可編程存儲(chǔ)器的一種。PLC的工作原理是通過(guò)其內(nèi)部存儲(chǔ)的程序來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、順序控制、算術(shù)與計(jì)數(shù)等指令，最終以文字的格式來(lái)輸出指令來(lái)控制各種機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)。正是PLC具有如此多的功能和特點(diǎn)，才使得其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛。本文介紹 P L C 在自動(dòng)洗車(chē)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 長(zhǎng)期運(yùn)行表明,該控 制系統(tǒng)具有很高的可靠性。 關(guān)鍵詞：PLC；洗車(chē)機(jī) PLC control automatic car washin

2、g machine Abstract： With the rapid development of the Internet era, it also leads to a certain degree of changes in the mode of production in all walks of life. PLC is programmable logic controller, belongs to a kind of programmable memory. The working principle of PLC is to carry out logic operati

3、on, timing, sequence control, arithmetic and counting and other instructions through its internal storage program, and finally output instructions in the form of words to control various machinery for production. It is precisely PLC with so many functions and characteristics that it is widely used i

4、n industrial production. This paper introduces the application of P L C in the control system of automatic car washing machine. The long - term operation shows that the control system has high reliability. Key Words: PLC; The washing machine  目錄 前言 4 第一章 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)簡(jiǎn)介 5 1.1概述 5 1.2.自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的原理 5

5、 1.3自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的使用情況 5 1.4自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的特點(diǎn) 6 第二章 PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用分析 7 2.1 PLC的特點(diǎn) 7 2.2 PLC的應(yīng)用 8 2.3PLC的工作原理 9 第三章 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)技術(shù)改造 11 3.1改造過(guò)程 11 2.2 改造意義 11 第四章 PLC在自動(dòng)洗輪機(jī)中的應(yīng)用 12 4.1系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 12 4.2硬件設(shè)計(jì) 12 4.3工作原理及清洗流程 12 4.4使用注意事項(xiàng) 13 4.5自動(dòng)洗輪機(jī)的使用效果 14 第五章 結(jié)束語(yǔ) 15 參考文獻(xiàn) 16 前言 在美化城市、創(chuàng)建現(xiàn)代化大都市的城市發(fā)展主題中 ，追求時(shí)尚、效率和

6、環(huán)保己成為汽車(chē)美容服務(wù)行業(yè)的重要內(nèi)容和發(fā)展方向。目前，城市落后的人工洗車(chē)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化城市的市容衛(wèi)生和行業(yè)發(fā)展 需求， 不符合企業(yè)經(jīng) 模規(guī)、專業(yè)化、規(guī)范化的要求，更談不上行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 。全自 動(dòng)洗 機(jī)與現(xiàn)在廣為采用的、落后的人工洗車(chē)方式相比，有著無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn) 安全可靠：快捷高效：洗車(chē)潔凈：環(huán)保節(jié)水：不傷漆面：節(jié)省人工。本文將主要介紹全白動(dòng)洗車(chē)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和 工作原理，采用先進(jìn)的 PLC技術(shù)對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，為產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化提供依據(jù)。此自動(dòng)洗車(chē)機(jī)以良好的 濟(jì)性、安全性、環(huán)保性以及高效性將得到廣大廠家以及用戶的青瞇。

7、 第一章 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)簡(jiǎn)介 1.1概述 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)是一種通過(guò)電腦設(shè)制相關(guān)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗、打蠟、風(fēng)干清洗輪輞等工作的機(jī)器。自動(dòng)洗車(chē)機(jī)分為:無(wú)接觸式自動(dòng)洗車(chē)機(jī)和毛刷式全自動(dòng)洗車(chē)機(jī)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車(chē)越來(lái)越多的進(jìn)入了家庭，汽車(chē)的快速增加與人們生活節(jié)奏的日益加快，使得全自動(dòng)洗車(chē)機(jī)現(xiàn)在越來(lái)越受到廣大車(chē)主的青睞。自動(dòng)洗車(chē)機(jī)投入使用，成功解決了城市機(jī)車(chē)外皮清洗的問(wèn)題，給職工帶來(lái)了便利。 1.2.自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的原理 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)采用了可編程序控制器（PLC）與紅外光電傳感 器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)清洗機(jī)車(chē)外皮的全過(guò)程。 通俗來(lái)講，就是 通過(guò)紅外線感應(yīng)機(jī)車(chē)到來(lái)后，毛刷臂

