基于PLC控制的自动洗车机的设计

基于PLC控制的自动洗车机的设计

摘要：随着人口不断增加，城市化进程的加快，人的生活节奏也随之加快。越来越多的人追求更加快捷便利的交通方式。汽车作为第一次工业革命的产品发展至今，也是逐步的进入普通家庭，随之而来的就是汽车保养问题。汽车清洗也就成为这之中的第一个难题。全自动就是将原本需要人工完成的工作都交由机器来自动完成，从而减少人工的参与，人工洗车需要高压水冲洗，抛光打蜡，抹布擦干水渍，清理车轮外廓等等。现在，这一系列的动作过程就被借给控制程序控制的机器来完成。

关键词：汽车；清洗；难题

一．绪论 2

1.1、设计目的 2

1.2、洗车设备的分类 3

1.3、洗车设备的控制技术 4

二．自动洗车机的总体设计 5

2.1、自动洗车机的硬件系统 5

2.2、自动洗车机的电路系统 8

2.3、自动洗车机的软件 8

三．自动洗车机的硬件设计 11

3.1、储水区 11

3.2、电柜区 11

3.3、机体区 11

四．自动洗车机的电路设计 12

4.1、元器件选用 12

4.2、电路设计 13

五．自动洗车机的软件设计 14

5.1、PLC编程 14

5.2、STL格式 15

5.3、PLC的调试步骤 17

5.4、PLC的相关指令 17

六、其他方面 18

6.1、储水系统 18

6.2、防盗系统 18

6.3、计费系统 18

6.4、显示系统 18

6.5、出水系统 18

6.6、其他功能 18

七．总结与展望 19

致谢 20

参考文献 21

毕业设计附录目录 22

专业翻译材料 23

一．绪论

1.1、设计目的

在经济飞速发展的现代社会，人们的代步工具日新月异，人们日益增长的生活节奏也带动了汽车产业的快速迅猛发展。汽车产量不断增长，普通家庭拥有的汽车数量也在不断增加。这也带来了不少烦恼，洗车难，停车难，交通安全难等一系列问题。而今天我要解决的是洗车难的问题，即基于PLC控制的自动洗车机的设计。这也是目前市面上受到广大车主好评的一种全自动洗车设备。

洗车工作看似很简单，但实际却不是如此。一个完整的人工洗车的过程，包含了冲洗，刷洗，吹干，打蜡等过程。完成这一系列的工作过程需2-3个工人不间断的工作将近一个多小时。洗车的质量的好坏，以及完成的速度都影响着，一个洗车店的收益。通过专业、快速的洗车服务会给顾客留下非常好的印象，为类似汽车美容店面或汽车4S店销售其他汽车用品和施工服务奠定良好的信任基础。

人力洗车一般三人一组需要大量的专业洗车工具，要完成包括冲车、打泡沫、擦车，打蜡等步骤。每一步都需要仔细认真的完成。冲车步骤是最为繁琐，冲车时应该从车顶的门缝结合线向汽车的另一侧冲水接着车侧窗、车身腰线上半部接着车前窗接着车引擎盖接着车灯及格栅接着前保险杠接着车前弧旋、轮胎接着车身腰线下部接着车后窗接着行李箱盖接着车后弧旋、轮胎接着后保险杠接着车侧窗接着车身上半部接着车前弧旋、轮胎接着车身下部接着车后旋弧、轮胎。整个过程下来工人又累又难受。

全自动就是将原本需要人工完成的工作都交由机器来自动完成，从而减少人工的参与，人工洗车需要高压水冲洗，抛光打蜡，抹布擦干水渍，清理车轮外廓等等。现在，这一系列的动作过程就被借给控制程序控制的机器来完成。

在国外：在欧美西方发达国家，他们的汽车相当普及，美国民众拥有的汽车保有量几乎占据整个世界汽车生产产量的 1/5，在这些不同种类不同用途的汽车中轿车的数量高达1. 3亿辆，也就是说平均一辆车可以坐1.3个人，经过世界贸易组织的统计，美国所拥有的洗车店却不到3万家。那么，如此众多的汽车在美国是如何保证汽车的外观整洁，喷漆靓丽的呢？原来在美国，美国人民靠的是自助洗车，而这种洗车方式早已变成美国人民生活的一部分，自助式的洗车设备例如：投币，刷卡等的早已经在各个加油站、高速服务区、大型停车场、城镇和乡村社区等场所被开放使用。

