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摘要：自助洗车机主要由可编程控制器，驱动和输出设备组成。针对自助洗车机的特点，采用自助投币，喷水，洗刷，喷洒清洗剂和风干等过程，应用了可编程控制技术对自助洗车机PLC控制系统进行了硬件设计和软件编程。PLC采用梯形图编程语言，并应用了组态王软件，对其运行过程实行监控，最终达到了实现自助洗车机的传动和控制要求。关键字：可编程控制器，自助洗车机，控制Abstract:self-helpwashingmachineismainlycomposedofprogrammablecontroller,driveandoutputequipmentcomposition.Accordingtothebuffetcarwashingmachine,withthecharacteristicsofself-helpcoin,water,wash,sprayingcleaningandairdryingprocess,theapplicationoftheprogrammablecontroltechnologyforself-helpwashingmachinePLCcontrolsystemhardwaredesignandsoftwareprogramming.ThePLCladderdiagramprogramminglanguage,andhasappliedthekingviewsoftware,toitsoperationprocesstomonitor,finallyachievedtherealizeself-helpwashingmachinedriveandcontrolrequirements.Keywords:programmablecontroller,self-servicecarwasher,control1前言随着我国汽车保有量的迅速提高，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇，自助洗车机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果，清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容本文自动洗车控制系统采用了四个输入信号，分别为启动开关I0.0、右极限开关I0.1、左极限开关I0.2、原点复位按钮I0.3;九个输出信号，洗车机右移Q0.0、、风扇动作Q0.1、刷子动作Q0.2、洗车机左移Q0.3、喷洒清洁剂Q0.4、喷水Q0.5、洗车机Q0.6、启动灯Q0.7、复位灯Q1.0.其中洗车机右移和洗车机左移由电动机1的正反转控制，刷子动作由电动机2控制，喷水及喷洒清洁剂电磁阀控制。经启动后可自动完成清洗后自行停止，也可手动停止，但启动前必需复位。根据输入输出数量采用CPU224即可满足需求。自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。21系统总体方案设计1.1设计内容1．设计投币100元自助洗车机。2．有3个投币孔，分别为5元、10元及50元3种，当投币合计100元或超过时，按启动开关洗车机才会动作，启动灯亮起。7段数码管会显示投币金额（用BCD码），当投币超过100元时，可按退币按钮，这时7段数码管会退回零，表示找回余额（退币选作）。洗车机动作流程。★．按下启动开关之后，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。★．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，喷水机及刷子继续动作。★．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，喷水机及刷子停止动作，清洁剂设备开始动作——喷洒清洁剂。★．洗车机右移到达右极限开关后，开始往左移，继续喷洒清洁剂。★．洗车机左移到达左极限开关后，开始往右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机往右移3s后停止，刷子开始洗刷。★．刷子洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，右移3s后，洗车机停止，刷子又开始洗刷5s后停止，洗车机继续往右移，到达右极限开关停止，然后往左移。★．洗车机往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移3s后停止，刷子开始洗刷5s后停止，洗车机继续往左移，直到碰到左极限开关后停止，然后往右移。★．洗车机开始往右移，并喷洒清水与洗刷动作，将车洗干净，当碰到右极限开关时，洗车机停止前进并往左移，喷洒清水及刷子洗刷继续动作，直到碰到左极限开关后停止，并开始往右移。★．洗车机往右移，风扇设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机停止并往左移，风扇继续吹干动作，直到碰到左极限开关，则洗车整个流程完成，启动灯熄灭。3．原点复位设计。若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后必须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，其动作就是按下[复位按钮]，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。1.2总体设计思路自助洗车机的长处:1.使用洗车机洗一辆车的时间只需要3~4分钟，效率高。2.使用自助洗车机能大大削减生产力、降低劳动强度，节省成本。3.一般使用新科学技术研发的自助洗车机清洗与职员手洗比起来更易吸引客户，在提高群体形象的同时，又能大幅度提高的经济收益。34.自助洗车机纯粹可以采用轮回水设备，水用量在原有上可削减1/3，更可有用的合理哄骗水资源，节能环保。