自动洗车系统的设计

隋明森 王云

摘 要：随着国家以及民众对环境的日益重视，出于对环境的保护，煤矿、建筑等很多行业需要对车辆轮胎进行清洗后才能上路，避免对道路以及空气的污染。传统的洗车方式都需要人工的参与，随着人力成本的提高，设计一套自动洗车系统成为可能。本文总结了为港务局设计的一套自动洗车系统，并根据前期出现的问题进行了改造。文章使用两个光电传感器[2]来判断车辆方向，用西门子PLC作为整体控制器[1]，控制电磁阀从而达到对水流的控制。

关键词：洗车；PLC；环保

1 系统整体要求

自动洗车系统广泛应用与各个行业，比如煤矿行业，由于对环境保护的要求需要在车辆走出煤场时对轮胎进行清洗。现在清洗要求如下：

（1）进出车辆共用一个通道；

（2）喷水使用电磁阀控制；

（3）使用两段式喷水，车辆到达时前半段喷水，10s后前半段喷水结束，后半段开始喷水，再过10s后喷水结束。

2 总体控制方案设计

进出车辆共用一个通道，所以如何辨别车辆是进车还是出车？对于喷水的控制，如果第一辆车在第一段喷洗过程过又来了一辆车，那么后面来的一辆车也要喷洗10s钟，如何实现？第二段喷洗过程如何设计？

针对问题的解决，我们需要完成车辆进出检测、前段喷水控制和后段喷水控制3个问题。

3 具体实施

3.1 车辆进出检测

要检测经过的车辆必须要使用传感器，考虑到现场情况使用对射式光纤传感器。用一个传感器可以检测到车辆的存在，但是没法检测进和出两种状态，要检测车辆的进出状态必须使用两个传感器，通过判断两个传感器检测到车辆的前后顺序可以判断是出车和进车。

当车辆是进车时，传感器A2先检测到，A1后检测到；当车辆出车时，传感器A1先检测到，A2后检测到。根据实际现场的需要，一般两个传感器的距离比较接近，所以车身会同时覆盖两个传感器，所以我们判断进车出车的标准是：当A1为1的情况下，A2经历一个上升沿为出车，相反为进车。

3.2 前段喷水控制

当仅有一辆出车的时候，这种情况比较好处理，只要检测到有出车，让前段电磁阀得电，开始喷水，延时10s，停止喷水。如果在一辆出车没有离开第一段的同时，又一辆车进入第一段，该如何处理？我们首先想到的是当后面再有出车时重新启动一个定时器，再来一辆我们会再启动一个，如此下去，直到定时器用完，我们也不能解决这个问题。有效的解决方案是：既然每辆车都要经历10s的喷水时间，那么如果发生前面的情况，再检测到下一辆出车的时候，让定时器复位，重新定时即可完成任务。

3.3 后段喷水控制

通过分析，我们发现后半段喷水控制本质上是对第一段喷水控制的跟踪，只是在时间上滞后了10s。

4 整体运行PLC程序

5 结束语

本设计已應用于实际生活中，既节省了人力物力，又达到了环保的要求，具有广泛的实用价值。

参考文献

[1]张杰.自动洗车机裙刷的设计[J].机械制造，2016，54（4）：74-75.

[2]刘华勇.基于单片机的自动洗车控制系统设计[J].科技资讯，2013，（35）：90.