一、行業(yè)介紹

全自動(dòng)洗車機(jī)一般分為隧道式和往復(fù)式兩種：

1、隧道式

隧道式洗車機(jī)最早也是由美國(guó)人發(fā)明的。

優(yōu)點(diǎn)：洗車速度快，可以連續(xù)洗車。單洗一輛車的時(shí)間基本上是2分40秒，但是，連續(xù)速度就快了，適合一天洗120輛車以上的店面。

缺點(diǎn)：對(duì)場(chǎng)地要求嚴(yán)格，客戶前期場(chǎng)地施工時(shí)，耗資也比較大一些，耗水，耗電也比較多一點(diǎn)。

隧道式洗車機(jī)的成本比較高，建議購(gòu)買20萬(wàn)以上的隧道機(jī)，太便宜可能質(zhì)量會(huì)有瑕疵。

近些年隨著城市的建設(shè)和發(fā)展，公交大巴洗車機(jī)、火車洗車機(jī)、洗輪機(jī)等也日益走人人們的眼簾中。

如果選擇電腦洗車機(jī)的話，最好貨比三家，慎重選擇。一定盡多的去各廠家的實(shí)際用戶做實(shí)地考察，了解設(shè)備產(chǎn)品的實(shí)際效果，使用情況，效果及售后的口碑情況，萬(wàn)不可聽(tīng)信廠家的一面之詞。只貪圖便宜，更是購(gòu)買設(shè)備中的一項(xiàng)大忌，一臺(tái)質(zhì)量不好的洗車機(jī)，可能會(huì)讓你流失30%的客戶資源。

2、往復(fù)式

世界上第一臺(tái)帶毛刷的往復(fù)式洗車機(jī)于1963年由位于日本愛(ài)知縣名古屋的竹內(nèi)鐵工（竹內(nèi)科技株式會(huì)社前身）發(fā)明。

（1）往復(fù)式洗車機(jī)的控制系統(tǒng)

往復(fù)式洗車機(jī)控制系統(tǒng)主要分為兩大類，一類是PLC技術(shù)，另一類是單片機(jī)技術(shù)。需要糾正的一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)是單片機(jī)是CPU而PLC沒(méi)有CPU，這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。PLC自有CPU模塊。PLC依靠的是電流傳感技術(shù)，配合光電感應(yīng)開(kāi)關(guān)，刷子的壓力轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳遞給CPU來(lái)感覺(jué)車身的形狀。單片機(jī)技術(shù)依靠的也是是光電傳感器，將識(shí)別到的障礙物信息轉(zhuǎn)成電信號(hào)傳遞給CPU。PLC控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是易維護(hù)，前期開(kāi)發(fā)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，缺點(diǎn)比單片機(jī)要貴，占空間比單片機(jī)大；單片機(jī)優(yōu)點(diǎn)是占用空間小，價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，抗干擾能力差。世界高端洗車機(jī)均采用PLC或單片機(jī)控制系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1 方案背景

隨著網(wǎng)絡(luò)技巧的發(fā)展以及環(huán)保要求的越來(lái)越嚴(yán)格，洗車機(jī)的聯(lián)網(wǎng)操作問(wèn)題及節(jié)水環(huán)保，也是以后洗車機(jī)行業(yè)發(fā)展的大方向。

我國(guó)是個(gè)淡水資源較為匱乏的國(guó)家，節(jié)約用水，保護(hù)環(huán)境是一個(gè)很重要的課題，而洗車機(jī)作為一個(gè)耗水特別嚴(yán)重的設(shè)備，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水，環(huán)境保護(hù)的大前提，必須對(duì)耗水嚴(yán)重的洗車機(jī)進(jìn)行比較大的創(chuàng)新應(yīng)用。

為了更好的用戶體驗(yàn)及客戶群培養(yǎng)，建立洗車系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)顯得愈發(fā)重要。

2.2 客戶需求

客戶為了節(jié)水提出來(lái)使用特殊的洗滌液減少泡沫，同時(shí)使用循環(huán)水系統(tǒng)，將清洗后的廢水過(guò)濾再重新使用，滿足節(jié)水的要求。

客戶的設(shè)備為走位可調(diào)，而且需要快速響應(yīng)，能夠大幅提升工作效率，節(jié)儉成本。結(jié)合洗車機(jī)的一般配置，本項(xiàng)目為客戶擬定了以下幾種電氣控制方案，如表1所示。

表1 全自動(dòng)節(jié)水洗車機(jī)控制系統(tǒng)方案

圖1 永宏FBS系列部分PLC及擴(kuò)展模塊樣圖

最終為客戶選擇了方案2，此種方案最終是由客戶的終端客戶要求下采用的，客戶對(duì)永宏的品牌認(rèn)知度較滿意，而且該種方案比較靈活，因此客戶確認(rèn)采用方案2進(jìn)行項(xiàng)目。