8、伸出、開(kāi)始噴水、毛刷轉(zhuǎn)動(dòng)， 達(dá)到自動(dòng)洗車(chē)的目的。 由于洗車(chē)機(jī)在自動(dòng)狀況下的啟動(dòng)與停止都是拾取于機(jī)車(chē)進(jìn) 入洗車(chē)機(jī)各工位的傳感器時(shí)機(jī)而設(shè)定的，給予適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，以達(dá) 到最佳的節(jié)能與洗滌效果。 該設(shè)備的自動(dòng)洗滌程序都來(lái)源于 3 對(duì)紅外光電傳感器所輸出信號(hào)。 工控機(jī) PLC 則根據(jù)各傳感器信 號(hào)的先后次序進(jìn)行識(shí)別、判斷，并輸出動(dòng)作指令，按照預(yù)先設(shè)定 的程序運(yùn)行。 洗車(chē)機(jī)在自動(dòng)狀態(tài)下，機(jī)車(chē)以不超過(guò) 3 km/h 的速度通過(guò)洗 車(chē)機(jī)時(shí)，首先進(jìn)入傳感器1#，預(yù)濕工位的預(yù)濕水泵延時(shí)啟動(dòng)，向機(jī)車(chē)外皮噴水預(yù)濕， 同時(shí)清洗劑工位的洗滌劑泵和毛刷延時(shí)啟動(dòng)，向機(jī)車(chē)外皮噴清洗劑，此時(shí)毛刷開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)車(chē)外皮上的 塵

9、土和污垢進(jìn)行充分的融解和去除。同時(shí)回水位毛刷、清水位毛 刷臂伸出等待。 當(dāng)機(jī)車(chē)進(jìn)入傳感器 2#時(shí)，回水工位回水泵、毛刷以及清水工位的清水泵、毛刷延時(shí)啟動(dòng)，機(jī)車(chē)離開(kāi)清水工位時(shí)自動(dòng)停止。當(dāng)機(jī)車(chē)離開(kāi)傳感器3#時(shí)，程序延時(shí)關(guān)閉。這就是自動(dòng)洗車(chē)的全過(guò)程。 1.3自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的使用情況 （1） 有效提高了工作效率。 青島機(jī)務(wù)段自從洗車(chē)機(jī)啟用以后，既減少了勞動(dòng)力，又節(jié)約了機(jī)車(chē)整備作業(yè)的時(shí)間，得到了職工的一致好評(píng)。 （2） 安全有保障。 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)使用之前如遇雨雪天氣，洗車(chē)?yán)щy，容易造成人員跌傷，影響行車(chē)安全。 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的投入使用，能夠避免人工操作引起人身事故的發(fā)生。 （3） 清洗質(zhì)量高。 全自動(dòng)

10、洗車(chē)機(jī)由程序控制，采用合理材料 的毛刷，保證洗滌過(guò)程中不損傷漆面，而且洗車(chē)刷壓力均勻，洗車(chē)速度及方向穩(wěn)定，機(jī)車(chē)外皮清洗的更干凈。 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)給青島機(jī)務(wù)段帶來(lái)便利的同時(shí)，也存在著一些問(wèn)題：①通過(guò)觀察自動(dòng)洗車(chē)機(jī)在冬季使用時(shí)，由于氣溫較低，毛刷和機(jī)車(chē)外皮上的水在到達(dá)地面前就結(jié)冰， 影響洗車(chē)機(jī)和機(jī)車(chē) 的正常運(yùn)行，存在隱患。 ②青島機(jī)務(wù)段自動(dòng)洗車(chē)機(jī)安裝在軌道咽 喉的位置，通過(guò)的機(jī)車(chē)較多，檢查時(shí)存在安全隱患。 1.4自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的特點(diǎn) 現(xiàn)在的無(wú)接觸洗車(chē)機(jī)大體也可以分為二類(lèi)，一類(lèi)是框架式的，另一類(lèi)類(lèi)似于往復(fù)式。原理大致相同。現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)大部分無(wú)接觸洗車(chē)機(jī)一般的都只是重點(diǎn)清洗車(chē)的兩側(cè)。對(duì)于車(chē)頭和車(chē)尾，基本上

