自動洗車系統(tǒng)設(shè)計論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　為了降低操作人員的勞動強度，節(jié)省各種能耗，提高停車場對汽車清洗的質(zhì)量和效率，采用PLC 控制技術(shù)在洗車機上的應(yīng)用，來解決公交車輛洗車機手自一體化的控制問題 。</p><p>　　本文論述了洗車機的類型及其在中國市場的應(yīng)用情況，全自動洗車機的工作原理及其主要優(yōu)點，并提供了典型全自動洗車機的技術(shù)參數(shù)。&

2、lt;/p><p>　　本文詳細講述了公交車專用“五刷軌道移動式龍門全自動洗車機”的方案，重點論述了為洗刷定位及移動精確控制而專門開發(fā)的“基于單片機技術(shù)的電流互感控制器”的設(shè)計方法和設(shè)計原理，并提供了詳細的原理圖及控制程序。</p><p>　　關(guān)鍵詞：洗車機；自動控制；PLC控制技術(shù)。</p><p><b>　　ABSTRACT</b><

3、/p><p>　　To reduce the amount of labor，save energy consumption and improve the quality and efficiency of bus cleaning，PLC control technology is used in the bus washer to solve the controlling problem of bus was

4、her with both washer and hands．</p><p>　　The thesis discuss the types and applications of the car-washing machine in china market,and its principle,main advantage.The main technologic parameters are provided

5、. The manufacture plan fo automatic car-washine machine with five mobile brushes si analysed in detail. in particular the design method and principle of current mutual inductance controller based on single chip computor

6、for the orientation and accuracy movement control of the car-washing brush are emphatically discussed.The principl</p><p>　　Key words：car-washing machine，automation control，PLC control technology.</p>

7、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p><b>　　1.2基本要求1</b></p><p>　　1.3項目的技術(shù)問題1

8、</p><p>　　1.4洗車機概述2</p><p>　　1.4.1自動洗車機市場前景2</p><p>　　1.4.2洗車機的類型3</p><p>　　1.4.3全自動洗車機的主要優(yōu)點3</p><p>　　1.5兩種全自動洗車機簡述5</p><p>　　1.5.1隧道式洗車

9、機5</p><p>　　1.5.2往復式洗車機7</p><p>　　1.6解析機器洗車的五大誤區(qū)9</p><p>　　2“五刷軌道移動式龍門全自動洗車機”方案12</p><p>　　2.1 項目對控制系統(tǒng)的要求12</p><p>　　2.2設(shè)備硬件的選擇13</p><p>

10、;　　2.2.1 PLC的選型13</p><p>　　2.2.2 傳感器的選型15</p><p>　　2.3控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計17</p><p>　　2.4控制程序的實現(xiàn)23</p><p>　　2.5控制系統(tǒng)的抗干擾措施29</p><p>　　3基于單片機技術(shù)的電流互感控制器設(shè)計30</p&

11、gt;<p><b>　　3.1概述30</b></p><p>　　3.2采用模擬電路的“電流互感控制器”設(shè)計30</p><p>　　3.2.1概述30</p><p>　　3.2.2主要元件“四電壓比較器LM339”簡介31</p><p>　　3.3采用基于單片機技術(shù)的“電流互感控制器”設(shè)計

12、33</p><p>　　3.3.1 控制要求及原理33</p><p>　　3.3.2控制器選擇34</p><p>　　3.3.3硬件電路設(shè)計41</p><p>　　3.4氣路的設(shè)計43</p><p>　　3.4.1氣路工作原理43</p><p>　　3.4.2氣路控制系統(tǒng)

13、的設(shè)計44</p><p>　　3.4.3氣路元件的選擇45</p><p>　　4機械設(shè)計部分46</p><p>　　4.1洗車機組成46</p><p>　　4.2行走機構(gòu)設(shè)計46</p><p>　　4.2.1車輪與軌道的構(gòu)造形式46</p><p>　　4.2.2軌道的選取

