plc的轿车清洗机控制系统及组态设计
【】经济的快速发展，生活水平的提高，使得汽车数量快速增长，清洗轿车的需求也越来越高。轿车自动清洗控制机的设计创造也就越来越重要。本课题的设计，通过对自动清洗机的各方面要求进行分析，确定了主要的开发方案。在控制系统部分，运用PLC控制技术，对汽车自动清洗机控制系统进行软硬件的编辑。PLC部分利用三菱FXN系列实现了对清洗机的传动和控制要求，以及用组态王软件初步模拟仿真整个系统，同时也满足了可靠﹑环保节能﹑低成本的市场要求。
目录
引言 1
一、概述 2
（一）设计的意义和目的 2
（二）设计的内容和实现目标 2
二、系统整体的方案设计 2
（一）系统初步控制 2
（二）设计总体思路 3
三、系统的硬件要求与设计 3
（一）PLC 3
（二）选择电机思路 4
（三）电源模块 4
四、系统控制设计 5
（一）系统流程图设计 5
（二）控制程序方案设计 5
（三）PLC部分参数 7
（四）PLC程序详解 8
（五）设计操作显示界面 9
五、组态仿真设计 10
（一）组态设计步骤 10
（二）组态画面设计 12
（三）系统模拟调试 13
（四）组态仿真画面解析 13
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录 20
引言
经济技术的飞速发展，计算机控制已扩展到多种途径。当代社会要求制造行业对急速转变的市场需求作出急迅的反应，生产出优秀，便捷，低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，自动生产化设备的控制系统必须拥有极高的灵便性和稳定性，可编程控制器正是契合这一需求，它是通过对微型处理器进行应用的具有通用应用的工业控制装置。
此次论文的设计是采用三菱PLC可编程控制器进行控制，利用了plc中的定时器，通过通断线路来实现目标流程。在一定的限度上节约了洗车的人力、物力资源，满足各个行业的各种不同的要求，并且可以更高效，更准确的完成自动洗车任务，符合现代社会的时代节约水
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
资源，节省人力自愿的需要。还降低了使用成本。在市场方面，一般常见的自动汽车清洗机有无水洗车，微水洗车，非循环水洗车等清洗方式。但由于受多种因素的制约，往往没有时间或不便洗车。那么本次设计的汽车清洗自动系统的优势在于它的结构简单，制造成本耗费少，适应不同市场的需求，尤其是一些小中型公司的需求。本次设计由初步设计方案、软硬件设备的选择与设计、运行程序以及组态仿真等主要部分组成，借此来实现轿车清洗机的正常设计、生产与使用。 一、概述
（一）设计的意义和目的
经济的快速生长，生活环境程度的提高，带来的是私有汽车数目迅速增加，那么相应的带来的是个人对于轿车清洗的需求也相对提高。使用人力洗车的效益、成本，物力，加之洗车条件的不便利，因此轿车自动清洗控制机的设计创造也就越来越受到重视。
通过收集了一些市场的洗车数据，发现现在大部分都是通过人工使用小型设备进行洗车，耗费时间同时耗费精力，而且收费较高，大部分的车主都不大接受这些，效益自然不高。
综合所述我认为在汽车清洗领域内汽车清洗机有着非常巨大的潜力来进行开拓发展，因此对于要如何生产出又高效，质量又好并且适合一些中小型企业的轿车清洗装置，成了大家共同需要的迫切愿望。也是符合现如今社会的科技强国的根本国策，针对已上情况，我想要设计一种简单实用的设备来提升生产效益。
（二）设计的内容和实现目标
本课题的设计，通过对自动清洗机的各方面要求进行分析，确定主要的开发方向。
首先通过市场调查确定主要的设备制造来源。分析计划的可行性，找到设备的制造优缺点，降低成本。通过设计开发方便简单的控制程序，同时进行模拟实验证明方案的可行性。最终形成一整套的方案并付诸于市场。
为了实现设计目标，在控制系统部分，运用到三菱PLC控制技术，对汽车自动清洗机控制系统进行软件的编辑以及硬件的搭配。对于实物前期制造仿真部分，通过组态仿真程序来实现设计思路的成功实现以及解决出现的各种问题。在PLC部分利用三菱FXN系列实现了对清洗机的动作和控制要求，最后使用组态软件初步进行模拟仿真系统，以实现系统正常运转
最终能够使得本设计满足可靠﹑环保、节能﹑低成本高效益的社会市场需求，真正实现从手工到自动转变的新方向，新发展。