11、都是高壓水沖洗的時(shí)候，順帶濕潤(rùn)一下，并不能去掉部分灰塵。當(dāng)然有些洗車(chē)機(jī)也能夠解決這個(gè)問(wèn)題。但是還是需要人工擦拭一下。畢竟，高壓水肯定不如刷子洗的干凈。 優(yōu)點(diǎn):在于投資小。單純洗車(chē)比人工洗車(chē)機(jī)速度快。效率高。缺點(diǎn):屬于半自動(dòng)產(chǎn)品，主要的操作步驟是:清洗-泡沫-人工-清洗-人工。中間需要2道人工洗車(chē)的過(guò)程。相對(duì)而言加一道人工，洗車(chē)工比較累一些。而且機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)于提升洗車(chē)店面的整體形象大打折扣。 第2章 PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用分析 PLC是利用內(nèi)部存儲(chǔ)的程序來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、順序控制、算術(shù)與計(jì)數(shù)等指令，并用來(lái)控制生產(chǎn)的一種控制器，基于其強(qiáng)大的功能與

12、特點(diǎn)，PLC在多個(gè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。 2.1 PLC的特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的控制器相比，PLC具有使用方便、通用性強(qiáng)、可靠性高、編程簡(jiǎn)單和適用面廣等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的地位和作用是不可替代的，尤其是在順序控制中，其地位更高且短時(shí)間內(nèi)是不可能被替代的。所謂的PLC也可以被叫做可縭程邏輯控制器。其最早是在1966年由美國(guó)首先推出的一款控制系統(tǒng)技術(shù)。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展．傳統(tǒng)的控制裝置也逐漸被新的PCL控制器所代替。并且實(shí)現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，同時(shí)也促進(jìn)了PIE控制功能日益被完善?，F(xiàn)階段．隨著我國(guó)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)化控制等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。PCL控制已經(jīng)不僅僅只針對(duì)邏輯控制，而且

13、在過(guò)程或運(yùn)動(dòng)等控剜中也發(fā)揮著重要的作用。隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加快．加上PLc市場(chǎng)的擴(kuò)大，進(jìn)一步加快了PIE技術(shù)的發(fā)展腳步下面筆者將進(jìn)一步對(duì)PLC的特點(diǎn)做具體的分析。 2.1.1 可靠性強(qiáng)，抗干擾能力高 衡量電氣設(shè)備性能高低的很關(guān)鍵的一項(xiàng)就是是否具有高的可靠性。PLC采用的是大規(guī)模的集成電路，在制造過(guò)程中嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，其內(nèi)部的電路也采用了非常先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，因此可靠性很強(qiáng)。從其機(jī)外電路分析可知，與其他相同規(guī)模的繼電接觸系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)接點(diǎn)和電氣接線的數(shù)量明顯很低，幾乎是其他繼電接觸系統(tǒng)的數(shù)百甚至是千分之一，因此PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性也就大大降低。除此

14、之外，如果PLC的硬件出現(xiàn)故障，其可以馬上檢測(cè)到并發(fā)出警報(bào)。 2.1.2 配備齊全，適用性強(qiáng)且功能完善 到現(xiàn)在為止，PLC的產(chǎn)品已經(jīng)包括了大、中、小各種規(guī)模，其可應(yīng)用的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也逐漸變得廣泛?，F(xiàn)在的PLC的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力十分的強(qiáng)大且完善，除邏輯處理功能外，其可應(yīng)用于所有數(shù)字控制的領(lǐng)域。 2.1.3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建造工作量小，維護(hù)很方便 PLC所運(yùn)用的不再是接線邏輯，而是存儲(chǔ)邏輯，這一改進(jìn)在很大程度上減少了設(shè)備外部的接線數(shù)量。因此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造周期被大大縮短，在維護(hù)過(guò)程中也變得更加方便。最為重要的特點(diǎn)就是PLC可以通過(guò)改變程序來(lái)使得同一設(shè)備可以生產(chǎn)多種形式的產(chǎn)品，這一特點(diǎn)在多品

