自动洗车机控制系统设计(附件)【字数：6878】
当今，人们的生活水平不断提高，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。此外，我国人口众多，汽车数量持续增加，带动了洗车业的发展。目前的许多市场主要是人力资源。这种传统的洗车方式拥有许多弊端，其内在的缺点很难改变。如洗车所用的水无法进行二次利用、劳动力投入较大以及洗车时间长等等。本文主要开发了自动洗车机的控制系统。根据自动洗车机的控制和工艺要求，设计了洗车机的控制系统和结构。本文设计了系统的硬件电路、控制电路，并根据控制要求以及IO接口，合理的选取了西门子S7-200 SMART PLC为控制器，对200 SMART PLC的输入输出以及内部继电器进行地址分配，完成全自动洗车机控制系统的设计。
目录
引言 1
（一）课题研究背景 1
（二）国内外研究现状 1
一、洗车机结构设计 3
（一）隧道式自动洗车机 3
（二）龙门往复式自动洗车机 3
二、自动洗车控制方案 4
（一）PLC的基本结构和工作原理 4
（二）PLC的选择 4
（三）PLC控制系统的整体设计 5
三、自动洗车机硬件选型 5
（一）传感器选型 5
（二）电机选型 7
（三）电磁比例阀选型 8
四、自动洗车系统硬件设计 9
（一）系统主电路设计 9
（二）I/O地址分配 10
五、自动洗车系统软件设计 11
（一）主流程图 11
（二）主要子程序 12
六、仿真调试 17
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
（一）课题研究背景
目前，人们的生活主要追求两个方面：速度和质量。对日常生活各个方向的需求都在增加。人们洗车方面的消费逐步提高。其中，新的车型日益增多，汽车行业不断发生变化，设备持续不断的更新和扩展。随着我国汽车工业的快速发展，为我国汽车服务业提供了前所未有的发展空间。由于汽车在使用过程中遇到灰尘、污垢、雨雪，汽车需要不定期的清洁。从而也就带动了洗车行业的发展，并且人们的消费观念也逐渐转变，更加追求个性化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
、美观化，所以洗车项目会拥有很广阔的市场。
现在，市面上的洗车店都很简陋，许多废水没有直接处理。这就造成了水资源的严重浪费。因此，国家卫生管理司严厉打击了非法洗车店，并在洗车市场上制造了一个很大的市场空缺。同时，政府部门积极用全自动个人电脑洗车机将车清洗到加油站、停车场和汽车服务公司。但是目前国内大部分洗车设备还要依赖进口，而需求在不断的扩大，这也就促进了国内洗车机生产公司的发展。
（二）国内外研究现状
国内研究现状
目前的国产自动洗车机性能不够稳定，很容易出现故障，并且外观以及结构设计有许多问题，没有创新产品，都是国外产品的照搬照抄。很多自动洗车厂商并没有强大的品牌影响力和关于产品开发的能力。因此，我国自动洗车机产业仍处于发展初期。目前，该车型占据了80%的市场份额。但是仿形技术在国内并不成熟，首先，仿形洗车的关键在对传感器的选择以及运用上，国内厂家传感器的选择没有技术上的保障，并且控制算法十分落后，甚至有的设备还在应用压力反馈，这回对车辆表面造成一定的损伤，清洗不净，效率低下。
上面提到的问题相对来说是影响我国自动洗车行业发展的严重因素。洗车行业的发展迎来了瓶颈期，由此看来洗车行业需要一次技术性的革命，自动洗车也将对传统的人工洗车产生冲击。要想我国的自动洗车行业快速发展起来，企业必须具备对自身产品的技术认识，然后要对客户以及市场进行精确定位，不断提升自主创新能力，掌握最前端、核心的技术，保证产品的质量。只有这样我国的自动洗车行业才能够完成空前的发展与革新。
国外研究现状
