PLC实现汽车自动清洗装置的控制

林江龙

摘  要：本论文是在研究和比较目前汽车清洗装置后，对汽车自动清洗装置PLC控制的进一步研究，当前各大中小城市汽车的饱和量已经引起了汽车保养、清洗行业的大量发展。而以前的人工洗车存在效果不理想、浪费人力物力和自然资源，有时候由于高压水枪还带来了一定的危险性。所考虑到环保、节水等因素，采用PLC实现自动清洗取代人工是社会发展的必然趋势，本论文采用三菱可编程控制器FX2N系列控制器，先进的传感器技术，自动对需要服务的汽车进行清洗，提高了汽车清洁度和受众人群的服务。

关键词：三菱PLC（FX2N）    传感器   控制装置

绪 论

传统的洗车比较单一，它采用了高压水枪这种清洗原理，极大的浪费了水资源，目前世界可供应的淡水资源由于气候变化等原因在急剧减少，另一方面采用这种高压水枪清洗还带来一定的危险性。随着社会和国民经济的发展，人们所拥有的汽车的数量也越来越多，洗车产业也越来越壮大，在采用这种模式下洗车必然带来一定的瓶颈。在计算机和工控产品的问世下，如何提高效益，如何在众多的从业者中脱颖而出，转型升级势在必行。可编程逻辑控制器（PLC）作为工业支柱三大产业之一，顺应了时代潮流的发展，而汽车自动化清洗装置的PLC控制能有效的完成了清洗任务，而且更简洁、方便、效率又高。整个过程可能几分钟就可以完成，真正实现了全自动化控制，而且该控制即便非专业出身的也能迅速掌握，提高了从业者的信心度。最大限度的节省洗车的人力物力，同时它也可以节约更多的水资源，符合建设节约型社会的时代需要。在这个分秒必争的时代无疑具有极其巨大的市场价值和竞争优势。

一、汽车自动清洗装置PLC控制线路设计

1.设计任务要求：设计一台汽车自动清洗机流程图

2.分析任务要求及解决方案

（1）分析任务

当发出启动命令时，水阀门都打开准备进入清洗状态，汽车进入洗刷范围时，检测器检测到车子到来时等待30秒后（主要时留时间检查车窗是否关好）清洗机接触器启动，此时水阀门依然打开。并对车身进行喷洗，20秒后清洗接触器和水阀门关闭，泡沫接触器打开，开始对车身进行喷沫5秒后停止。后刷子接触器开启，进入刷洗，30秒后关闭刷子接触器重新启动清洗接触器对车身进行清洗，清洗30秒后结束，清洗机接触器、水阀门全关闭，结束刷洗，等待下一次的启动。中途按下停止按钮时停止一切工作。

（2）解决方案

我们通过以上的分析可以知道，该步骤时按顺序的一个流程过程，先由人来发出启动命令，然后到一系列动作的完成，此时如果我们选择用单片机来控制也能完成这项任务，但由于单片机容易受环境温度和湿度的影响，故而工作性能极为不稳定，所以解决该控制要求我们采用工业控制产品——可编程逻辑控制器（PLC），用PLC的步进顺控指令可以很好的完成此控制功能，而且该工控产品可以适应一些比较恶劣的工作环境。

二、 硬件选型

目前PLC的种类极多，有西门子、三菱、欧姆龙、松下、台达等等。从使用面、价格方面的因素考虑我此控制采用了FX系列的PLC，它是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，具有较高的性能价格比，应用广泛。特别是FX2N系列更是为我们所熟知，因此本系统采用三菱FX2N—48MR系列PLC进行设计。

三 、PLC控制程序的设计

1. I/O分析

经过对控制过程和要求的详细分析，明确了具体的控制任务是在启动命令下，汽车进入则可以进行自动刷洗。确定了要完成的动作后，再确定动作的顺序：有启动一个输入点和停止一个输入点。按下启动按钮，启动清洗机接触器和水阀门，接着传感器检测汽车是否进入清洗范围，进入则开始刷洗;待清洗完畢后则停止清洗，按下停止命令则清洗结束。

2. I/O分配表

通过I/O分析后，可以确定本装置的I/O分配表，如下：

3. PLC控制接线图

根据选择的PLC类型和装置的原理确定装置接线图

4. PLC控制梯形图

根据PLC的控制线路图和I/O分配表，及控制过程的分析编写出控制梯形图

5.程序原理分析

当按下启动按钮SB1时输入点X0接通，状态S21接通，进而输出点 Y0接通，水阀门打开。当传感器X2检测到车子进入洗刷范围后等待30S，清洗接触器开始工作，进行清洗20S，后开启泡沫喷剂接触器同事关闭水阀门和清洗接触器，工作5S后启动刷子接触器进行汽车洗刷30S，同时关闭泡沫喷剂接触器，结束后关闭刷子接触器并启动水阀门和清洗接触器对汽车进行清洗30S后关闭所有工作状态回到初始位置等待下一辆汽车的到来，按下停止按钮所有的接触器输出都关闭。

四、结论

本文的主要研究内容时汽车自动清洗的PLC控制，它是在前人的基础上做了进一步的设计和研究，主要亮点在于在设计中加入了自动喷沫装置，补充了原有的不足。但由于本系统实现的技术难度要求比较高，时间也比较仓促，难免存在很多不足之处：

1、本系统完成任务繁琐，增加了变成的编写难度，也会增加系统的成本。

2、功能上需要更加完善，本系统没有设置一些报警功能，如果出现故障会影响检修速度，其次在复位重启环节没有仔细深入考虑。

参考文献

[1] 梁耀光，王小涓.工业控制新技术实训指导[M].广州：华南理工大学出版社：2015

[2] 李振安. 工厂电气控制技术. [M]：重庆大学出版社，1999

[3] 王仁祥. 常用低压电器原理及其控制. [M]：机械工业出版社，2001

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