【正文】 作的電子，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。近年來(lái)， PLC 的功能日益增強(qiáng)，發(fā)展也是十分的迅猛。美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC 公司）基于這一設(shè)想， 首先響應(yīng)并有所動(dòng)作，經(jīng)過(guò)一年的時(shí)間，在 1969 年推出了他們公司研 制出的世界上第一臺(tái) PLC：PDP14。我國(guó)的 PLC 起步相對(duì)而言稍晚一些， 1974 年開始研制，經(jīng)過(guò)兩年多的努力，在 1977 成功的研制出了我國(guó)的 PLC，其核 心是一位微處理器MC14500，并開始投入工業(yè)應(yīng)用， PLC 在我國(guó)也發(fā)展起來(lái)。 PLC 提供的編程語(yǔ)言 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn) : 1．梯形圖不是圖形，它是一種圖形語(yǔ)言。 3．梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 7．邏輯功能圖語(yǔ)言，沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來(lái)表達(dá)，一般一個(gè)運(yùn)算框表示一個(gè)功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。一些冗余 CPU 的 PLC 的平均無(wú)故障時(shí)間則可以更長(zhǎng)。這樣整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就理所當(dāng)然了。因?yàn)?PLC是通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能的，當(dāng)控制功能的要求改變時(shí)，僅僅通過(guò)改變程序以及改動(dòng)極少數(shù)的線路就能實(shí)現(xiàn)。 PLC 還有多種功能模塊，可以根據(jù)需要靈活的組成各種不同功能的控制裝置，實(shí)現(xiàn)各種特殊的要求。同 時(shí)，梯形圖語(yǔ)言的符號(hào)、圖形與表達(dá)方式和繼電電路圖十分的接近，只用 PLC 少量的開關(guān)量邏輯控制指令就可以很方便的實(shí)現(xiàn)繼電器電路實(shí)現(xiàn)的功能。同時(shí)用存儲(chǔ)邏輯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接線邏輯，大幅度的減少 了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)建造的周期及設(shè)計(jì)得到了很大的縮短，同時(shí)，維護(hù)設(shè)備也變得簡(jiǎn)單了許多，更重要的一點(diǎn)是使得同一設(shè)備僅僅通過(guò)改變程序就能改變生產(chǎn)過(guò)程成為了可能，這種特性很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。在汽車工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)洗車機(jī)也就成為了必不可少的汽車行業(yè)的衍生產(chǎn)品。也是因?yàn)檫@一原因，日本全的自動(dòng)電腦 洗車機(jī)的發(fā)展帶動(dòng)日本汽車行業(yè)的同時(shí)，也大大帶動(dòng)了全世界洗車業(yè)的發(fā)展。 我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，洗車行業(yè)絕對(duì)是個(gè)大市場(chǎng)。 很明顯，出為了實(shí)現(xiàn)這么多車輛的洗車需求，人工清洗的方式必然會(huì)被淘汰，洗車設(shè)備的高效率以及全自動(dòng)化勢(shì)在必行。 固定式洗車機(jī)是指，洗車機(jī)不移動(dòng)，汽車由機(jī)械牽引或者自行緩慢的通過(guò)洗車機(jī)工作的區(qū)域。常見(jiàn)的移動(dòng)式洗車機(jī)有大中小型移動(dòng)式洗車機(jī)、龍門往復(fù)式洗車機(jī)等。 硬支承洗車機(jī)是平衡轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于參振系統(tǒng)共振頻率的洗車機(jī)，平衡校檢時(shí)，支承擺架相對(duì)處于“硬狀態(tài)”， 因此轉(zhuǎn)子可以子在接近實(shí)際軸承條件下進(jìn)行平衡校正。