日本和欧洲等科技发达国家已经广泛应用了更先进的智能洗车机。智能洗车机在开始清洗前首先扫描汽车外部，然后将扫描车辆的数据上传到中央处理器。它具有多种精确的检测手段，并能确定车型。此外，在洗车机内部的汽车传感器、光电传感器、后视镜检测传感器和车辆都完全从车内拆下。这些传感器把信息汇集起来，然后上传到CPU上进行数据计算与处理，通过算法准确地将车型识别出来。能够在刷头接近到车子之前，快速判断出车子不同部位的宽度、高度，然后经过处理器计算，提前把洗车刷的行进轨迹确定好，进一步做到了高效无损伤洗车。
智能洗车机需要能够识别车辆类型，分析收集到的数据并进行计算，并且需要更高的处理器速度。所需的浮点运算速度也很高。在加上智能洗车机应用了前沿的技术，在对车辆清洗时能够保证车体完全不受到磨损，很大程度上提高了洗车设备的安全性。
在日本，MK精工有限公司生产全自动电脑洗车机已有38年历史。目前，日本的年产量已超过1500台，在技术优势和市场优势方面占据了一席之地。并拥有十分强大的研发团队。
洗车机结构设计
市场上所有的自动洗车机都分为两类。Tatsudo穿梭式自动洗车机（汽车固定式）和隧道式自动洗车机（汽车移动式）。
（一）隧道式自动洗车机
隧道式自动洗车机是把汽车作为运动主体的。汽车沿着隧道底部的导轨向前移动。其特征在于，洗车过程中的各种机构，根据洗车工艺以单独的顺序排列。导轨将汽车逐步输送到高压水喷洗、清洗液清洗、毛刷清洁汽车两侧和车顶、风机风干等站点，最后完成洗车工作。由于它采用连续生产线布局，工艺周期较短，清洗效率高，每小时最多可洗60辆车。但是，由于每个过程的单独布置，设备占地面积和所需的工作空间都很大，而且设备投资相对较大。
（二）龙门往复式自动洗车机
往复式自动洗车机的运动主要是龙门，轿厢固定在指定位置。洗车机根据车辆的长度和形状进行往复运动。其特点是每一个处理机制都集中连接在龙门上。它由瑞蒙基地牵引，负责所有的步骤。当汽车到达时，按启动按钮启动洗车机。洗车机在导轨上来回移动，所有的发动机依次完成高压淋浴，清洗干净液体，刷子清洗，风干。由于它按每一步的顺序工作，与隧道式洗车机相比，洗涤时间较长。不过，由于每个机构都安装在龙门架上，洗车机的占地面积很小。设备初期投资少。其工艺过程示意图如图11所示。
目录
引言 1
（一）课题研究背景 1
（二）国内外研究现状 1
一、洗车机结构设计 3
（一）隧道式自动洗车机 3
（二）龙门往复式自动洗车机 3
二、自动洗车控制方案 4
（一）PLC的基本结构和工作原理 4
（二）PLC的选择 4
（三）PLC控制系统的整体设计 5
三、自动洗车机硬件选型 5
（一）传感器选型 5
（二）电机选型 7
（三）电磁比例阀选型 8
四、自动洗车系统硬件设计 9
（一）系统主电路设计 9
（二）I/O地址分配 10
五、自动洗车系统软件设计 11
（一）主流程图 11
（二）主要子程序 12
六、仿真调试 17
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
（一）课题研究背景
目前，人们的生活主要追求两个方面：速度和质量。对日常生活各个方向的需求都在增加。人们洗车方面的消费逐步提高。其中，新的车型日益增多，汽车行业不断发生变化，设备持续不断的更新和扩展。随着我国汽车工业的快速发展，为我国汽车服务业提供了前所未有的发展空间。由于汽车在使用过程中遇到灰尘、污垢、雨雪，汽车需要不定期的清洁。从而也就带动了洗车行业的发展，并且人们的消费观念也逐渐转变，更加追求个性化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
、美观化，所以洗车项目会拥有很广阔的市场。
