1、引言

　　隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，自動化、智能化在各行各業(yè)的快速應(yīng)用滲透，近幾年智能洗車設(shè)備也得到了快速發(fā)展。智能洗車設(shè)備具有方便、快捷、省水、省電、省人力等優(yōu)勢，目前市場上的智能洗車設(shè)備大致可分為兩類，即定點自動洗車和移動中自動洗車。

　　本文以某智能洗車設(shè)備使用英威騰工控產(chǎn)品成功應(yīng)用為例，詳細介紹英威騰工控產(chǎn)品在智能洗車設(shè)備上的應(yīng)用。

　　2、智能洗車設(shè)備描述

　　該定點智能自動洗車設(shè)備，具有免人工干預(yù)、可自動可人工、節(jié)省空間等特點。在設(shè)備空閑時，該設(shè)備所有的機械臂可全部收回不占空間，即使停電或者設(shè)備故障時也不影響生意，可以人工洗車。而當汽車到達洗車位后，可自動對汽車停放位置和姿態(tài)進行精準定位，并啟動相應(yīng)的洗車方案，洗車設(shè)備再根據(jù)汽車三維模型精確運動，接觸式洗車。

圖1機構(gòu)簡圖

圖2設(shè)備實物圖

　　2.1設(shè)備機械部件組成：

　　1)X軸 左臂、右臂，每個臂上裝有清水噴頭，泡沫噴頭，洗輪轂的硬毛刷，洗車身的軟毛刷;臂的行進采用伺服驅(qū)動，軟毛刷采用變頻驅(qū)動，硬毛刷伸縮采用氣缸驅(qū)動、旋轉(zhuǎn)采用氣動馬達。

　　2)Y軸 大梁行進采用伺服驅(qū)動。

　　2.2自動洗車工藝介紹：（工藝流程圖見圖3）

圖3工藝流程

　　3、系統(tǒng)方案介紹

　　系統(tǒng)構(gòu)成：視覺系統(tǒng)+視頻監(jiān)控系統(tǒng)+數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)+PLC+伺服+二合一變頻器

圖4系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

　　3.1 視覺系統(tǒng)

　　車輛到位后，通過視覺影像系統(tǒng)對車身進行特征部位圖片拍攝，并與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行車身特征數(shù)據(jù)比對，確定車型，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計階段會將各品牌及子品牌下面的系列車型數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)。由于車輛到位停放姿態(tài)因人而異會有偏差，視覺系統(tǒng)可通過當前車型車輛停放姿態(tài)與預(yù)設(shè)姿態(tài)的數(shù)據(jù)進行比對，將差異值生成偏移數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)會重新計算洗車設(shè)備運行軌跡數(shù)據(jù)，對運行軌跡進行校正補償，確保洗車設(shè)備運行軌跡的安全及洗車效果。

　　3.2 監(jiān)控計算機

　　車型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)搭建，運行軌跡程序、各軸及輔助設(shè)備操控，狀態(tài)顯示。

　　3.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　當前在洗車輛車型基本信息，洗車方案，洗車設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視。

　　3.4 PLC系統(tǒng)

　　配合上位系統(tǒng)控制伺服驅(qū)動器和毛刷變頻器工作，同時處理輔助設(shè)備的邏輯控制。

　　3.5 伺服系統(tǒng)

　　伺服系統(tǒng)主要執(zhí)行X軸、Y軸設(shè)備的定位控制。二合一變頻器主要控制左右兩側(cè)的軟毛刷工作，根據(jù)工藝要求，在打泡沫階段，洗完后，不同階段毛刷轉(zhuǎn)速會不同。

　　4、方案優(yōu)勢

　　4.1、采用先進的視覺影像系統(tǒng)識別車型，精準計算偏移誤差補償。

　　4.2、英威騰DA180伺服系統(tǒng)（圖5）

圖 5 DA180 伺服系統(tǒng)

　　l 響應(yīng)速度更快：大幅提高處理速度，縮短整定時間，最大限度發(fā)揮機械性能。

　　l 各軸間同步好，軸之間的同步時間偏差小于1微秒。

　　l 編碼器精度更高,低速運行更加平穩(wěn)。

　　l 靈活的拓撲結(jié)構(gòu)，接線簡便，容易操作和維護

　　l 支持Modbus、CANopen、EtherCAT等總線通訊協(xié)議。

　　4.3、英威騰GD18二合一變頻器

圖 6 GD18 二合一變頻器

　　l 采用目前國際最領(lǐng)先技術(shù)，無速度傳感器矢量控制技術(shù)。

　　l 模塊化設(shè)計，兩路電機驅(qū)動集成，控制獨立，參數(shù)獨立。

　　l 體積縮小50%，有效降低電氣柜安裝空間，降低外圍器件配置以及人工作業(yè)成本。

　　l 針對洗車設(shè)備應(yīng)用，進行算法優(yōu)化，具有更高的過載能力，同時能夠保證低頻的輸出力矩以及電機響應(yīng)的實時性要求。

　　4.4、英威騰IVC3 PLC

圖 7 IVC3 PLC

　　l 用戶程序支持多達64k步，掉電保存范圍最大64K。

　　l 雙CPU設(shè)計，高速和控制算法單獨處理。

　　l 帶嵌入式操作系統(tǒng)，多任務(wù)并行執(zhí)行。

　　l 運動控制功能，支持兩軸直線，圓弧插補。

　　l 自帶以太網(wǎng)，CANopen，2路RS485。

　　l 支持USB通信，讓調(diào)試更方便快捷。

　　l 基本邏輯指令執(zhí)行速度小于0.065μS。

　　l 8路200KHz高速輸入，或4路AB相輸入，具有4倍率功能。

　　l 8路200KHz高速輸出，支持脈沖+方向或正負脈沖。

　　l 豐富的擴展模塊。

　　5、現(xiàn)場圖片

圖8現(xiàn)場圖片

　　6、結(jié)束語

　　該客戶處多臺智能洗車設(shè)備，搭配英威騰IVC3 PLC、GD18系列二合一變頻器和DA180系列伺服產(chǎn)品，時長已超過半年以上，運行穩(wěn)定可靠。客戶對英威騰工控產(chǎn)品的品質(zhì)和性能表示認可，同時也對英威騰產(chǎn)品高性價比和英威騰公司及時的跟蹤服務(wù)非常滿意。