二、系统整体的方案设计
（一）系统初步控制
构思：按下“启动”按钮，轿车清洗机开始工作，轿车前进，同时清洗机接触器、水阀门进入启动状态下，当轿车进入范围内被系统感应器检测到时，清洗机刷子接触器进入启动状态，刷洗工作正式开始。清洗结束，当传感器检测到汽车离开，清洗机接触器、水阀门和刷子接触器等全部进入关闭状态，执行停止命令，结束刷洗。控制原理思路如图21所示：
图21控制原理图
（二）设计总体思路
基本动作要求：当按下开机启动时，汽车到达并被传感器检测到时，清洗装置移动到准确位置，喷水启动，清洗电机运转通过刷子进行整机刷洗，当传感器再次检测到汽车离开时，电机停止，喷水停止，清洗机停止并复原。
通过分析构思以上动作要求，我总结了清洗机的基本运作流程，即输入方面的启动，车辆检测，停止等命令；输出方面的清洗机启动，控制水泵阀门，电动刷子等命令。接下来需要开始实施整个设计。
接下去将按照设计思路对系统的软硬件，系统的控制流程和设计，最终整机界面考虑，仿真模拟实验进行一步一步的设计制造，以确保整个设计的完整与可行。
三、系统的硬件要求与设计
（一）PLC
PLC相当于系统的大脑，在选择PLC机型时，我考虑到以下三个方面：结构，功能，容量。
起首是构造要合理，PLC系统主要有整合式和模块式两种，整合式的优点在于价钱相对便宜，但体积偏小，一般用于系统不是太大的控制中；模块式的优点在于功能扩展灵活多变，I/O点数的比例适中，选择种类等方面的选择余地大，一般用于复杂系统。
其次功能方面一般低档的PLC具有逻辑运算，定时，计数等相关功能，一般对控制要求，控制速度等要求不是太高的话，低档的PLC就可以选用，比如三菱FXN系列机型。而关于容量方面，根据经验，一般加上实际需要的10%25%之间考虑，根据经验，估算了内存方面需求：10个输入点数，8个输出点数，2个定时器，100的模拟量通道数，至少300接口个数，最终会根据现实的情况作出相应的调整。来达到整个系统的要求，实现制造的前提与基础。
（二）选择电机思路
通过对直流电机，异步电机，同步电机等各种电机的考察，我发现此中同步电机和感应电机应用方式是一样的，是一种常用的交流电机。稳态运行时，公式：n=ns=60f/p，ns表示同步转速。当提供电的频率不变，电机系统在稳定的状态下，我们知道同步电机的转速与负载的大小实际上无关，其恒为常数。
目录
引言 1
一、概述 2
（一）设计的意义和目的 2
（二）设计的内容和实现目标 2
二、系统整体的方案设计 2
（一）系统初步控制 2
（二）设计总体思路 3
三、系统的硬件要求与设计 3
（一）PLC 3
（二）选择电机思路 4
（三）电源模块 4
四、系统控制设计 5
（一）系统流程图设计 5
（二）控制程序方案设计 5
（三）PLC部分参数 7
（四）PLC程序详解 8
（五）设计操作显示界面 9
五、组态仿真设计 10
（一）组态设计步骤 10
（二）组态画面设计 12
（三）系统模拟调试 13
（四）组态仿真画面解析 13
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录 20
引言
经济技术的飞速发展，计算机控制已扩展到多种途径。当代社会要求制造行业对急速转变的市场需求作出急迅的反应，生产出优秀，便捷，低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，自动生产化设备的控制系统必须拥有极高的灵便性和稳定性，可编程控制器正是契合这一需求，它是通过对微型处理器进行应用的具有通用应用的工业控制装置。
此次论文的设计是采用三菱PLC可编程控制器进行控制，利用了plc中的定时器，通过通断线路来实现目标流程。在一定的限度上节约了洗车的人力、物力资源，满足各个行业的各种不同的要求，并且可以更高效，更准确的完成自动洗车任务，符合现代社会的时代节约水
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
资源，节省人力自愿的需要。还降低了使用成本。在市场方面，一般常见的自动汽车清洗机有无水洗车，微水洗车，非循环水洗车等清洗方式。但由于受多种因素的制约，往往没有时间或不便洗车。那么本次设计的汽车清洗自动系统的优势在于它的结构简单，制造成本耗费少，适应不同市场的需求，尤其是一些小中型公司的需求。本次设计由初步设计方案、软硬件设备的选择与设计、运行程序以及组态仿真等主要部分组成，借此来实现轿车清洗机的正常设计、生产与使用。 一、概述