现在，市面上的洗车店都很简陋，许多废水没有直接处理。这就造成了水资源的严重浪费。因此，国家卫生管理司严厉打击了非法洗车店，并在洗车市场上制造了一个很大的市场空缺。同时，政府部门积极用全自动个人电脑洗车机将车清洗到加油站、停车场和汽车服务公司。但是目前国内大部分洗车设备还要依赖进口，而需求在不断的扩大，这也就促进了国内洗车机生产公司的发展。
（二）国内外研究现状
国内研究现状
目前的国产自动洗车机性能不够稳定，很容易出现故障，并且外观以及结构设计有许多问题，没有创新产品，都是国外产品的照搬照抄。很多自动洗车厂商并没有强大的品牌影响力和关于产品开发的能力。因此，我国自动洗车机产业仍处于发展初期。目前，该车型占据了80%的市场份额。但是仿形技术在国内并不成熟，首先，仿形洗车的关键在对传感器的选择以及运用上，国内厂家传感器的选择没有技术上的保障，并且控制算法十分落后，甚至有的设备还在应用压力反馈，这回对车辆表面造成一定的损伤，清洗不净，效率低下。
上面提到的问题相对来说是影响我国自动洗车行业发展的严重因素。洗车行业的发展迎来了瓶颈期，由此看来洗车行业需要一次技术性的革命，自动洗车也将对传统的人工洗车产生冲击。要想我国的自动洗车行业快速发展起来，企业必须具备对自身产品的技术认识，然后要对客户以及市场进行精确定位，不断提升自主创新能力，掌握最前端、核心的技术，保证产品的质量。只有这样我国的自动洗车行业才能够完成空前的发展与革新。
国外研究现状
日本和欧洲等科技发达国家已经广泛应用了更先进的智能洗车机。智能洗车机在开始清洗前首先扫描汽车外部，然后将扫描车辆的数据上传到中央处理器。它具有多种精确的检测手段，并能确定车型。此外，在洗车机内部的汽车传感器、光电传感器、后视镜检测传感器和车辆都完全从车内拆下。这些传感器把信息汇集起来，然后上传到CPU上进行数据计算与处理，通过算法准确地将车型识别出来。能够在刷头接近到车子之前，快速判断出车子不同部位的宽度、高度，然后经过处理器计算，提前把洗车刷的行进轨迹确定好，进一步做到了高效无损伤洗车。
智能洗车机需要能够识别车辆类型，分析收集到的数据并进行计算，并且需要更高的处理器速度。所需的浮点运算速度也很高。在加上智能洗车机应用了前沿的技术，在对车辆清洗时能够保证车体完全不受到磨损，很大程度上提高了洗车设备的安全性。
在日本，MK精工有限公司生产全自动电脑洗车机已有38年历史。目前，日本的年产量已超过1500台，在技术优势和市场优势方面占据了一席之地。并拥有十分强大的研发团队。
洗车机结构设计
市场上所有的自动洗车机都分为两类。Tatsudo穿梭式自动洗车机（汽车固定式）和隧道式自动洗车机（汽车移动式）。
（一）隧道式自动洗车机
隧道式自动洗车机是把汽车作为运动主体的。汽车沿着隧道底部的导轨向前移动。其特征在于，洗车过程中的各种机构，根据洗车工艺以单独的顺序排列。导轨将汽车逐步输送到高压水喷洗、清洗液清洗、毛刷清洁汽车两侧和车顶、风机风干等站点，最后完成洗车工作。由于它采用连续生产线布局，工艺周期较短，清洗效率高，每小时最多可洗60辆车。但是，由于每个过程的单独布置，设备占地面积和所需的工作空间都很大，而且设备投资相对较大。
（二）龙门往复式自动洗车机
往复式自动洗车机的运动主要是龙门，轿厢固定在指定位置。洗车机根据车辆的长度和形状进行往复运动。其特点是每一个处理机制都集中连接在龙门上。它由瑞蒙基地牵引，负责所有的步骤。当汽车到达时，按启动按钮启动洗车机。洗车机在导轨上来回移动，所有的发动机依次完成高压淋浴，清洗干净液体，刷子清洗，风干。由于它按每一步的顺序工作，与隧道式洗车机相比，洗涤时间较长。不过，由于每个机构都安装在龙门架上，洗车机的占地面积很小。设备初期投资少。其工艺过程示意图如图11所示。
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