14、47</p><p>　　4.3垂直刷電機的選擇48</p><p><b>　　論文總結(jié)49</b></p><p><b>　　參考文獻50</b></p><p><b>　　附錄51</b></p><p>　　翻譯部分錯誤!未定義書

15、簽。</p><p>　　英文原文：錯誤!未定義書簽。</p><p>　　中文譯文：錯誤!未定義書簽。</p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1概述 </b></p>&

16、lt;p>　　城市車輛作為城市的一項市政公眾事業(yè)，對于運行于城市的車輛外觀清潔程度要求較高。傳統(tǒng)的方式是采用人工對車輛進行清洗，這種方法勞動強度高、勞動效率低、對水和人力資源的浪費情況比較嚴重，特別在遇到陰雨天氣，車身沾滿泥漿的時候，人工清洗不能滿足對車輛清洗速度的要求。20世紀80年代中期，在公交系統(tǒng)的一些大型停車場開始采用機械化的洗車方式，但是由于技術(shù)的限制，對汽車的清洗只能做到半人工化的工作，即機器的所有動作還是要由人工操作

17、完成，對于提高效率的意義不大。近年來隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，車輛迅速增加，老設(shè)備已經(jīng)遠遠不能滿足發(fā)展的需求。針對以上情況，提出了開發(fā)新的洗車機的要求。新的洗車機要求能夠全自動運行，并且根據(jù)天氣情況選擇慢速精洗和快速粗洗兩種自動模式：在普通天氣情況下采用精洗方式，汽車停靠在洗車機中的一個適當位置，通過洗車機機架的移動清洗汽車的前后左右及上側(cè)面；由于采用精洗方式清洗的速度較慢，在天陰下雨汽車比較臟時這種方式就不能滿足清洗大量汽車的要求，所以采用

18、了粗洗的清洗方式，洗車機機架不動，刷子固定在一個適當?shù)奈恢眯D(zhuǎn)，汽車緩慢地通過，只清洗汽車的兩側(cè)和頂部 。這種方式速度快 ，可以在短時間內(nèi)清</p><p><b>　　1.2基本要求</b></p><p>　　要求新型“五刷龍門式全自動洗車機”為可移動式軌道五刷洗車機，能實現(xiàn)手動、自動方式控制，具備粗洗和精洗兩種洗滌方式。精洗方式時，車輛進入洗車位停止，洗車機自動

19、檢測車輛位置，洗車機機架移動自動洗車。粗洗方式時，洗車機架不動，車輛緩慢通過時對車輛的兩側(cè)進行清洗。</p><p>　　1.3項目的技術(shù)問題</p><p>　　項目的關(guān)鍵技術(shù)問題在于洗車機機架在精洗過程中的移動控制及定位控制，以及洗車刷距車身距離的定位控制問題(最佳洗滌距離)。其余，一般性具體問題如下:</p><p>　　1)、洗車機機架結(jié)構(gòu)形式的確定；<

20、;/p><p>　　2)、全自動洗車機上安裝的各種傳感器的種類、安裝位置及安裝方式；</p><p>　　3)、電氣控制系統(tǒng)的總體設(shè)計及接線設(shè)計；</p><p>　　4)、控制用PLC的選型；</p><p>　　5)、控制軟件的設(shè)計等。</p><p><b>　　1.4洗車機概述</b><

21、/p><p>　　1.4.1自動洗車機市場前景</p><p>　　國家統(tǒng)計局發(fā)布的《中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告之二》中指出，隨著我國入WTO和國內(nèi)汽車市場漸成氣候，我國汽車產(chǎn)業(yè)將迎來歷史上持續(xù)時間最長的高增長期，今后20年，汽車產(chǎn)業(yè)將是我國最有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)。我國居民消費尤其是城市居民消費結(jié)構(gòu)升級，使汽車己經(jīng)成為家庭重要的大宗消費品。2002年以來，私人購車占整個市場的份額迅速提升，達到60%