总体设计思路:洗车机的主运动是左右循环运动由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同的其它动作，如喷水、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到左行程开关才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位设计，如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位置，则需要手动对其进行复位，到位时复位灯亮，此时才可以启动，否则启动无效，洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止，也可在需要时手动停止。1.3控制系统的比较1.3.1PLC系统的特点1.可靠性高，PLC作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。2.使用方便灵活，PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使PLC的使用更加灵活与多变。3.编程简单，PLC的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算机控制容易。1.3.2单片机系统的特点1.要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性差。2.编程和PLC相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是C语言，这些高级语言和PLC语言相比，难以学习。3.功能单一只具有使用中所需要的功能。但是，它结构简单，处理速度快。41.4PLC的设计步骤开发应用PLC的设计任务分为硬件和软件设计两部分。硬件设计主要包括:1.确定安排PLC的输入、输出点;2.设计外围电路,包括主电路;3.选购PLC并进行现场安装接线等内容；软件设计,大多数用梯形图和指令程序,主要包括:1.设计控制流程,根据工艺要求先画出工作循环,如有必要再画详细的状态流程图;2.根据工作循环图,画出虚拟的电路图———继电器梯形图;按梯形图编写指令程序表;3.系统调试:根据设计要求,对程序进行调试和修改,必要时还可对硬件进行修改,直到满足要求；1.5自动洗车机配置如图所示图1自动洗车机配置图1.6系统组成5图2系统组成1.7I/O分配表表1I/O分配表控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号启动信号常开按钮SB1I0.0右极限信号行程开关SQ1I0.1左极限信号行程开关SQ2I0.2原点复位信号常开按钮SB2I0.3输出信号洗车机右移接触器KM1Q0.0风扇动作接触器MQ0.1刷子刷洗接触器KM2Q0.2洗车机左移接触器KM3Q0.3喷洒清洁剂电磁阀YV1Q0.4喷水动作电磁阀YV2Q0.5洗车机停止接触器KM4Q0.6启动灯信号灯泡HL1Q0.7复位灯信号灯泡HL2Q1.0自动找零投币机七段数码显示器5元控制开关10元控制开关50元控制开关PLC洗车机左右移动喷水机喷洒洗涤剂刷子风扇61.8自动洗车控制系统I/O接线图图3I/O接线图72控制系统设计2.1顺序功能图Q0.0Q0.1M0.1Q0.2Q0.3M0.0SM0.1I0.0启动M0.2Q0.4Q0.0Q0.2Q0.3M0.3Q0.3Q0.1Q0.5M0.4Q0.4Q0.5Q0.0M0.5Q0.1Q0.0T37RC0M0.6Q0.0Q0.3T38C0加1M0.7Q0.1Q0.0I0.1到右限位I0.2到左限位I0.1到右限位I0.2到左限位T37C0*T38/C0*T38I0.1到右限位8图4时序功能图Q0.0Q0.4M1.0T39RC1M1.1Q0.3Q0.0T40C1加1M1.2Q0.0Q0.4M1.3Q0.0Q0.3Q0.1Q0.2M1.4Q0.3Q0.4Q0.0Q0.2M1.5Q0.0Q0.1Q0.6M1.6Q0.0Q0.4Q0.6T39C1*T40/C1*T40I0.2到左限位I0.1到右限位I0.2到左限位I0.1到左限位I0.2到右限位92.2梯形图1011121314图5梯形图3调试过程为了准确发现系统存在的问题，需要进行系统调试，调试的顺序按照先硬件后软件，先局部后整体的顺序来完成。3.1硬件调试系统的硬件安装过程及针对各单元模块的硬件电路调试，检验其是否符合设计初衷，能否达到相应指标。硬件调试主要包括按键电路的调试、驱动电路的调试、电源部分的调试几部分。为保证整个系统能够正常工作，首先要保证电源系统正常工作。其次是驱动电路的调试，这一部分调试主要是I/O口的检查。调试的关键在于确定数码管电路连接是否正确。再次是按键电路的调试，这一部分主要是按钮是否对应好，接线是否正常，特别是相关复位按钮。最后是洗车部分的调试，这一部分占了设备的绝大部分。3.2软件调试本部分主要介绍了自助洗车机控制系统的软件调试过程，检验其是否符合设计初衷，能否达到相应的指标。首先是投币子程序的调试，这一部分的调试的关键是投币15时程序是否能得到信号，在满足条件的情况下能否得到响应等。最后是主程序的调试，通过假定输入一定的初值看看程序运行是否正常。3.3整机调试整个系统调试顺序按照先硬件后软件，先局部后全部的顺序调试，当软件与硬件都调试无误之后，就可以整机调试，整机调试也就是整个系统设计的功能测试。4组态示例下图六，图七两图，为自助洗车机启动工作后向左至左极限的两次洗车过程的组态示例图，如下所示（向右至右极限同理）：图6组态画面示例图7组态画面示例165.设计总结本设计自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。但实际操作中并不可行，存在一些的弊端和不足。如自动洗车在工作中因断电或故障停止后，必需复位后从新启动，这样就会浪费以前的大量工作，在后继工作中需要克服改进使自动洗车实现真正意义的自动化，不仅是一直得电可以顺利完成自动清洗，即使在中途断电后，再启动，仍会继续以前的工作，这样可以提高效率，降低成本，避免无谓的重复工作。也应该设置手动挡，以便针对车不同的脏的程度，可以选则性的增加某一或某些动作。通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。6.参考文献[1]李建兴．可编步伐节制器及其应用[M]．北京：机械工业出书社，199917[2]邱公伟．可编程节制器收集通信及应用[M]．北