半硬支承洗車機(jī)的平衡轉(zhuǎn)速實(shí)在 ~ 倍參振系統(tǒng)共振頻率之間。對(duì)于有轉(zhuǎn)軸或者可裝配工藝的轉(zhuǎn)子適用，例如電機(jī)轉(zhuǎn)子、風(fēng)機(jī)、增壓器、滾筒、機(jī)床主軸、汽輪機(jī)等立式洗車機(jī)則是被平衡轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸在洗車機(jī)呈垂直狀態(tài)下的洗車機(jī)，適用對(duì)象是轉(zhuǎn)子本身不具有轉(zhuǎn)軸的盤形工件，例如離合器、風(fēng)扇、齒輪、壓盤及其總成、風(fēng)葉、制動(dòng)盤、汽車飛輪、皮帶輪、砂輪等盤類零件。 。它的特點(diǎn)是：在整個(gè)清洗過(guò)程中只有中青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 性水和活性劑與車身接觸，無(wú)任何有形的東西，如軟布、毛刷或其他洗滌媒介與車身接觸，所 以叫“無(wú)接觸洗車”。 通過(guò)對(duì)以上兩種洗車機(jī)的比較發(fā)現(xiàn)，高壓水槍洗車機(jī)相比而言存在以下劣勢(shì)：高壓水柱形成的水泡容易損害車漆，降低車的光感度；此外高壓水柱的高壓可能會(huì)導(dǎo)致車燈密封受損，水流進(jìn)去后影響車燈工作，甚至可能引起短路，造成危險(xiǎn)。 首先，車輛進(jìn)入洗車區(qū)域的待洗區(qū)，車輛位置檢測(cè)器首先工作，先是判斷車輛是否在洗車的洗車 范圍內(nèi)。洗車機(jī)滾筒的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，噴水機(jī)的噴水與噴灑清洗液。 若在洗車過(guò)程中，滾筒的位置不理想，可以手動(dòng)按下暫停按鈕，對(duì)滾筒 的高度及位置、門架的位置進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，按下繼續(xù)鍵后，洗車機(jī)從調(diào)整后的位置繼續(xù)動(dòng)作。待洗的車輛停放在此區(qū)域，門架上的感應(yīng)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)感應(yīng)車體的位 置，并通過(guò)左右調(diào)整使車輛處在正對(duì)門架中間的位置。 自動(dòng)洗車過(guò)程 首先車輛停在檢測(cè)區(qū)，按下啟動(dòng)按鈕后，若尺寸大小符合沖洗條件，則門架預(yù)熱 10 秒后開始動(dòng)作， 10 秒結(jié)束后指示燈亮起，門架有 20 秒鐘的自動(dòng)調(diào)整。若在此 5 秒內(nèi)按下暫停鍵，可以手動(dòng)調(diào)整滾筒的位置，按下繼續(xù)鍵后，重新停頓 5 秒，然后開 始洗車的工作。 門架向后運(yùn)動(dòng)，直到移動(dòng)到車輛的車頭位置， 3 秒后門架停止移動(dòng)，同時(shí)滾筒停止旋轉(zhuǎn)。 門架向后運(yùn)動(dòng)，直到移動(dòng)到車輛的車頭位置， 3 秒后門架停止移動(dòng)，同時(shí)滾筒停止旋轉(zhuǎn)。 門架繼續(xù)向前移動(dòng)，當(dāng)門架移動(dòng)到車輛尾部時(shí)（位置傳感器控制） 3 秒后門架停止移動(dòng)，同時(shí)滾筒停止旋轉(zhuǎn)；再 3 秒鐘后，門架開始 后移滾筒開始反向旋轉(zhuǎn)。洗車機(jī)歸位后，吹風(fēng)機(jī)工作 120 秒后停止工作，整個(gè)洗車過(guò)程結(jié)束。 ，報(bào)警發(fā)出蜂鳴提示音，洗車機(jī)停止工作。 汽車 調(diào)整好 位置固定不動(dòng)， 門架 根據(jù)車 輛的大小及長(zhǎng)度 來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng) ，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛進(jìn)行清洗。門架上臂兩側(cè)的檢測(cè)器檢測(cè)車輛是否正對(duì)著門架中央，同時(shí)對(duì)于沒(méi)有正對(duì)著門架中央的車輛進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整。