林江龍

摘? 要：本論文是在研究和比較目前汽車清洗裝置后，對汽車自動清洗裝置PLC控制的進(jìn)一步研究，當(dāng)前各大中小城市汽車的飽和量已經(jīng)引起了汽車保養(yǎng)、清洗行業(yè)的大量發(fā)展。而以前的人工洗車存在效果不理想、浪費人力物力和自然資源，有時候由于高壓水槍還帶來了一定的危險性。所考慮到環(huán)保、節(jié)水等因素，采用PLC實現(xiàn)自動清洗取代人工是社會發(fā)展的必然趨勢，本論文采用三菱可編程控制器FX2N系列控制器，先進(jìn)的傳感器技術(shù)，自動對需要服務(wù)的汽車進(jìn)行清洗，提高了汽車清潔度和受眾人群的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：三菱PLC（FX2N）??? 傳感器?? 控制裝置

緒 論

傳統(tǒng)的洗車比較單一，它采用了高壓水槍這種清洗原理，極大的浪費了水資源，目前世界可供應(yīng)的淡水資源由于氣候變化等原因在急劇減少，另一方面采用這種高壓水槍清洗還帶來一定的危險性。隨著社會和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們所擁有的汽車的數(shù)量也越來越多，洗車產(chǎn)業(yè)也越來越壯大，在采用這種模式下洗車必然帶來一定的瓶頸。在計算機(jī)和工控產(chǎn)品的問世下，如何提高效益，如何在眾多的從業(yè)者中脫穎而出，轉(zhuǎn)型升級勢在必行。可編程邏輯控制器（PLC）作為工業(yè)支柱三大產(chǎn)業(yè)之一，順應(yīng)了時代潮流的發(fā)展，而汽車自動化清洗裝置的PLC控制能有效的完成了清洗任務(wù)，而且更簡潔、方便、效率又高。整個過程可能幾分鐘就可以完成，真正實現(xiàn)了全自動化控制，而且該控制即便非專業(yè)出身的也能迅速掌握，提高了從業(yè)者的信心度。最大限度的節(jié)省洗車的人力物力，同時它也可以節(jié)約更多的水資源，符合建設(shè)節(jié)約型社會的時代需要。在這個分秒必爭的時代無疑具有極其巨大的市場價值和競爭優(yōu)勢。

一、汽車自動清洗裝置PLC控制線路設(shè)計

1.設(shè)計任務(wù)要求：設(shè)計一臺汽車自動清洗機(jī)流程圖

2.分析任務(wù)要求及解決方案

（1）分析任務(wù)

當(dāng)發(fā)出啟動命令時，水閥門都打開準(zhǔn)備進(jìn)入清洗狀態(tài)，汽車進(jìn)入洗刷范圍時，檢測器檢測到車子到來時等待30秒后（主要時留時間檢查車窗是否關(guān)好）清洗機(jī)接觸器啟動，此時水閥門依然打開。并對車身進(jìn)行噴洗，20秒后清洗接觸器和水閥門關(guān)閉，泡沫接觸器打開，開始對車身進(jìn)行噴沫5秒后停止。后刷子接觸器開啟，進(jìn)入刷洗，30秒后關(guān)閉刷子接觸器重新啟動清洗接觸器對車身進(jìn)行清洗，清洗30秒后結(jié)束，清洗機(jī)接觸器、水閥門全關(guān)閉，結(jié)束刷洗，等待下一次的啟動。中途按下停止按鈕時停止一切工作。

（2）解決方案

我們通過以上的分析可以知道，該步驟時按順序的一個流程過程，先由人來發(fā)出啟動命令，然后到一系列動作的完成，此時如果我們選擇用單片機(jī)來控制也能完成這項任務(wù)，但由于單片機(jī)容易受環(huán)境溫度和濕度的影響，故而工作性能極為不穩(wěn)定，所以解決該控制要求我們采用工業(yè)控制產(chǎn)品——可編程邏輯控制器（PLC），用PLC的步進(jìn)順控指令可以很好的完成此控制功能，而且該工控產(chǎn)品可以適應(yīng)一些比較惡劣的工作環(huán)境。

二、 硬件選型

目前PLC的種類極多，有西門子、三菱、歐姆龍、松下、臺達(dá)等等。從使用面、價格方面的因素考慮我此控制采用了FX系列的PLC，它是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，具有較高的性能價格比，應(yīng)用廣泛。特別是FX2N系列更是為我們所熟知，因此本系統(tǒng)采用三菱FX2N—48MR系列PLC進(jìn)行設(shè)計。

三 、PLC控制程序的設(shè)計

1. I/O分析

經(jīng)過對控制過程和要求的詳細(xì)分析，明確了具體的控制任務(wù)是在啟動命令下，汽車進(jìn)入則可以進(jìn)行自動刷洗。確定了要完成的動作后，再確定動作的順序：有啟動一個輸入點和停止一個輸入點。按下啟動按鈕，啟動清洗機(jī)接觸器和水閥門，接著傳感器檢測汽車是否進(jìn)入清洗范圍，進(jìn)入則開始刷洗;待清洗完畢后則停止清洗，按下停止命令則清洗結(jié)束。

2. I/O分配表

通過I/O分析后，可以確定本裝置的I/O分配表，如下：

3. PLC控制接線圖

根據(jù)選擇的PLC類型和裝置的原理確定裝置接線圖

4. PLC控制梯形圖

根據(jù)PLC的控制線路圖和I/O分配表，及控制過程的分析編寫出控制梯形圖

5.程序原理分析

當(dāng)按下啟動按鈕SB1時輸入點X0接通，狀態(tài)S21接通，進(jìn)而輸出點 Y0接通，水閥門打開。當(dāng)傳感器X2檢測到車子進(jìn)入洗刷范圍后等待30S，清洗接觸器開始工作，進(jìn)行清洗20S，后開啟泡沫噴劑接觸器同事關(guān)閉水閥門和清洗接觸器，工作5S后啟動刷子接觸器進(jìn)行汽車洗刷30S，同時關(guān)閉泡沫噴劑接觸器，結(jié)束后關(guān)閉刷子接觸器并啟動水閥門和清洗接觸器對汽車進(jìn)行清洗30S后關(guān)閉所有工作狀態(tài)回到初始位置等待下一輛汽車的到來，按下停止按鈕所有的接觸器輸出都關(guān)閉。

四、結(jié)論

本文的主要研究內(nèi)容時汽車自動清洗的PLC控制，它是在前人的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的設(shè)計和研究，主要亮點在于在設(shè)計中加入了自動噴沫裝置，補充了原有的不足。但由于本系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)難度要求比較高，時間也比較倉促，難免存在很多不足之處：

1、本系統(tǒng)完成任務(wù)繁瑣，增加了變成的編寫難度，也會增加系統(tǒng)的成本。

2、功能上需要更加完善，本系統(tǒng)沒有設(shè)置一些報警功能，如果出現(xiàn)故障會影響檢修速度，其次在復(fù)位重啟環(huán)節(jié)沒有仔細(xì)深入考慮。

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