15、種、小批量的生產(chǎn)領(lǐng)域十分實(shí)用。 2.2 PLC的應(yīng)用 2.2.1 PLC程序模塊化的工業(yè)應(yīng)用 PLC程序模塊化早在西門(mén)子開(kāi)發(fā)的PLC編程軟件時(shí)就已經(jīng)有所體現(xiàn)，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中已經(jīng)加入了一些小的功能塊。這些小的功能塊在編程過(guò)程中發(fā)揮著巨大的作用，可以使整個(gè)程序變得簡(jiǎn)便易懂，而且更加有條理和實(shí)用。但是隨著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)展的加快，小的功能塊已經(jīng)不能滿足大規(guī)模工業(yè)中PLC程序中的模塊化的需求，其程序模塊化還需要進(jìn)一步的提升。有很多大型的公司和企業(yè)到目前為止都已經(jīng)具有了屬于自己的核心技術(shù)，也生產(chǎn)出了屬于自己品牌的產(chǎn)品。這標(biāo)志著工業(yè)技術(shù)的成熟，但不足之處就是在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有固定的程序模式，未將程序模塊化以

16、及系統(tǒng)化，這很不利于設(shè)備調(diào)試進(jìn)程、運(yùn)行和對(duì)設(shè)備的維護(hù)。因此模塊化之后的PLC程序就彌補(bǔ)了上述不足，將程序簡(jiǎn)化，增強(qiáng)了程序的實(shí)用性和可讀性。但更重要的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮嵌套層次的問(wèn)題，因?yàn)橛袝r(shí)候把所有程序都模塊化并不是最好的選擇。只有全面考慮各個(gè)方面的因素，不同的程序要?jiǎng)澐趾们短椎膶哟闻c等級(jí)，這樣才能編寫(xiě)出層次鮮明、簡(jiǎn)潔實(shí)用并且可讀性高的程序。 2.2.2 PLC在移動(dòng)機(jī)器人上的應(yīng)用 移動(dòng)機(jī)器人采用PLC技術(shù)的目的是使其代替繼電器來(lái)增強(qiáng)機(jī)器人相應(yīng)的功能。因此，PLC應(yīng)用在移動(dòng)機(jī)器人上的優(yōu)勢(shì)就是處理邏輯量。PLC的功能在移動(dòng)機(jī)器人上的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在五個(gè)方面： (1) 順序控制。其目的就

17、是根據(jù)輸入狀況來(lái)生產(chǎn)所需要的開(kāi)關(guān)輸出量，從而使整個(gè)系統(tǒng)按照一定的順序來(lái)工作。 (2)過(guò)程控制。過(guò)程控制一般都會(huì)涉及到模擬量，而模擬量需要由PLC處理之后才能被輸出。 (3) 運(yùn)動(dòng)控制。運(yùn)動(dòng)控制指的主要是控制工作對(duì)象的加速度和位置速度。這種控制可以是單坐標(biāo)也可以是多坐標(biāo)，PLC可以采用閉環(huán)也可以采用開(kāi)環(huán)。 (4) 信息控制。信息控制也叫做數(shù)據(jù)處理，隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，PLC會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的信息控制。 (5)遠(yuǎn)程控制。PLC具有很多種通訊接口，在聯(lián)網(wǎng)和通訊方面發(fā)揮著巨大的作用，所以PLC在遠(yuǎn)程控制上是十分便利的。 2.2.3用于運(yùn)動(dòng)控制 PIE在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)．而且

18、一直處于增長(zhǎng)的狀態(tài)。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)或者是直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制．一般使用的都是專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊．在各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人以及自動(dòng)洗車(chē)等場(chǎng)合都有廣泛的應(yīng)用。PIE具備了數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序以及查表等功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理過(guò)程。對(duì)于PIE的通信而言．不但能夠?qū)崿F(xiàn)PLC和PIE之間的通信．也能實(shí)現(xiàn)PIE和其他智能設(shè)備之間的通信。隨著工廠自動(dòng)化的不斷發(fā)展，目前的PLc都具備了通信接口，方便了通信。 2.3PLC的工作原理 當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)

19、運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 2.3.1輸入采樣階段 在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 2.3.2用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖

20、時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)

21、掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 2.3.3輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。 總之，PLC是利用內(nèi)部可編程存儲(chǔ)程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算來(lái)控制機(jī)械，并具有可靠、適用性強(qiáng)和建造工作量小等特點(diǎn)，現(xiàn)也在工業(yè)信息化和移動(dòng)