從而可以判斷是否對(duì)整個(gè)車身完成了清洗，然后進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)汽車出現(xiàn)在待洗區(qū)域時(shí)，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，盡可以輕松地完成對(duì)車輛的清洗。在自動(dòng)化設(shè)備中，自動(dòng)化程度越高，系統(tǒng)對(duì)傳感器要求也就越高。現(xiàn)在，世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)加快了對(duì)傳感器新技術(shù)的開發(fā)與研究，并 且也都已取得了很大的成就。今天， 信息技術(shù) 對(duì)科學(xué)進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 傳感器的分類 物理型：根據(jù)傳感器的幾何形狀以及所用材質(zhì)進(jìn)行工作； 化學(xué)型：利用電化學(xué)反應(yīng)原理； 生物型：利用生物活性物質(zhì)選擇性。 在本設(shè)計(jì)中，把自動(dòng)泊車應(yīng)用到的技術(shù)加以轉(zhuǎn)換，用來(lái)本設(shè)計(jì)方案中的自動(dòng)檢測(cè)及調(diào)整車輛位置。 此過(guò)程應(yīng)用的是多普勒探頭是利用多普勒 原理設(shè)計(jì)的微波移動(dòng)物體探測(cè)器 。青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 在門架的側(cè)臂安裝多普勒探頭，在洗車過(guò)程中，汽車相對(duì)移動(dòng)，每當(dāng)門架移動(dòng)到車輛尾部或者頭部時(shí)，微波反射檢測(cè)結(jié)果為有移動(dòng)變?yōu)殪o止，此時(shí)，控制系統(tǒng)控制相應(yīng)模塊產(chǎn)生一個(gè)低脈沖，通過(guò)對(duì)低脈沖的計(jì)數(shù)來(lái)達(dá)到門架反復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的清洗。 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 第 4 章 全自動(dòng)洗車機(jī)的控制及運(yùn)動(dòng) 全自動(dòng)洗車機(jī)運(yùn)動(dòng)控制簡(jiǎn)介 在洗車過(guò)程中，一般情況下全部是由系統(tǒng)控制自動(dòng)完成對(duì)滾筒的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)、門架的前后移動(dòng)控制。這種設(shè)計(jì)是出于安全因素的考慮。當(dāng)循環(huán)結(jié)束時(shí)，水平滾筒與垂直滾筒會(huì)通過(guò) PLC 控制系統(tǒng)發(fā)出的歸位信號(hào)自動(dòng)歸位。正向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換是根據(jù)檢測(cè)洗車機(jī)是否清洗完整個(gè)車身產(chǎn)生的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)控制的。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，總會(huì)有些不可預(yù)見(jiàn)的突發(fā)情況。當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)過(guò)熱，電機(jī)短路，等故障時(shí)， PLC 控制系統(tǒng)會(huì)立即切斷電源對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)故障燈會(huì)亮起，發(fā)出報(bào)警的蜂鳴聲。 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 圖 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 第 5 章 控制系 統(tǒng)編程 關(guān)于梯形圖編程 梯形圖編程是我們 熟知的 PLC 中使用 最為頻繁 的圖形編程語(yǔ)言， 同時(shí)也是PLC 應(yīng)用 中 的第一編程語(yǔ)言。 此外，梯形圖能夠成為 PLC 應(yīng)用中的第一語(yǔ)言， 還 因?yàn)?具有以下幾個(gè) 十分 重要特點(diǎn)： 首先， PLC 梯形圖中 相當(dāng)一些 編程元件沿用了繼電器 的 名稱， 比 如內(nèi)部輔 助繼電器 、 輸入繼電器、輸出繼電器等，但 與 真實(shí)的物理繼電器 (即硬件繼電器 )又有不同 ， 僅僅 是在軟件 編程 中使用的編程元件。 