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自动洗车毕业设计机.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.24M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要
    ABSTRACT
    目 录
    绪 论
    第一章 基于可编程控制器的电梯控制系统
    1.1 PLC可编程控制器
    1.1.1 PLC简介
    1.1.2 PLC提供的编程语言
    1.1.3　当代PLC 的发展
    1. 2 基于PLC控制的全自动洗车机的特点
    第2章 洗车机控制方案确定
    2.1 洗车机的分类
    2.2 自动洗车机种类的选择
    2.3 自动洗车机的工艺控制要求
    2.4 洗车机控制系统原理框图
    第3章 硬件系统的设计
    3.1 洗车机的外型构造
    3.2 洗车机控制台设计
    3.3 主电路图的设计
    3.4 控制电路的设计
    3.4.1 PLC的选择
    3.4.2 PLC接口与硬件的接口
    3.4.3 PLC接线图
    第4章 系统的软件设计
    4.1 车辆检测控制
    4.1.1 光电传感器的分类
    4.1.2光电式传感器的应用
    4.1.3 光电传感器的发展
    4.2 门架的移动和滚筒的旋转控制
    4.2.1 水平滚筒的控制
    4.2.2 滚筒旋转
    4.2.3 门架的前进与后退
    4.3 手动控制
    4.4 故障报警
    4.5 程序流程图
    4.6 程序的编译
    4.7 PLC接口对应表
    结 论
    参考文献
    致 谢
    附录一
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 摘 要 当今社会是一个科技高速发展的社会，是一个自动化盛行的社会。有人开 玩笑地说，自动化技术是聪明人为懒人发明的技术。这句话的前半句是有些道 理，后半部分就不太确切了。因为自动化技术的发明和发展并不是用来为懒人 服务的。 本课题设计了一个全自动洗车机的控制系统。传统的方式是采用人工对车 辆进行清洗，这种方法劳动强度高、劳动效率低、对水和人力资源的浪费情况 比较严重，特别在遇到阴雨天气，车身沾满泥浆的时候，人工清洗不能满足对 车辆清洗速度的要求。 2 0 世纪 8 0 年代中期，在公交系统的一些大型停车场 开始采用机械化的洗车方式，但是由于技术的限制，对汽车的清洗只能做到半 人工化的工作，即机器的所有动作还是要由人工操作完成，对于提高效率的意 义全自动洗车机是人机为一体的自动化洗车设备。大大提高了洗车质量和洗车 效率。 采用 PLC 进行控制，通过合理的选择和设计，提高了洗车机的控制水平。 利用 PLC 作为控制系统，已成为当今制造业领域进行设备革命、提高生产力 和市场竞争力的重要手段。特别是生产的自动化改造，PLC 控制已成为一种 技术潮流之一。 关键词： 洗车机；PLC；逻辑控制；全自动 I
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） ABSTRACT Science and technology in today's society is a rapidly developing society, is the prevalence of an automated society. It was a joke to say that automation technology is smart technology invented by lazy people. This sentence is some truth in the first phrase, the latter half of the less precise. Because of automation technology is not the invention and development of services for the lazy. This issue we designed a fully automatic washing machine control system. The traditional approach is the use of artificial cleaning of vehicles, the method of high labor intensity, labor efficiency is low, water and waste of human resources is very serious, especially in case of rainy weather, the body covered with mud, the manual cleaning can not be the speed of vehicles to meet the cleaning requirements. 2 0 century and the mid-eighty, in the public transport system a number of large-scale parking lots began to use mechanized methods of washing, but due to technical limitations, the cleaning of the car can do the work of semi-artificial, that is, all the machine movements or to be completed by manual operation, for improving the efficiency of the significance of fully automatic washing machine is one machine for the automated car wash equipment. Greatly enhance the quality of the car wash and car wash efficiency. The use of PLC control, through the rational selection and design, raised the level of control washing machine. As the use of PLC control systems, has become the area of equipment manufacturing industry revolution, increasing productivity and market competitiveness of an important means. In particular the transformation of production automation, PLC control technology has become a trend one. Keywords: car washing machine; PLC; logic control; automatic II
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 目 录 摘 要 ............................................................ I ABSTRACT ......................................................... II 目 录 .......................................................... III 绪 论 ............................................................ 1 第一章 基于可编程控制器的电梯控制系统 .......................... 2 1.1 PLC 可编程控制器....................................................................................2 1.1.1 PLC 简介...................................................................................................2 1.1.2 PLC 提供的编程语言...............................................................................2 1.1.3 当代 PLC 的发展.....................................................................................3 1. 2 基于 PLC 控制的全自动洗车机的特点................................................4 第 2 章 洗车机控制方案确定 ......................................... 6 2.1 洗车机的分类...............................................................................................6 2.2 自动洗车机种类的选择...............................................................................7 2.3 自动洗车机的工艺控制要求.......................................................................7 2.4 洗车机控制系统原理框图...........................................................................9 第 3 章 硬件系统的设计 ............................................ 10 3.1 洗车机的外型构造.....................................................................................10 3.2 洗车机控制台设计.....................................................................................10 3.3 主电路图的设计.........................................................................................18 3.4 控制电路的设计.........................................................................................20 3.4.1 PLC 的选择................................................................................................20 3.4.2 PLC 接口与硬件的接口............................................................................20 3.4.3 PLC 接线图................................................................................................21 第 4 章 系统的软件设计 ............................................ 23 4.1 车辆检测控制.............................................................................................23 4.1.1 光电传感器的分类...................................................................................23 4.1.2 光电式传感器的应用................................................................................23 4.1.3 光电传感器的发展.................................................................................23 III
