1. 研究目的与意义
随着人类科技的发展,汽车在十九世纪诞生以后就不断的发展,到了如今的二十一世纪,汽车已经成为我们日常生活中必不可少的交通工具。随之而来的汽车清洗问题也就到了我们的面前,以前的清洗大多都是由人工来完成,清水冲洗,打上泡沫,冲洗干净后再进行擦干。这样一来就需要大量的人力而且清洗的效果也不尽人意,同时也会耗费很长的时间,因此社会迫切需要可以快速且方便的洗车工具。因此,自动洗车系统就可以为我们的日常的汽车清洗带来很多便利。本次设计的自动洗车系统由PLC和组态共同设计而成,运用PLC编程等原理控制洗车系统在自动过程中进行检测和自动运行不同状态然后通过组态系统将设计的思路转化为模拟系统,最后与实际及其进行连接。在自动洗车系统的基础上,汽车清洗将变得快速且高效。
2. 课题关键问题和重难点
本次课题的关键问题比较多,主要的问题如对信号的采集,PLC在洗车系统中是至关重要的。PLC系统中包含电磁阀,继电器等原件,在此基础上我们需要对整个流程进行分析然后在电气原件的基础上进行过程设计,包括在接受到什么信号时或者在什么条件下自动洗车系统进行什么样的工作。此外,在整个洗车过程中,不仅有水洗还有泡沫,打蜡,干燥等过程,因此在人工发出开始的命令后,系统的清洗系统开始检测随后泡沫系统,打蜡系统,干燥系统启动。传感器在系统中也非常重要,在进行组态系统设计时,传感器检测到汽车进入后下一个动作就需要运用到延时器和编程等。总的来说,(1)控制系统的实现,流程分析,(2)组态的实现。
3. 国内外研究现状(文献综述)
近几年,随着科技和社会的不断创新和发展,汽车的自动清洗系统已经成为社会和企业关注的热点问题,也成为了很多人研究的重点但是在汽车被广泛普及的同时,汽车清洗问题也渐渐呈现在人们眼前。传统的人工清洗利用高压水枪、刷子、海绵等工具进行清洗,虽然能将车身外部清洗干净,却难以清洗底盘,而且人工清洗存在诸多缺点,如劳动强度大、清洗效率低、洗车成本高以及水资源浪费等。
如今的传统洗车已经无法满足日益发展的汽车行业需求,因此,基于plc的自动洗车系统成为更多人的选择,它可以有效的解决传统洗车的各类弊端,大大提高洗车的效率,节约资源和成本,拥有广阔的前景。在如今的社会中,全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和 系统集成等技术,实现列车运行全过程自动化的新一代 城市轨道交通控制系统,包括信号、车辆、综合监控、通信、站台门、洗车机等系统。普通的自动洗车系统大致分为两种方式,第一种就是固定式洗车,第二种则是移动式洗车,这两种洗车方式在大致上是相似的,固定式洗车主要是指在洗车过程中汽车是不需要移动的,由自动移动的装置讲将汽车送到不同的功能区并进行不同的处理,而移动式洗车则主要指的是由汽车自主进行移动,在进入不同的功能区时系统会自动进行检测并且打开下一个功能区的功能。
在自动洗车过程中离不开信号的控制,全自动运行信号系统与自动洗车功能相关的部 分主要是轨旁设备,包括区域列车自动运行(Region Automatic Train Operation,RATO)设备、计算机联锁(Computer Based Interlocking, CBI)设备、目标控制器(Object Controller System,OCS),及接口继电器/可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)。
4. 研究方案
生活中常见的洗车一般都是人力清洗,用时较长,而且由于工作时间较长会导致疲劳,工作精度下降。基于此,我们考虑利用PLC的知识,设计一个可以自动清洗车辆的自动洗车机,在工作效率、工作精度和工作时间上为洗车这一行业提供便利及创新。 随着PLC应用领域日益扩大,PLC技术及其产品结构都在不断改进,功能日益强大,性价比越来越高。在产品规模方面,向两极发展。一方面,大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面,向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展,人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高,要求用户存储器容量也越来越大。而其中,西门子PLC的优势也很明显,第一,西门子PLC抗干扰能力比较强,也比较耐用,维护率,损坏率比较低;第二,西门子PLC的通信效果特别好;第三,西门子PLC的软件SIMATIC Manager比较好用;第四,技术支持服务比较好;第五,网上资料比较多。所以我们选用了课程所学的西门子PLC,型号为S7-1200。西门子的S7系列有快速的CPU处理速度,大程序容量,以及编程及监控功能强大,维修简单,所以性价比比较高
方案:选用合适的PLC控制器,确定控制路线,控制流程。根据图总电路图,我们设置PLC的I/O分配,其中I0.0-I0.3共4个输入端点,Q0.0-Q0.7共8个输出端点,输入点地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 功能 SB1启动开关 复位按钮 左侧极限开关 右侧极限开关 。自动洗车机执行流程为:(1)按下启动按钮,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,开始左移,喷水及刷子继续工作。(3)洗车机左移到达极限位置后,开始右移,喷水机及刷子停止工作,清洗机设备开始动作喷洒清洗剂。(4)洗车机右移到达极限位置,开始左移,继续喷洒清洁剂。(5)洗车机左移到达极限位置,开始右移,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停止,洗车机继续右移3s,刷子又开始洗刷5s停止,洗车机继续右移,到达右极限开关后停止,然后往左移。(7)重复上面第6步,左移碰左极限开关停止。(8)洗车机往右移,风机设备动作将车吹干,碰到右极限开关时,洗车机往左移,直到碰到左极限开关,重复2次动作。洗车整个过程完成。启动灯熄灭。(9)原点复位设计。
5. 工作计划
2023.1.8-2023.1.31完成译文的翻译,并完成开题报告,最后将译文和翻译上传到毕设网。
2023.2.2-2023.2.10在老师指导下对开题报告进行修改。
2023.2.11-2023.3.19根据毕设的要求对毕设所需要的数据进行计算和处理。
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