22、機(jī)器人等方面廣泛應(yīng)用的具有強(qiáng)大功能的一種控制器，PLC的應(yīng)用會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展更加廣泛的深入到人們的生活中。 第三章 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)技術(shù)改造 3.1改造過(guò)程 自動(dòng)洗車(chē)機(jī)在冬季使用時(shí)， 毛刷和機(jī)車(chē)外皮上的水在到達(dá) 地面前就結(jié)冰，針對(duì)這一情形，成立了技術(shù)攻關(guān)小組，加裝了西 門(mén)子電動(dòng)蒸汽溫控裝置，溫控器型號(hào)是 RWD68，它是具有主要 控制功能和輔助控制功能的現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立通用溫控器， 通過(guò)檢測(cè)實(shí) 際溫度和設(shè)定溫度的差值來(lái)控制蒸汽閥門(mén)的開(kāi)啟度， 從而調(diào)整 熱源供應(yīng)量，使溫度恢復(fù)至設(shè)定值。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)得到在不同的 室外氣溫下，需滿足的最低水溫的一組數(shù)據(jù)（表 1）。

23、 表1 溫度數(shù)據(jù)圖 當(dāng)滿足這組數(shù)據(jù)時(shí)，能保證毛刷 和機(jī)車(chē)外皮均不出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。 同時(shí) 在天氣寒冷時(shí)使用吹水功能，利用氣 壓將管道里的余水及時(shí)排出，避免凍 裂管道，影響正常使用。 2.2 改造意義 （1）安全可靠。 通過(guò)電動(dòng)蒸汽溫控裝置對(duì)水流量、水溫等進(jìn) 行控制，并對(duì)自動(dòng)洗車(chē)機(jī)運(yùn)行中的故障報(bào)警。 （2）技術(shù)改造成本低。 安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，不需要昂貴的調(diào)試費(fèi) 和現(xiàn)場(chǎng)編程 （3）節(jié)能環(huán)保。加裝室外溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)室外溫度補(bǔ)償，控制器自動(dòng)根據(jù)出口溫度，調(diào)整水箱內(nèi)水流量，達(dá)到節(jié)能的效果。 （4）基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。自動(dòng)洗車(chē)機(jī)共裝有 4 臺(tái)高清攝像 機(jī)，在控制可以清楚的看到清洗機(jī)車(chē)全過(guò)程。

24、如有毛刷不動(dòng)作或者噴嘴不噴水等情況，便于及時(shí)檢修，從而保證洗車(chē)機(jī)的正常使用。 第四章 PLC在自動(dòng)洗輪機(jī)中的應(yīng)用 4.1系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 以PLC為核心的智能洗車(chē)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)主要包括信號(hào)檢測(cè)部分、操作控制部分、廢水回收部分、報(bào)警指示部分等．信號(hào)檢測(cè)部分主要檢測(cè)車(chē)輛的出入、車(chē)輛停放的位置、車(chē)輛的大小類(lèi)型以度洗車(chē)刷的主要位置；操作控制部分主要包括操作面板的設(shè)計(jì)和自動(dòng)、手動(dòng)控制的切換；廢水回收部分主要實(shí)現(xiàn)洗車(chē)廢水的沉淀、過(guò)濾和回收；報(bào)警指示部分主要實(shí)現(xiàn)故障的報(bào)警、洗車(chē)過(guò)程的指示等．變頻器和電機(jī)組1主要實(shí)現(xiàn)洗車(chē)時(shí)水壓的控制以及去污液噴灑的控制。繼電器和電機(jī)組2主要實(shí)現(xiàn)進(jìn)出洗車(chē)間大門(mén)