22、左右，私人用車的需求遠遠大于公務(wù)用車。這為我國汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展提供了機遇。</p><p>　　汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，將使汽車服務(wù)業(yè)出現(xiàn)爆炸式的增長。對汽車有一定的保值增值作用的日常護理行業(yè)—汽車美容業(yè)迎來了專業(yè)化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的時機。目前，全國己有幾百萬從業(yè)人員投身這個行業(yè)。汽車銷售的后續(xù)服務(wù)市場，以其相對較低的準入門檻、相對較少的投資和高回報率，被創(chuàng)業(yè)投資者們普遍看好。全球汽車市場經(jīng)濟分析家的研究報

23、告指出:中國己經(jīng)成為全球汽車消費市場最為活躍、最具發(fā)展?jié)摿鸵?guī)模的地區(qū)之一。這一權(quán)威性的論斷，引起了世界各國經(jīng)濟界對中國汽車市場的極大關(guān)注。自從中國加入WTO以來，世界所有著名的汽車生產(chǎn)廠商紛紛進軍中國汽車市場，采取靈活的投資方式，實施更深層次的和更為有效的營銷策略，不斷引進世界一流的高檔名車和先進的汽車生產(chǎn)技術(shù)，搶占中國的轎車市場。同時，國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠家也在分析形勢、研究對策，為適應(yīng)國內(nèi)汽車消費市場的現(xiàn)狀，積極開發(fā)研制中檔家庭型、經(jīng)濟

24、性的轎車，以滿足日益增長的汽車消費者的迫切需求。汽車市場的生產(chǎn)和銷售勢頭日趨強勁。目前中國機動車的社會擁有量己突破2000萬輛。</p><p>　　汽車消費市場的活躍，為汽車后續(xù)服務(wù)行業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。作為汽車日常護理行業(yè)—洗車、汽車美容業(yè)迎來了規(guī)范化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大空間和歷史機遇。據(jù)初步統(tǒng)計，目前全國600余座大、中型城市，從事洗車、汽車美容行業(yè)的企業(yè)約近10萬家，從業(yè)者超過百萬人，每年創(chuàng)造

25、的服務(wù)產(chǎn)值超過160億人民幣。</p><p>　　汽車后續(xù)服務(wù)市場以其相對較低的準入門檻、相對較少的資金投入和極高的回報率，受到多數(shù)創(chuàng)業(yè)者和投資者的青睞。洗車、汽車美容具有日常性重復消費的特點，是汽車后續(xù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈中蘊涵較大商機和利潤的重要環(huán)節(jié)，而且投資風險相對較低，是極具市場價值、商業(yè)潛力和發(fā)展空間的黃金產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　1.4.2洗車機的類型</p><

26、p>　　目前，隨著汽車業(yè)在中國的蓬勃發(fā)展，人工洗車的方式已經(jīng)不能滿足要求。汽車清潔設(shè)備的研制得到了有關(guān)企業(yè)的青睞。洗車機的類型和名稱名目繁多，按被洗車型可分為公交車(巴士)專用洗車機、家用轎車專用洗車機、垃圾車專用洗車機、普通貨車專用洗車機、火車專用洗車機等等:按洗車機的洗車方式可分為智能節(jié)水洗車機、蒸汽洗車機、泡沫洗車機、無水洗車機、電腦洗車機、龍門往復式個自動電腦洗車機等;按洗車刷的數(shù)量可分為單刷、三刷、五刷和多刷洗車機等。&

27、lt;/p><p>　　圖1.1 三刷洗車機</p><p>　　圖1.2龍門式全自動電腦洗車機</p><p>　　1.4.3全自動洗車機的主要優(yōu)點</p><p>　　在建設(shè)、美化城市、創(chuàng)建現(xiàn)代化大都市的城市發(fā)展主題中，追求時尚、效率和環(huán)保已成為汽車美容服務(wù)行業(yè)的重要內(nèi)容和發(fā)展方向。目前，城市落后的人工洗車方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化城市的市容衛(wèi)生和

