PLC自动控制洗车系统

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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。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统.

2.3 PLC的选型

在PLC系统设计时，首先要确定控制方案，下一步就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。在工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围以确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入/输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。

I/O点数估算时由于需要考虑适当余量，在根据统计而得的输入/输出点数基础上，增加了10%-20%的可用余量，得出输入/输出点数的根据。

FX系列PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是1991年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构

经过对几家公司生产的PLC主要从应用、价格、可靠性和对现场工作环境及设计资金等各个方面因素的考虑，本系统采用三菱FX2N系列PLC进行设计。

本方案控制系统采用三菱小型PLC控制，基本单元FX2N—32MR，带有32个I/O点（16入，16出），在主电路中，FX2N系列PLC是FX系列中最高级的模块。它拥有无以匹及的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，FX2n是从16到256路输入/输出的多种应用的选择方案

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2.4 FX2N系列PLC特点

三菱PLC模块FX2n如图2-5所示。

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图2-5 FX2N

FX2n具备指令速度快，系统配置灵活，功能强大等优势。有丰富的扩展模块及特殊功能模块，可实现PLC于上位机之间完善的网络通讯，具有MELSEC-10/11/B\\CC-LINK\\Profibus等网络按制功能FX2N系列程控制器，超高速:0.08us,大容量 8k-16k步,超小型可编程控制器，高速大容量。

三菱FX2N的通信模块232ADP,232BD,485BD和485ADP均可作为数据接口。显示装置可选用专用智能显示屏和通用计算机(PC).直接选用和PLC配套的显示屏或触摸屏，可实现PLC内部多个数据的集中显示，并可利用编辑软件编辑屏幕图形，提高显示界面的可视性。FX系列可配套的显示屏有F93000T一BWD,F940GOT一LWD和F940GOT-SWD。智能显示屏通过通信接口读取PL的寄存器，数据显示效率高，同时可简化控制系统的设计。但由于显示器的高成本，限制了大尺寸显示屏的应用，因此该方法适合于紧凑型的PLC控制系统。随着计算机性能和可靠性进一步提高，\”模式的控制系统在工业控制领域得到广泛应用，PC机凭借丰富的软硬件资源，可实现PLC的在线监测，集中显示大量的PLC内部数据，能以图形化的方式显示控制设备的动态工艺流程和数据趋势曲线，使系统的人机界面直观友好。

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3自动洗车的外部控制系统设计 3.1 自动洗车的硬件设计

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汽车清洗机主要包括机架行走结构、大侧刷刷洗结构、小侧刷刷洗结构、顶刷刷洗结构、吹干系统以及清洗液管路系统。

机架采用两台交流异步电动机作为驱动源。通过控制行走电机的正转、反转，使机架前进或后退。同时，为保证汽车清洗机在轨道上运行的安全性，在轨道两端特设立两个行程开关，以控制机架行走的范围。机架行走电机的控制由手动前进按钮、手动后退按钮。两个行程开关等控制两台电机的接触器来实现。

大侧刷刷洗机构由大侧刷定位机构和刷子转动机构组成。刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源，且需要对刷子转动通过对两个交流接触器的控制来实现正反转控制，大侧刷定位机构以两支气缸作为驱动源，气缸的状态通过控制电磁阀来实现，同时大侧刷要进行原位，中间位置和与车头、车尾相碰位置的识别，这些位置识别则通过四个接近开关和两个行程开关来实现。

小侧刷刷洗机构由定位机构和刷子转动机构组成。刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源，不需要对刷子进行正反转控制。小侧刷定位机构以两支双作用的气缸作为驱动源，其运行通过控制电磁阀来实现对小侧刷的定位。

顶刷刷洗结构由定位机构和刷子转动机构组成。刷子转动由一台交流异步电动机作为驱动源，不需要进行正反转控制。顶刷定位机构以一支气缸作为驱动源，其运行通过控制电磁阀来实现，同时由于机架运行状态要受顶刷位置的影响，为保证运行的安全，顶刷原位设计安装一支定位接近开关，以判定顶刷是否回位。

吹干系统包括风管运行机构和吹风系统，吹风系统由两台风机和相应管路组成。它的通断可通过控制两支交流接触器来实现。风管运行机构以一支气缸作为驱动源，其运行通过控制电磁阀来实现，但由于吹干效果受风管仿形效果影响很大，加上风管坚硬，一旦与车体接触易造成汽车外观的损伤，因此设计风管吹风定位光电开关和风管定位安全接近开关来保证风管位置的精确识别。

清洗液管路系统主要由一台潜水泵、一台水泵以及各种洗车药剂的控制阀组成，潜水泵和水泵运转通过控制两支交流接触器来完成，而管路的通断则由电磁阀来实现。

总之，整个汽车清洗机运行需要各个机构以及管路电磁阀协调配合，只有这样，

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才能保证洗车机安全运行，达到安全、高效清洗车辆的目的。

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3.2自动洗车控制要求

（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，将车洗干净，当碰到右极限开关时，洗衣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）洗衣机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗衣机停止并往左移，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。原点复位设计,若洗车机正在动作时发生故障，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SB1，则洗车机的右移、喷水、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。

具体工作步骤祥见附录。