三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1 解決方案

永宏FATEK FBS系列PLC是一種外型小巧卻具有媲美中大型PLC功能的新一代小微型PLC，使用的是永宏自行研發(fā)整合的芯片，掃描速度快、功能強(qiáng)大，其通訊端口最多可達(dá)5個(gè)，最大I/O數(shù)可為數(shù)字量輸入256點(diǎn)，數(shù)字量輸出256點(diǎn)，單機(jī)多達(dá)4軸的伺服控制功能，永宏P(guān)LC主機(jī)支持直線插補(bǔ)功能，如果搭配上永宏新推出的FBS-30GM運(yùn)動(dòng)模塊，可實(shí)現(xiàn)圓弧插補(bǔ)功能。FBS主機(jī)有MA(經(jīng)濟(jì)型)、MC(高功能型)及MN(NC定位型)等三大類，點(diǎn)數(shù)由10點(diǎn)~60點(diǎn)共計(jì)17種機(jī)型；擴(kuò)展機(jī)/模塊則有DI/DO14種機(jī)型，NI/NO12種機(jī)型。通訊外圍則有RS232、RS485、USB、Ethernet等界面共14種基板及模塊。

該設(shè)備需要控制6臺(tái)變頻器，若干個(gè)中間繼電器；考慮I/O余量，客戶自選的PLC本機(jī)為1個(gè)FBS-60MAT2-AC,通過(guò)FBS-CB55與停車場(chǎng)拍照設(shè)備做車排數(shù)據(jù)采集，且使用DTU模塊遠(yuǎn)程組網(wǎng)，并搭配FBS-6AD及FBS-4A2D進(jìn)行變頻器速度的調(diào)節(jié)及電流信號(hào)的采集，觸摸屏使用C3系列10寸觸摸屏，性能穩(wěn)定且美觀大方。該方案完全滿足客戶的控制要求，而且充分考慮到了機(jī)器的I/O余量。

3.2 硬件配置

該機(jī)器設(shè)備使用的永宏FBS-60MAT2-AC配置有24點(diǎn)晶體管輸出，經(jīng)port0口的RS232界面與觸摸屏進(jìn)行人機(jī)交互，通過(guò)合理的程序控制整條生產(chǎn)線的有條運(yùn)行。該設(shè)備配置為：永宏P(guān)LC系列與人機(jī)組成的控制單元，光電開(kāi)關(guān)組成的信號(hào)輸入單元，步進(jìn)電機(jī)、接觸器、中間繼電器等組成的執(zhí)行單元，其詳細(xì)清單如以下圖2、表2所示。

圖2 系統(tǒng)硬件配置

表2 系統(tǒng)硬件明細(xì)表

3.3 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，搭配出如下I/0配置見(jiàn)表3。根據(jù)客戶的工藝要求以及電氣控制方案的選擇，畫出了全自動(dòng)節(jié)水洗車機(jī)的電氣接線圖紙，如圖3所示。

表3 全自動(dòng)節(jié)水洗車機(jī)電氣I/O配置表

圖3 全自動(dòng)節(jié)水洗車機(jī)電氣接線圖

四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1 工藝流程

按照客戶的工藝要求畫出了圖4簡(jiǎn)易的控制流程圖。

圖4 控制流程圖

4.2 PLC功能指令TXTDF指令使用說(shuō)明(圖5、圖6）

本程序中用到了151號(hào)功能指令高速聯(lián)機(jī)時(shí)，最高BaudRate為921.6Kbps，最低38.4Kbps（可調(diào)）；DataBit固定為8-bit；數(shù)據(jù)以原始碼（亦即數(shù)據(jù)本身的二進(jìn)制碼）傳輸（比ASCIICode快一倍）；錯(cuò)誤查核方法采比Checksum方式穩(wěn)定可靠的CRC-16，高速聯(lián)機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸理念系以COMMON DATA MEMORY觀念來(lái)設(shè)計(jì)；例如主站將R0～R31的內(nèi)容送出，則所有仆站PLC的R0～R31的內(nèi)容皆會(huì)與主站相同；2號(hào)仆PLC將R32～R47的內(nèi)容送出，則主站及其它仆PLC的R32～R47的內(nèi)容皆會(huì)與2號(hào)站相同，余此類推。

圖 5 永宏功能指令 151 指令塊

圖 6 永宏功能指令 151 指令塊高速聯(lián)機(jī)表格

圖7觸摸屏畫面設(shè)計(jì)上充分考慮到了操作工操作的方便性，將手動(dòng)與自動(dòng)畫面放到一個(gè)畫面中，且能夠?qū)崿F(xiàn)傻瓜式的操作，點(diǎn)擊啟動(dòng)后自動(dòng)完成，不需要操作工對(duì)程序進(jìn)行更改。

圖 7 全自動(dòng)節(jié)水洗車機(jī)觸摸屏程序主畫面

五、結(jié)論

5.1 調(diào)試難點(diǎn)

該設(shè)備主要難點(diǎn)集中在如何將頂刷調(diào)節(jié)得比較平穩(wěn)，首先需要分出頂刷正常運(yùn)行時(shí)電流的正常區(qū)間，然后在該區(qū)間進(jìn)行分區(qū)間，上部區(qū)間和下部區(qū)間，上部區(qū)間主要用 于控制橫刷向上移動(dòng)，下部區(qū)間主要控制橫刷向下移動(dòng)。

5.2 調(diào)試結(jié)果

設(shè)備調(diào)試好并且能夠很穩(wěn)定地運(yùn)行，充分說(shuō)明了永宏邏輯判斷及模擬量控制功能的穩(wěn)定性及可靠性。

永宏P(guān)LC優(yōu)異的功能保證了此機(jī)器穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，此例也充分展示了永宏P(guān)LC強(qiáng)大的功能，它帶給客戶的不僅是成本的降低，更是功能應(yīng)用的提升。