28、行業(yè)發(fā)展的需求，也不符合企業(yè)的規(guī)模經(jīng)營、專業(yè)化、規(guī)范化的要求，更談不上行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。要想中國的洗車行業(yè)健康有序地發(fā)展，當務(wù)之急，必須要有新的、合適的、符合中國國情的新型設(shè)備加入，要用新的理念、新的思路和新的方法來管理洗車行業(yè)，提升行業(yè)的形象和競爭力。</p><p>　　全自動(電腦)洗車機，順應(yīng)時代的需要應(yīng)運而生。它的出現(xiàn)是向傳統(tǒng)洗車方式的挑戰(zhàn)，必將引起洗車行業(yè)市場一場激烈的競爭和帶來根本性的變革。中國的洗

29、車行業(yè)要發(fā)展，必須與國際洗車業(yè)接軌，縮小與國際先進洗車行業(yè)的差距，因此，推廣和應(yīng)用全自動洗車機勢在必行。</p><p>　　全自動洗車機與現(xiàn)在廣為采用的、落后的人工洗車方式相比，有著無可比擬的優(yōu)點:</p><p><b>　　1)、安全可靠:</b></p><p>　　全自動洗車機由電腦按設(shè)計程序控制全過程的操作，完全能夠避免人工操作引起

30、的人身、設(shè)備事故。</p><p><b>　　2)、快捷高效:</b></p><p>　　人工洗車一般為10分鐘/臺，電腦洗車機為3分鐘/臺，一小時可洗20輛車，每日洗車量可達200一300輛。這是中小型洗車店無法達到的數(shù)字，它極大的提高了洗車的工作效率。</p><p><b>　　3)、洗車潔凈:</b></

31、p><p>　　全自動洗車機由程序控制，采用進口超軟洗滌工具，洗車效果與設(shè)計標準嚴格吻合，能排除人為因素，保證洗車質(zhì)量。</p><p><b>　　4)、環(huán)保節(jié)水:</b></p><p>　　全自動洗車機洗一臺汽車耗水量為10一12升，比人工洗車節(jié)水10一20升。如果以洗車店每日洗車100輛計算，每日節(jié)水1一2噸，每年節(jié)水300一700噸。一個

32、大、中城市按2000家洗車店計，每年節(jié)水量將達百萬噸以上。全自動洗車機使用循環(huán)廢水處理技術(shù)，不僅符合環(huán)保要求，而且可以大量節(jié)約水資源。</p><p><b>　　5)、不傷漆面:</b></p><p>　　全自動洗車機采用進口超軟橡膠棉刷，洗滌過程中不會損傷漆面，而人工洗車時使用的毛巾和手套，在反復擦洗過程中，夾帶的泥沙會在汽車漆面上造成人為的劃痕。</p&

33、gt;<p><b>　　6)、節(jié)省人工:</b></p><p>　　全自動洗車機只需一個操作工人，比人工洗車節(jié)省用工量。</p><p>　　1.5兩種全自動洗車機簡述</p><p>　　電腦洗車機是利用電腦控制毛刷和高壓水來清洗汽車的一種機器。主要由控制系統(tǒng)、電路、氣路、水路和機械結(jié)構(gòu)構(gòu)成。電腦洗車是用大量的流動水沖洗車身

34、，洗完后還會經(jīng)過機器自動風干程序，可以把存留在車身所有縫隙里的水流全部吹出，起到了保護汽車內(nèi)部部件的作用，同時，完全避免了泥沙劃傷車漆的現(xiàn)象。</p><p>　　電腦洗車機技術(shù)先進，造型美觀，有多種全自動洗車程序可供選擇。它通過光電系統(tǒng)檢測，經(jīng)電腦分析計算出各種動作的最佳位置和力度，達到最佳的洗車效果。電腦洗車能自動閃避照后鏡、旗桿等，確保汽車安全;電腦洗車洗凈力強、含水量大、不傷車，對本身油漆的磨損程度為手工

