基于PLC的自动洗车系统设计

基于PLC的自动洗车系统设计

摘要：随着家家户户逐步拥有了汽车，给家庭带来了极大的便利，给汽车行业带来了极大的推动，同时也促进了汽车市场的更新换代，各类汽车层出不穷。但是，在汽车带给我们便利的同时，我们也要关注汽车所带给我们的一系列负面影响，大气污染，噪声污染，道路污染，对汽油的大量消耗，汽车事故等等。最近在校园里我深受工程车施工时扬起的尘土的危害，所以我想设计一套自动洗车系统来解决车辆表面清洗的问题。

本次系统主要介绍了我对自动洗车系统的设计思路，从PLC，变频器，电机，电磁阀和传感器方面入手，把各类功能互相弥补和串联起来以实现系统目标。先由传感器检测车辆的存在，接着利用PLC控电磁阀和变频器操作，变频器再控制电机的转动。利用所学知识来解决生活中遇到的实际问题，可以很好地解决车辆的表面清洁任务。

关键词：PLC，变频器，电机

第一章引言 2

1.1课题背景 2

1.2本课题研究的主要内容 3

1.3本课题研究的意义与前景 4

第二章自动洗车系统总体设计 5

2.1自动洗车系统组成 5

2.2自动洗车系统控制总体要求 5

2.3 自动洗车系统自动控制 6

第三章自动洗车系统的硬件设计 7

3.1 喷水电磁阀部分 7

3.2 检测元件（传感器）部分 8

3.3 电机部分 10

3.4 变频器部分 11

3.5 PLC部分 14

第四章自动洗车系统的软件设计 19

4.1 梯形图 19

4.2.自动洗车系统所用到主要指令 19

4.3 自动洗车系统主要子程序 20

第五章总结 23

致谢 24

参考文献 25

第一章引言

1.1课题背景

随着时代的日益发展，汽车行业新老交替更新换代十分迅速；尤其是我国随着人民生活水平的日益提高，汽车也逐渐大众化，全民化。然而由于我国人口基数庞大，汽车的需求量也日渐提高，这就直接导致了道路的拥挤，交通的紊乱，驾驶员综合素质的下降；又因为经济以及其他利益的驱动，许多车辆只追求工作使用效率从而忽略了车身的清洁状态，给大气和道路带来了不小的影响。

自从卡尔本次发明了汽车以来，人们的生活日新月异，汽车行业开始出现在世界舞台上。在这长达200多年的历程中汽车行业获得了蜕变和升华，更加智能化，更加便利化，各类用途的车辆层出不穷。然而目前人类对汽车的需求量十分巨大并且与日俱增，使同行之间的竞争愈演愈烈，但同时对汽车的保养要求也越来越高。

汽车保养主要有以下几种：

1）汽车清洗

爱美之心人皆有之，所以对于爱车的保养美化，人们绝不会吝啬，因为车辆的整洁给人以美的感受，给大众一种大气有度量的印象。

2）汽车维修

汽车如果不便时会影响生活的方方面面，同时也会涉及生命财产安全，所以汽车要及时维修，以确保车辆运行的状态稳定。

3）能源保养

我想不会有哪一位司机会到汽车完全开不动，能源耗尽了才会去补充能源，也就是汽油的，因为这样太伤车子了。但现在车辆数量的剧增，汽油消耗速度十分快，对车主也是一个不小的考验。