（一）设计的意义和目的
经济的快速生长，生活环境程度的提高，带来的是私有汽车数目迅速增加，那么相应的带来的是个人对于轿车清洗的需求也相对提高。使用人力洗车的效益、成本，物力，加之洗车条件的不便利，因此轿车自动清洗控制机的设计创造也就越来越受到重视。
通过收集了一些市场的洗车数据，发现现在大部分都是通过人工使用小型设备进行洗车，耗费时间同时耗费精力，而且收费较高，大部分的车主都不大接受这些，效益自然不高。
综合所述我认为在汽车清洗领域内汽车清洗机有着非常巨大的潜力来进行开拓发展，因此对于要如何生产出又高效，质量又好并且适合一些中小型企业的轿车清洗装置，成了大家共同需要的迫切愿望。也是符合现如今社会的科技强国的根本国策，针对已上情况，我想要设计一种简单实用的设备来提升生产效益。
（二）设计的内容和实现目标
本课题的设计，通过对自动清洗机的各方面要求进行分析，确定主要的开发方向。
首先通过市场调查确定主要的设备制造来源。分析计划的可行性，找到设备的制造优缺点，降低成本。通过设计开发方便简单的控制程序，同时进行模拟实验证明方案的可行性。最终形成一整套的方案并付诸于市场。
为了实现设计目标，在控制系统部分，运用到三菱PLC控制技术，对汽车自动清洗机控制系统进行软件的编辑以及硬件的搭配。对于实物前期制造仿真部分，通过组态仿真程序来实现设计思路的成功实现以及解决出现的各种问题。在PLC部分利用三菱FXN系列实现了对清洗机的动作和控制要求，最后使用组态软件初步进行模拟仿真系统，以实现系统正常运转
最终能够使得本设计满足可靠﹑环保、节能﹑低成本高效益的社会市场需求，真正实现从手工到自动转变的新方向，新发展。
二、系统整体的方案设计
（一）系统初步控制
构思：按下“启动”按钮，轿车清洗机开始工作，轿车前进，同时清洗机接触器、水阀门进入启动状态下，当轿车进入范围内被系统感应器检测到时，清洗机刷子接触器进入启动状态，刷洗工作正式开始。清洗结束，当传感器检测到汽车离开，清洗机接触器、水阀门和刷子接触器等全部进入关闭状态，执行停止命令，结束刷洗。控制原理思路如图21所示：
图21控制原理图
（二）设计总体思路
基本动作要求：当按下开机启动时，汽车到达并被传感器检测到时，清洗装置移动到准确位置，喷水启动，清洗电机运转通过刷子进行整机刷洗，当传感器再次检测到汽车离开时，电机停止，喷水停止，清洗机停止并复原。
通过分析构思以上动作要求，我总结了清洗机的基本运作流程，即输入方面的启动，车辆检测，停止等命令；输出方面的清洗机启动，控制水泵阀门，电动刷子等命令。接下来需要开始实施整个设计。
接下去将按照设计思路对系统的软硬件，系统的控制流程和设计，最终整机界面考虑，仿真模拟实验进行一步一步的设计制造，以确保整个设计的完整与可行。
三、系统的硬件要求与设计
（一）PLC
PLC相当于系统的大脑，在选择PLC机型时，我考虑到以下三个方面：结构，功能，容量。
起首是构造要合理，PLC系统主要有整合式和模块式两种，整合式的优点在于价钱相对便宜，但体积偏小，一般用于系统不是太大的控制中；模块式的优点在于功能扩展灵活多变，I/O点数的比例适中，选择种类等方面的选择余地大，一般用于复杂系统。
其次功能方面一般低档的PLC具有逻辑运算，定时，计数等相关功能，一般对控制要求，控制速度等要求不是太高的话，低档的PLC就可以选用，比如三菱FXN系列机型。而关于容量方面，根据经验，一般加上实际需要的10%25%之间考虑，根据经验，估算了内存方面需求：10个输入点数，8个输出点数，2个定时器，100的模拟量通道数，至少300接口个数，最终会根据现实的情况作出相应的调整。来达到整个系统的要求，实现制造的前提与基础。
（二）选择电机思路
通过对直流电机，异步电机，同步电机等各种电机的考察，我发现此中同步电机和感应电机应用方式是一样的，是一种常用的交流电机。稳态运行时，公式：n=ns=60f/p，ns表示同步转速。当提供电的频率不变，电机系统在稳定的状态下，我们知道同步电机的转速与负载的大小实际上无关，其恒为常数。
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