35、洗車的30%以下，電腦洗車刷壓力均勻、洗車速度及方向穩(wěn)定。測試結(jié)果表明:電腦洗車50次后車身油漆磨損小于萬分之三毫米，而人工洗車磨損大于萬分之十毫米。</p><p>　　電腦洗車機按其工作方式可分為隧道式和往復式兩種。</p><p>　　隧道式洗車機根據(jù)功能的多少及先進程度，分為多個等級。比較基礎(chǔ)的是清水沖洗、皂液沖刷、冷風吹干、人工再行擦拭的方式。在這個基礎(chǔ)上，還有多個升級版，有的有

36、兩套吹風;有的加上熱風;有的可以同時沖洗底盤;還可以在洗車和吹干之間，再加一個光亮劑噴洗門，噴出光亮劑在吹干時使其固化，也就是所謂的蠟洗。最先進的機型己經(jīng)開始采用數(shù)字信號傳輸命令，指導機器完成各個程序和動作。</p><p>　　往復式洗車機是一種最初級的洗車設(shè)備。當車開進設(shè)備后，汽車位置固定不動，設(shè)備的龍門帶著洗車用具，前后移動，完成洗車的各個程序。它的優(yōu)點是，設(shè)備的購進價格相對較低，大約是隧道式機器的二分之一

37、;還有一個長處就是它相對于隧道式機器，工作時的實際占地面積小，甚至可以在一個較大的房間里完成洗車。對于前期資金較緊或店內(nèi)面積較小的投資者比較適合。當然，洗車機功能和效率的提高，是和其價格成正比的。目前，往復式洗車機的價格在15一20萬元左右，隧道式機器從30一80萬元不等。</p><p>　　1.5.1隧道式洗車機</p><p>　　l)、隧道式洗車機工作原理:洗車機不動，汽車在機器的

38、拖動下，緩慢通過洗車機的工作區(qū)域。洗車機按照相應(yīng)的指令程序達到清洗汽車的工作方式。隧道式洗車機，它是一條非常美觀的玻璃幕墻包裹的洗車通道，其外形可以處理成非常搶眼的、很醒目的色彩，一般情況下，經(jīng)營者會把它安裝街邊，讓它起到廣告和吸引來往車輛的作用，以達到加強經(jīng)營效果的目的.隧道式全自動電腦洗車機主要洗車原理為車輛由傳送機帶動前進，在車輛經(jīng)過隧道的很短時間內(nèi)，完成洗車、清洗底盤、打蠟、風干等工作程序。</p><p&g

39、t;　　其特點：洗車速度快，清洗一臺車90秒鐘。</p><p>　　電源要求：380伏，24-42千瓦;</p><p>　　機器占地：長24米，寬4.5米，高3.5米;</p><p>　　占地要求：需要有出口;</p><p>　　洗車流程：1.高壓沖洗→2.小刷去泥→3.底盤沖洗→4.泡沫噴淋→5.刷毛清洗→6.清水洗車→7.水蠟噴淋

40、→8.強力風干→9.完成洗車。</p><p>　　隧道式洗車機在洗車流程上可依用戶的愛好及場地的大小，增加一些清洗功能如：1.升降式水刀；2.固定式水刀；3.移動式輪刷；4.滾動式擦干；5.擺動式擦干；……</p><p>　　現(xiàn)如今，隧道式全自動電腦洗車機正在慢慢取代往復式洗車機，重新恢復其在國內(nèi)外市場上的應(yīng)有地位，成了目前占有市場主導地位的主流機型。如：隧道式連續(xù)洗車機，大型隧道式（

41、無軌電車、大巴、地鐵、旅客列車）清洗車。</p><p>　　圖1.3 隧道式全自動洗車機</p><p>　　以下是西安博興公司生產(chǎn)的BX-T2107A隧道式洗車機詳細技術(shù)參數(shù)：</p><p><b>　　1、基本外形參數(shù)：</b></p><p>　　機身高度：2.85米</p><p>　

42、　機身寬度：3.66米</p><p>　　機身長度：12.20米</p><p>　　牽引長度：13.0米</p><p><b>　　機器總重：3噸</b></p><p><b>　　2、基本功能參數(shù)：</b></p><p>　　七刷：4大刷、1頂刷、2裙刷</