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 4.2 门架的移动和滚筒的旋转控制.................................................................24 4.2.1 水平滚筒的控制.......................................................................................24 4.2.2 滚筒旋转...................................................................................................24 4.2.3 门架的前进与后退...................................................................................24 4.3 手动控制.....................................................................................................25 4.4 故障报警.....................................................................................................25 4.5 程序流程图.................................................................................................25 4.6 程序的编译.................................................................................................25 结 论 ........................................................... 28 参考文献 ......................................................... 30 致 谢 ......................................................... 31 IV
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 绪 论 全自动洗车机的推广和应用，对洗车行业提高效率，节约水资源，符合环 保要求，降低经营成本，获取更大利润提供了契机。尤其在大中型城市的机场、 高速公路的进口、政府机构和高档社区、大型餐饮、超市的停车场、大型社会、 文化活动的现场等机动车流量较大的地区，全自动洗车机提供的快速、优质、 高效的服务，以及在美化城市方面所起的重要作用，将大大提升洗车行业的地 位、形象和影响。 全自动洗车机在欧美、日本已广为使用，拥有量均达数十万台，其突出的 优点，良好的洗车效果、作用、和影响已得到验证和社会的广泛认同。随着中 国经济的飞速发展，汽车越来越多的进入了家庭，汽车的快速增加与人们生活 节奏的日益加快，使得自动动洗车机现在越来越受到广大车主的青睐。国内全 自动洗车机在首都北京已装机达 800 台之多，但一些省会和大中型城市仅有少 量使用，其余绝大多数城市还是一片空白，在洗车市场上所占的份额还比较小， 但其潜力是巨大的和不容忽视的。我们坚信，全自动洗车机在当今国内洗车市 场上，有着巨大的发展空间和广阔的市场前景，是一项具有可持续发展巨大潜 力的上好项目。 假以时日，全自动洗车机取代人工洗车已经成为必然，而且也顺应时代发 展的趋势。在当今科技迅速发展的信息时代，机械化、自动化、高科技化的服 务方式必将成为洗车业发展的主导方向。全自动洗车设备必将领导洗车行业的 新潮流，成为 21 世纪中国最流行的新型洗车方式。 1
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 第一章 基于可编程控制器的电梯控制系统 1.1 PLC 可编程控制器 1.1.1 PLC 简介 PLC 即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术 为基础的新型工业控制装置。在 1987 年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义： PLC 英文全称 Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制 器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制， 定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控 制各种类型的机械或生产过程.PLC 是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合 很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有 PLC。 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、 计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与 工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 1.1.2 PLC 提供的编程语言 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点: 1．它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术 语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。 2．梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是 PLC 输入点接的开关 也可以是 PLC 内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。 2
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 3． 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。 4． 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中 间结果供 CPU 内部使用。 5． PLC 是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中 的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使 用。 6 ．语句表语言，类似于汇编语言。 7 ．逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示 一个功能左边画输入、右边画输出。 1.1.3 当代 PLC 的发展 随着个人计算(PC 机)和通讯技术的发展,现在 PLC 和 DCS 的设计结构越 来越接近.基本构架都是操作站通过以太网接主站，主站通过现场总线接从站。 出于安全性的考虑，冗余技术也不断发展，双冗余（如：GTCON2000）、三冗 余(如：TRICON)、七冗余（航空领域）。从 PLC 主站 CPU 的运行方式上又分 为冷备、热备和同步热备。冗余技术的发展使得 PLC 可以冲破低级芯片的限 制，而大量应用尖端的电子技术，与 PC 机发展同步。由于个人计算机的飞速 发展，PC 机变得稳定而可靠。其接口的开放性，通讯和 cpu 的速度都使得它 比原始设计思想下的 PLC 更适用于工控的要求。因此出现了软 PLC 的概念， 又称为软逻辑。其构架是：在 PC 机上安装如 Linux、WinCE 等操作系统，而 在操作系统中运行 IEC1131 的逻辑执行程序，作为 PLC 系统的主站（如： GTCON2000 就是如此）。这种嵌入式的 PLC 使得工业控制可以应用各个领域 的先进技术，突破了禁锢瓶颈，典型的软逻辑 PLC 结构为 ARM 嵌入 Linux 然后安装 PLC 解释程序（www.LinuxPLC.cn）。软 PLC 的另外一个发展分支是， 直接在微软的个人计算机操作系统上运行类似 PLC 的软件，而用计算机取代 PLC 系统中的主站。运行软件 PLC 的计算机可以充分应用计算机的开放性接 口和通讯速度，兼容性好。可以挂接板卡、USB 设备、以太网设备、串行通 讯设备。比较典型的应用方案是：组态王软逻辑通过串行通讯（现在也可用以 太网）挂接研华的亚当模块。随着电子技术、通讯技术和软件技术的不断发展。 3
    大连工业大学 2009 届本科生毕业设计（论文） 这种构架将完全取代 PLC 和 DCS 成为主流形式。但目前 PC 机技术、操作 系统和以太网还不能满足可靠性要求。 1. 2 基于 PLC 控制的全自动洗车机的特点 1．可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技 术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高 的可靠性。例如三菱公司生产的 F 系列 PLC 平均无故障时间高达 30 万小时。 一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长。从 PLC 的机外电 路来说，使用 PLC 构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气 接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外， PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用 软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以 外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也 就不奇怪了。 2．配套齐全，功能完善，适用性强 PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以 用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 PLC 大多具有 完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大 量涌现，使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加 上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统 变得非常容易。 3．易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容 易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和 继电器电路图相当接近，只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地 实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人 使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 4
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