25、的控制、車(chē)間內(nèi)洗車(chē)輔助機(jī)構(gòu)的控帝j以及廢水回用水泵的控制．電磁閥主要實(shí)現(xiàn)對(duì)洗車(chē)用水和洗車(chē)液的控制。 4.2硬件設(shè)計(jì) 該設(shè)備主要由柵板、底噴管、側(cè)噴管、噴嘴、高壓水泵、水箱、液面控制系統(tǒng)、光電控制系統(tǒng)及配電柜組成，外形尺寸為6rex4．3mxl．2m，主體為格柵式結(jié)構(gòu)，主要用16#工字鋼焊接而成，滿足大型栽重汽車(chē)(車(chē)輛總重在100t以下)通行；底噴管及側(cè)噴管采用獨(dú)立高壓水泵供水，保證足夠的水量及水壓；洗輪機(jī)基礎(chǔ)采用混凝土基礎(chǔ)．避免了鋼構(gòu)件長(zhǎng)期浸泡水中銹蝕嚴(yán)重導(dǎo)致長(zhǎng)期使用很難保證安全，在降低制作成本的同時(shí)增加了使用中的安全可靠性：該機(jī)整體采用分體式結(jié)構(gòu)，可分塊拆卸安裝，安裝及轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸較為方便。

26、 4.3工作原理及清洗流程 該設(shè)備清洗方式為車(chē)輛自行式清洗。車(chē)輛慢速(1—3kin／h)行駛通過(guò)設(shè)備平臺(tái)．A、B兩噴水區(qū)在光電傳感器反饋信號(hào)后啟動(dòng)高壓水泵噴水。對(duì)輪胎、底盤(pán)及側(cè)擋泥板進(jìn)行沖洗，沖洗時(shí)間可隨意調(diào)整(5—60s)，在車(chē)輛行駛過(guò)傳感器后，光電傳感器自動(dòng)反饋信號(hào)停止水泵的工作。水箱內(nèi)安裝永位控翩系統(tǒng)，在液面降低至額定位置時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)水泵進(jìn)行補(bǔ)充加水至水箱額定上限，而后在液面控制系統(tǒng)信號(hào)的控制下停止水泵。 4.3.1全自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 （1） 行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是說(shuō)車(chē)機(jī)的關(guān)鍵部分，包括傳送帶行走系統(tǒng)、橫刷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、散刷打蠟驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和擦 刷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。傳送帶行走系統(tǒng)

27、采用單邊驅(qū)動(dòng)，僅用一條傳送帶，汽車(chē)一側(cè)的輪子停在上面，另側(cè)輪子在地上滾動(dòng)，這樣設(shè)計(jì)比起雙邊驅(qū)動(dòng)可以降低能耗。 （2） 嘖灑系統(tǒng)：噴灑系統(tǒng)包括噴水系統(tǒng)、水蠟噴灑系統(tǒng)和 洗滌液噴灑系統(tǒng)，各系統(tǒng)主要由水泵、噴頭、電磁閥和高壓氣源等組 。噴水系統(tǒng)分為第次噴洗、第次噴洗和洗刷噴淋，第 次噴洗和第 次噴洗底盤(pán)沖洗、側(cè)面沖洗和上側(cè)高壓水刀口貨洗，全車(chē)噴洗，不留任何死角。在設(shè)計(jì)洗滌液噴灑系統(tǒng)時(shí)，考慮到汽車(chē)洗滌液價(jià)格 昂貴，要把浪費(fèi)減少到最小，傳統(tǒng)的洗滌液噴灑直接往車(chē)上噴淋，這樣造成了很大的浪費(fèi)。本所設(shè)計(jì)的洗滌液噴灑系統(tǒng)可大大減少洗滌液的浪費(fèi)， 在噴灑之前進(jìn)行發(fā)泡處理，不是往車(chē)上直接嘯，而是噴到橫刷側(cè)刷上。

28、 （3）水循環(huán)系統(tǒng)：洗車(chē)的廢水先流入沉淀池，經(jīng)過(guò) 次沉淀和 次沉淀，沉淀出 大量的淤泥。而后廢水流入浮泊過(guò)濾池進(jìn)行浮泊濾網(wǎng)處理，再流入沉沙，也進(jìn)行沉沙處理，而后流入過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，最終流入儲(chǔ)水池進(jìn)行再利用。 （3） 電氣控制：系統(tǒng)氣控制系統(tǒng)由各種關(guān)電傳感器、接近傳感器、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、 些普通的按鈕開(kāi)關(guān)等電氣元件組成。 （4） 橫刷系統(tǒng)設(shè)計(jì)：橫刷驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)上有 個(gè)彈性機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，當(dāng)橫刷遇到上升的平面時(shí)，彈性系統(tǒng)受到壓縮，壓縮到 定距離后觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān) ，行程開(kāi)導(dǎo)通從而驅(qū)動(dòng)橫刷上升接觸器接通橫刷開(kāi)始上升補(bǔ)償，當(dāng) 新達(dá)到 個(gè)新平面，補(bǔ)償足夠后 即彈性系統(tǒng)恢復(fù)原狀，行程開(kāi)關(guān) 斷開(kāi)橫刷停止上升

