自动洗车机电气控制系统设计说明书

创作编号：

GB8878185555334563BT9125XW

创作者：凤呜大王*

题目：自动洗车机电气控制系统设计

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目录

1 系统概述 (3)

1.1 应用背景及意义 (3)

1.2系统描述及设计要求 (4)

2 方案论证 (5)

3 硬件设计 (6)

3.1系统原理方框图 (6)

3.2 系统主电路原理图 (7)

3.3 I/O分配 (8)

3.4 PLC选择 (9)

3.5 PLC控制原理图 (10)

3.6 PLC控制接线图 (11)

3.7 元器件选型 (13)

4 软件设计 (14)

4.1 主流程图 (14)

4.2 梯形图 (14)

5 系统调试 (19)

设计心得 (21)

参考文献 (21)

1 系统概述

1.1 应用背景及意义

汽车行业随着科学技术的发展有了质的飞跃。随着时代发展，人们生

活水平提高，人们对汽车的需求逐渐增加，随之而来的便是汽车的保养。

其中汽车清洗便是不可或缺的一项内容。当今社会，高科技的发展实现了

各行业的自动化控制，但是在汽车清洗行业，大部分仍是人工完成。传统

洗车业利用人力，对汽车涂抹泡沫，然后利用水泵对汽车进行冲洗，再在

自然光及风等条件下，使清洗后的汽车进行自然风干。虽然实现汽车清洗，

但过分依赖人力，操作时间长，浪费大量水资源，经济性差，不利于洗车

业的发展。目前比较大型的汽车美容公司，虽然实现了汽车的清洗、打蜡、

喷漆等的自动化，但成本高，其自动控制系统不适合小型的、专门的汽车

清洗行业。因此，对于中小型城市，汽车清洗业有着巨大的发展潜力。如

何实现高效、高质量并且适用于小型汽车的自动清洗，就成了汽车清洗行

业发展的必然要求。本次设计采用PLC控制，通过线路的通断来实现汽车

自动清洗。它可以节省人力、物力资源，高效、准确的完成洗车任务，为

客户提供便利，而且极大的节约水资源，符合建设节约型社会的时代需要。

这套汽车自动清洗系统结构简单，成本低，适合不同场合的需求，尤其是

中小型公司。

1.2系统描述及设计要求

自动洗车机由门式框架组成，门式框架有一台三相异步电机拖动，4KW 380V 50HZ ，在车头和车尾处分别设置有一个行程开关，门式框架上安装有3个刷子（上、左、右各1个），分别有1台单相电机拖动，1.5KW 220V 50HZ ，同时门式框架上安装有3组喷水喷头（上、左、右各1个），由一台水泵电机拖动1KW 220V 50HZ ，喷头由电磁阀控制DC24V 5W 。洗车机外部框架结构示意图如图1.2.1所示。

车头限位置开关

洗车机门式框架

门架前进

门架后退

图1.1 洗车机外部框架结构图

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GB8878185555334563BT9125XW

创作者： 凤呜大王*

具体功能实现：

1、按下启动按钮，洗车机框架开始由车头向车尾移动，喷水设备开始喷水。

2、门式框架移动到达车尾限位开关后，开始返回，并保持继续喷水。

3、门式框架移到车头限位置后，保持喷水，同时刷子开始工作，框架开始向车尾移动。

4、门式框架移到车尾限位置后，保持喷水，刷子转动，框架开始向车头移动。

5、重复上面第3、4步，框架向车头移动至限位开关停止。洗车整个过程完成。启动灯熄灭

2 方案论证

使用PLC控制洗车机。自动洗车机有启动、停止、复位功能，设计时需要三个输入口输入信号。本方案，按下启动按钮，启动指示灯亮，自动洗车机启动；洗车机由车头向车尾移动，喷水设备喷水；当到达车尾限位置时，触动行程开关SQ2，洗车机向车头移动，保持喷水；当到达车头限位置时，行程开关SQ1动作，计数器C0动作，保持喷水，刷子开始工作，洗车机向车尾移动；当到达车尾限位置后，保持喷水，刷子转动，洗车机向车头移动；洗车机到达车头限位置后重复刷子开始工作后的过程一次，洗车机再次回到车头限位置后停止工作，整个洗车过程完成，启动灯熄灭。若在工作过程中发生停电等突发事情导致洗车机停止工作，可通过复位按钮使洗车机复位，然后启动重新工作。

单片机主要应用于办公自动化设备、机电一体化、实时过程控制、日常生活及家用电器等领域。在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智

能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；具有以下特点：

（1）片内存储容量越来越大。

（2）芯片引线齐全，容易扩展。

（3）运行速度高，控制功能强。

（4）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。

但其也存在速度慢，功能不强，精度低、易受环境影响等缺点。

也可采用常规低压电器控制的方式实现功能，缺点很明显，对人力消耗较大。

为了达到方案要求，本设计采用PLC控制的模块化设计。主要模块包括：PLC控制系统、喷水系统、传感器系统、机械系统。

3 硬件设计

3.1系统原理方框图

本次设计思路是通过启动、停止、复位三个按钮来控制洗车机的运作。依靠PLC控制整个洗车过程的具体实现。总体设计过程如下图图3.1系统原理方框图所示。

图3.1 系统原理方框图

3.2 系统主电路原理图

主电路中，采用断路器来进行限流，用过热继电器防止过热。系统主电

路原理图如图3.2所示

FU

门式框架

上刷子右刷子

喷水机左刷子