因为这次课题我主要研究的是自动洗车方面的内容，所以我重点研究一下自动洗车的问题。

目前，国内大多数地方还在利用人工清洗，利用人力资源，对汽车涂抹泡沫，再利用高压水枪，对汽车表面的部分进行清洗，在对轮胎进行再次冲洗，最后利

用自然光及风等自然条件下让被清洗车辆自动风干。虽然较好地达到了清洗的目的，但过分依赖人工劳动力，操作时间过长，过程缓慢，同时也会大量浪费水资源，经济性过差，不符合洗车行业的宗旨，也会让一般家庭无力承担其费用。我过得大型汽车美容公司，虽能实现大规模的汽车清洗，打蜡，喷漆等自动化工程，但并不适合小型的汽车清洗条件，成本过高，专一性差。再加上国内许多城市收到PM2.5雾霾的侵袭与笼罩，给国民的身心健康带来了巨大的影响，给城市的美观带来了不好的效应。而形成雾霾这类打气污染问题最主要的一点汽车的不干净整洁带来的，车辆在城市间来回穿梭，不注意车身以及轮胎的清洁状况，使尘土，灰尘飞扬，给城市蒙上了不好的“阴影”，尤其是发达城市和发展中城市建设大型工程的工程车辆最为典型，使文明城市不在“文明”。

这些城市中的清洗行业就变成了潜力巨大的发展领域。一种又高效又高质量又经济实惠的自动洗车系统就显得尤为重要了。

在我校修建新校舍的时候，大量工程车量涌入全车身沾满泥尘，行进中给道路和空气带来了不小的影响，然而工程公司和车辆司机认为人工洗车又不经济又浪费时间，为了尽快完工缩短工期索性就没有洗车了，所以我就冒出了这个想法，设计一套经济实惠省力省时的自动洗车系统，在车辆工作结束时对车身以及轮胎进行清洗来保护大自然环境，使生活空间更加舒适。

因此，本次设计就是利用PLC的自动控制功能再结合利用定时器，通过PLC的先后执行能力，高效经济合理地完成自动洗车。

1.2本课题研究的主要内容

上文说了这么多，下面我来说一下这次课题我主要研究的大体方向，主要研究的方面有以下几点：

1）明确自动洗车系统所需的硬件设备

2）了解自动洗车的流程，确定如何利用PLC和变频器来操作

3）编写绘制所需的各类图表确保软件系统正确

自动洗车系统模拟布置如图1-1所示。

1.3本课题研究的意义与前景

时代在变，汽车在不断优化，它的数量和质量都日益升高，种种原因让它的发展成了社会的一把双刃剑，特别是汽车污染，各类噪声污染本就不用说了，还给环境带来了不小的污染，由于司机师傅的和某些商家追求用车效率和经济效应，不注意车身和轮胎的清洁状况，把大量尘土泥浆等附着物带的遍地都是，漫天飞舞，人吸入后易得呼吸道疾病。同时现有的洗车技术无论是从经济上还是时效上并不适合大规模推广使用。课题如果可以得以应用的话，不但可以大大提高洗车效率，也可以解放劳动力，直接节省了洗车的时间与麻烦，让洗车行业更加高效热门。间接上也会减小 PM2.5的浓度，对人们身心健康的影响巨大，同时对于文明城市的打造也会有不小的作用；同时也可以促进我国PLC电气产业与当下热门行业的结合,给更多的大学生就业岗位，大力发展该方面的应用与认知，大力创新这领域的成就。

参考文献

1）俞国亮．PLC原理与应用[M] ．清华大学出版社.2005.

2）廖常初。PLC应用技术问答，3版[M] . 北京:机械工业出版社,,2008.

3）殷红彩，葛立峰.一种多输出直流稳压电源的设计[J].传感器世界，2006

4）张凤珊电气控制及可编程序控制器．2版[M] ．北京: 中国轻工业出版社，2003.

5）《工厂常用电气设备手册》编写组．工厂常用电气设备手册．2版[M]．北京: 中国电力出版社．1998 .

6）马志溪．电气工程设计[M]．北京: 机械工业出版社.2002

7）刘增良，刘国亭．电气工程CAD [M]．北京: 中国水利水电出版社．2

8）史国生．电气控制与可编程控制器技术[M]．北京: 化学工业出版社.20

9）郁汉琪．电气控制与可编程序控制器应用技术[M]．南京: 东南大学出版社．2003.

10）吴晓君，杨向明．电气控制与可编程控制器应用[M]．北京:中国建材工业出版社．2004