29、 彈性系統(tǒng)上有個(gè)行程開(kāi)關(guān) ，用于故障報(bào)警保護(hù)作用，防止橫刷對(duì)汽車(chē)平面壓力過(guò)大，損壞車(chē)面漆。 橫刷上裝街 個(gè)電容式接近傳感器，當(dāng)橫刷向下運(yùn)動(dòng)，接近車(chē)平面 定距離時(shí)，接近傳感器導(dǎo)通，橫刷下降接觸器斷開(kāi)，橫刷停止下降。當(dāng)橫刷遇到下坡平面時(shí)，橫刷離車(chē)平面距離越來(lái)越遠(yuǎn)超出 距離時(shí) 接近開(kāi)關(guān)斷開(kāi) 從而觸發(fā)下降接觸器導(dǎo)通，下降補(bǔ)償 接近車(chē)平面 定距離，補(bǔ)償足夠后，停止下降。 4.4使用注意事項(xiàng) 使用前，盛須檢查蓄水池內(nèi)水位及是否有漂浮雜物；檢查電源開(kāi)關(guān)及電纜線的完好可靠性．保證電壓穩(wěn)定使光電傳感器工作可靠；合上電源試車(chē)檢查水泵的旋轉(zhuǎn)方向；調(diào)整好液面控制系統(tǒng)的作用范圍；使用中檢查各連接部位的緊固情

30、況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)緊固；檢查噴嘴噴水情況，發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)清理更換；告知相關(guān)司機(jī)詳細(xì)的洗車(chē)步驟，確保洗車(chē)質(zhì)量；出現(xiàn)緊急情況時(shí)．直接按下控制柜外置的緊急停止按鈕以切斷電源，如長(zhǎng)時(shí)間不使用．應(yīng)關(guān)閉洗輪機(jī)電源開(kāi)關(guān)．保證電器使用安全及避免誤啟動(dòng)。 4.5自動(dòng)洗輪機(jī)的使用效果 洗輪機(jī)采用智能控制、水循環(huán)利用的方式對(duì)車(chē)輛進(jìn)行清洗作業(yè)．適用于中度污染的建筑工地等出入口車(chē)輛底盤(pán)及車(chē)輛側(cè)面清洗，清洗潔度達(dá)到90％以上，清洗速度可達(dá)5—60s／車(chē)(時(shí)間可調(diào))；水循環(huán)系統(tǒng)采用5臺(tái)水泵，總功率為18．5kW，外置3級(jí)沉淀池(3mx2mx2m，阻水埂高度為1．8m，現(xiàn)場(chǎng)條件具備可適當(dāng)加大沉淀池尺寸)保證循環(huán)水的清潔度，必

31、要時(shí)可添加絮凝劑加速污泥沉淀保證清水的循環(huán)利用；選用直徑合理的旋轉(zhuǎn)噴嘴。沖洗面積大且無(wú)死角。流量及壓力均能保證良好的清洗效果；智能設(shè)計(jì)、可實(shí)現(xiàn)“無(wú)人化”全自動(dòng)運(yùn)行，結(jié)構(gòu)承載能力高，保證了較高的功效和可靠性。 第5章 結(jié)束語(yǔ) 隨著PLC控制技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用。基于其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化洗輪機(jī)可以有效提高洗車(chē)的清潔度和效率。節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力。不僅有效的對(duì)車(chē)輛進(jìn)行了清潔，而且節(jié)約了水資源，凈化了城市面貌，是未來(lái)自動(dòng)洗車(chē)的主要發(fā)展方向，值得我們?nèi)ミM(jìn)一步研究和改善。 目前， 我國(guó)鐵路對(duì)機(jī)車(chē)清洗大多是由人工采用高壓水槍簡(jiǎn)單沖洗，洗車(chē)污水隨意