第二點(diǎn)： 梯形圖的邏輯解算 是指， 根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài) 是 ON 或者 OFF。 另外，在 梯形圖 語(yǔ)言編程 中 ， 各編程元件的常閉觸點(diǎn) 和 常開觸點(diǎn) 都是 可以 被多次使用。 本程序采用 PLC 的基本編程語(yǔ)言 梯形圖語(yǔ)言。每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來(lái)的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，在對(duì)自己設(shè)計(jì)的洗車機(jī)進(jìn)行流程規(guī)劃時(shí)，也針對(duì)現(xiàn)有的洗車機(jī)工作方式提出了自己的看法與見(jiàn)解，并把它們加入到了我自己研究的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中。 本次的設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)期的目的，通過(guò)合理的編程、參數(shù)的設(shè)置以及與傳感器的相互配合。大大改善了以前靠人工洗車的狀況，大大降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度及危險(xiǎn)系數(shù)。在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，很好的把大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的理論與實(shí)際情況結(jié)合。知道了一些以前所不知道的設(shè)計(jì)中的禁忌。同時(shí)在論文的寫作過(guò)程中，熟悉了對(duì) wps 及 office 辦公軟件的應(yīng)用，這也算是我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的一個(gè)額外的收獲吧。當(dāng)然，整個(gè)設(shè)計(jì)做下來(lái)，學(xué)到了不少的書本以外的東西，比如通過(guò)對(duì)大局的把握知 道了合理安排的重要性，要有所舍取。從這種意義上來(lái)講，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)自己以后工作的一種演習(xí)。對(duì)學(xué)以致用這一詞語(yǔ)的一種體驗(yàn)。自己四年內(nèi)學(xué)到的東西太少，僅僅是初窺科技世界的一些零星半點(diǎn)。學(xué)無(wú)止境！ 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠更加的完善，查閱了不少的文獻(xiàn)資料、期刊、學(xué)術(shù)著作以及專業(yè)書籍等。擺脫了以前對(duì)專業(yè)知識(shí)枯燥的看法，所學(xué)的東西都鮮活了起來(lái)。我國(guó)的汽車數(shù)量巨大，而且一直呈現(xiàn) 上升的趨勢(shì)，可以預(yù)測(cè)，采用 PLC 控制的全自動(dòng)洗車機(jī)一定會(huì)有廣泛的市場(chǎng)。而且操作平臺(tái)簡(jiǎn)單易懂，一看就會(huì)。當(dāng)然，為了能夠達(dá)到全自動(dòng)化的目的，整個(gè)系統(tǒng)中還使用了各種傳感器，用來(lái)配合系統(tǒng)是洗車設(shè)備能 夠更加完善的工作。 PLC 接口對(duì)應(yīng)表 總啟動(dòng) 總停止 暫停按鈕 繼續(xù)按鈕 復(fù)位按鈕 多普勒探頭感應(yīng) 檢測(cè)車輛是否在待洗區(qū) 水平滾筒自動(dòng)控制 垂直滾筒自動(dòng)控制 手動(dòng)水平滾筒上升按鈕 手動(dòng)水平滾筒下降按鈕 手動(dòng)垂直滾筒靠攏按鈕 手動(dòng)垂直滾筒分散按鈕 水平滾筒上極限位置開關(guān) 青島大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 垂直滾筒左右極限位置開關(guān) 手動(dòng)門架向前移動(dòng) 手動(dòng)門架向后移動(dòng) 啟動(dòng)繼電器 開始自動(dòng)調(diào)整車輛位置 自動(dòng)調(diào) 整車輛位置完畢 暫停保持 復(fù)位保持 暫停指示燈 工作指示燈 蜂鳴器 故障指示燈 歸為指示燈