在国内：有越来越多的家庭在前仆后继的加入有车一族。我国的汽车总量越有2.5亿多辆。现在，我国的自动洗车机越来越不能满足我过全国中大型城市的洗车要求，我国拥有约8000万辆私家车，截至目前，虽然我国所拥有的的自动洗车店达到5万家以上，但是近乎于每年要洗2万辆辆小轿车的自动洗车店来说，这是一个难以完成的任务。在我国，对于自动洗车机的店址选用有着严格的要求，市中心是不被允许设立洗车点的。这就导致了大量的洗车店被安排在了远离市区的郊区，在每个洗车点都能看到许多不远万里而来的车主都在排队等候洗车的局面。

传统：传统洗车一般车主会选择在家简单清洗，洗车店也只是用水泵给水加压接上水管来冲洗，再用几块清洁布来擦洗。如此一来，大量的水被浪费掉了，而那些被用于水循环的设备被当做了摆设，没有用于处理洗车留下的脏水。这些脏水到最后都是被直接排放到下水道里。而更多的清水被用来洗车。以前实施的节水政策也被扔在一边，并没有付诸于实施。据有关部门统计，在我国按照这种方法洗车会浪费掉1亿吨的水资源。

1.2、洗车设备的分类

自动洗车机分为：

(1)无接触式自动洗车机

无接触洗车机是指全过程是利用高压水枪喷水冲洗汽车表面污渍的一种洗车方式。在洗车过程中，利用高压水枪来喷射由清水，清洗液，泡沫等混合而成的清洗混合液从而达到清洗目的却无接触的全过程。

(2)毛刷式全自动洗车机

毛刷洗车机是指的是依靠毛刷滚轮来回高速滚动实现人工擦拭的一种洗车方式，滚动毛刷一般采用pe或泡沫材料为主的。现今市场上的基本是泡沫做的刷子，因为这种材料不会损伤汽车表面的喷漆。

无接触洗车机按照工作方式的不同又被分为二类，一类是框架式全自动洗车机，另一类就是往复式全自动洗车机。这两种洗车机的洗车原理大致相同。

往复式全自动洗车机的原理是：通过传感器将汽车的位置，大小以及形状发送给CPU，再通过电脑程序控制高压喷头的位置移动，使之环绕汽车运动。实现：汽车底盘，汽车轮毂，汽车表面等等的冲洗。其上还会自带水蜡和清洗液，给汽车进行刷洗，打蜡，风干。

往复式全自动洗车机技术目前主要分为两大类，一种是我国自己生产的洗车机普遍使用的PLC技术，另一种是国外洗车机采用的嵌入式单片机技术。让汽车被感知的更彻底，对机器本身的操作来讲又会更加的安全，减少出错率，这也是真正实现了电脑自助控制的全自动电脑洗车机。

根据往复式全自动洗车机的工作流程往复式全自动洗车机的电机原则上应使用防水电机，这样往复式全自动洗车机的电机拥有更加长的使用寿命。所以再点击的选用上需要严格要求，不仅如此还要提升电机的防水等级。一些小作坊生产的全自动洗车机不注意这些细节，对洗车机未来的使用造成了极大的安全隐患，而且这种洗车机安全系数极低。

参考文献

[1] 电气控制与PLC技术基础[M]. 向晓汉. 北京：清华大学出版社. 2007.

[2] 电工实用线路300例[M]. 王兰君. 北京：人民邮电出版社.2002.

[3] 机床电气控制[M]. 王柄实. 北京：机械工业出版社.2004.

[4] 可编程控制器应用技术.第二版.田瑞庭主编.北京：机械工业出版社.1994

[5] 流行PLC实用程序及设计（三菱FX2系列）.贺哲荣，石帅军. [M].西安：西安电子科技大学出版社：2006

[6] 电气控制与PLC系统.任胜杰.北京：机械工业出版社.2013.1