32、排放，容易造成環(huán)境污染。所以，從環(huán)境保護(hù)和成本控制的角度出發(fā)，開(kāi)發(fā)一種既滿足機(jī)車(chē)清洗速度快、效率高的要求，也能節(jié)能環(huán)保、投資較低的洗車(chē)機(jī)符合現(xiàn)代化建設(shè)需要。與此同時(shí)，設(shè)備更新?lián)Q代是發(fā)展必經(jīng)之路。相信在不久的將來(lái)，隨著洗車(chē)系統(tǒng)的改進(jìn)和完善，全自動(dòng)洗車(chē)機(jī)一定會(huì)取代人工洗車(chē)，它將成為中國(guó)鐵路乃至全中國(guó)最流行、最環(huán)保的洗車(chē)方式。 參考文獻(xiàn) [1] 李?yuàn)檴? 李德路, 莊宇. PLC在全自動(dòng)洗車(chē)機(jī)上的應(yīng)用[J]. 機(jī)電信息, 2012(9):59-59. [2] 李月蘭. 基于PLC全自動(dòng)隧道洗車(chē)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 自動(dòng)

33、化應(yīng)用, 2017(12):174-176. [3] 邵鴻翔, 徐曉輝. 基于PLC的自助式洗車(chē)房設(shè)計(jì)[J]. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用, 2011, 30(10):87-90. [4] 徐賀. PLC網(wǎng)絡(luò)及IPC用于城市輕軌車(chē)輛清洗系統(tǒng)的研究[J]. 儀器儀表學(xué)報(bào), 2001, 22(z1):463-464. [5] 張榮華, 孫長(zhǎng)亮, 蘇洋. 淺談PLC特點(diǎn)及電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 技術(shù)與市場(chǎng), 2012, 19(2):50-50. 附件 #Lnelude "reg9I6.h* #define exter

34、uchar Syste Frror; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define Byte unsigned char #define Word unsigned int #defino bool bit #define SomeNOP_0 :nop.():nop.():nop _():nop_(); int t0int_nO=(): uchar i,j: main() ( PONI=0x02: //PO.1為輸入方式 PON2=0x00; PLML-=OxOC; //PL. 2/PL

35、.3為開(kāi)漏方式 P1N2-0x0C; ADINS=0x10; //選擇AD通道4.即AD10 ADMODA=0x02: //選擇ADOO的固定通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式 ADCONO=0x64; //ADCO置位，ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)產(chǎn)生中斷，采用定時(shí)器TO觸發(fā) ADMODB=Ox00; //時(shí)鐘分頻為500kHZ

36、 void TimeO_isr() interrupt1 //T0中斷服務(wù)程序 { THO=0x10; //重裝時(shí)間常數(shù) THO=Ox18; t0int_no++; if (toint _no>=100) L0int_ no=0 } void ADC_isr() interrupt 14 //AD轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷 { i=ADIDATO; //將 ADIO轉(zhuǎn)換的結(jié)果送給i I2CSendBety(); //啟動(dòng)IIC總線 12CSendBety(0x70); //發(fā)送ZLG290地址 WaitAc

37、k(); //等待LED2應(yīng)答 For(j=0:j<32:j++) { 12CSendBety(data[i)l4): //發(fā)送數(shù)據(jù) WaitAck(); } 12CStop() : ADCONO& =0xF7; //清除中斷完成標(biāo)志 } void 12CStart (void) //IIC啟動(dòng)函數(shù) } EA=0; SDA=1 :SCL=l :SoneNOP(); SDA-0:SoreN0P(): SCL=O; } void I2CStop(void) //I2C停止函數(shù)

38、 { EA=0; SCL=0:SDA=0: SoneNOP() : SCL=I:SomeN0P() :SDA=l; EA=l: { bool WaitAck(void) //等待從器件接收方的應(yīng)答函數(shù) } uchar errtime=255; SDA=1 :SomeN0P(): SCL=1:SomeN0P0(): while(SDA) lerrtime--: if(!errtime) (I2CStop():SystmError=0x11;return (): } { scl=0: return l; } void I2CSendByte(Byte ch) //發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù) { uchar =8: while(i--) { SCL=0;nop(); SDA=(bit)(ch&0x80);ch<<=1;someNOP(); SCL=1;SomeNOP(); } SCL=0; ) 20