43、p><p>　　沖洗底盤：自動高壓底噴系統(tǒng)</p><p>　　泡沫清洗：系統(tǒng)自帶泡沫噴出系統(tǒng)</p><p>　　自動打蠟：全自動同步進行</p><p>　　自動風干：三風口風干機</p><p>　　數(shù)字控制：人機界面電子觸摸屏</p><p>　　自動計數(shù)：系統(tǒng)專門設(shè)置</p>

44、<p>　　故障自查：在電腦程序中</p><p><b>　　沖洗方式：高壓水刀</b></p><p><b>　　3、可洗車型參數(shù)：</b></p><p>　　注：（適應(yīng)12座以下面包車及各種小轎車）</p><p>　　最大洗車高度：2.00米</p><p

45、>　　最大洗車寬度：2.20米</p><p>　　最大洗車長度：5.00米</p><p><b>　　4、基本配置：</b></p><p>　　外型：玻璃鋼一次成型外飾板</p><p><b>　　防水：不銹鋼機件</b></p><p><b>　　

46、機架：鍍鋅矩管機件</b></p><p><b>　　開關(guān)：電子觸摸屏</b></p><p>　　5、用水、用電參數(shù)：</p><p>　　用電種類：380伏三項動力電</p><p><b>　　裝機功率：20千瓦</b></p><p>　　耗電量：0.3

47、度/輛</p><p>　　耗水量：加水循環(huán)系統(tǒng)12升/輛</p><p>　　無水循環(huán)系統(tǒng)100升/輛</p><p><b>　　5、速度參數(shù)：</b></p><p>　　每輛車單車洗車時間：1.5分鐘/輛</p><p>　　每小時洗車量：40輛</p><p>　

48、　1.5.2往復式洗車機</p><p>　　1）往復式洗車機工作原理：在國外發(fā)達國家是沒有龍門往復式洗車機的。往復式洗車機在國內(nèi)的出現(xiàn)，是國內(nèi)生產(chǎn)廠家為了適應(yīng)前幾年國內(nèi)市場的觀念、經(jīng)濟狀況、實際市場定位，而專門從隧道式洗車機標準版的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計的一種“降低標準的簡化版”。往復式全自動電腦洗車機主要洗車原理為:車輛進入洗車機后，拉緊手剎，機器在較短時間內(nèi)，往復行走，完成洗車、沖洗底盤、打蠟、風干等工作程序。&

49、lt;/p><p>　　洗車速度:清洗一臺車約3一4分鐘。</p><p>　　電源要求:380伏20千瓦</p><p>　　機器占地:長11米，寬3. 66米，高2. 8米;</p><p>　　洗車流程: 1.噴淋沖洗→2.小刷去泥→3.底盤沖洗→4.泡沫噴淋→5.刷毛清洗→6.清水洗車→7.水蠟噴淋→8.強力風干→9.完成洗車。</

50、p><p>　　現(xiàn)在，國內(nèi)的經(jīng)濟與當初相比，發(fā)生了根本的變化，人們的消費觀念、經(jīng)營理念、生活習慣，都與當初大相徑庭，龍門往復式洗車機己經(jīng)基本退出了首選的行列。但是它對于場地受限制，資金有困難，相對較小的縣城、城鎮(zhèn)仍然有著較大的吸引力。汽車不動，洗車機按照一定的程序在導軌上往復移動，同時執(zhí)行洗車指令的工作方式。下圖是西安博興公司生產(chǎn)的BX-2105D往復式(龍門式)洗車機:</p><p>　　

51、圖1.4 往復式（龍門式）洗車機</p><p>　　2) BX-2105D洗車機詳細技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　1、基本外形參數(shù)： 機身高度：       2.80米 機身寬度：       3.66米 機身長度：       2.20米 軌道寬度：     

52、0; 3.36米 軌道長度：       11.0米 機器總重：       2噸 2、基本功能參數(shù)： 五     刷：     2大刷、1頂刷、2裙刷 沖洗底盤：     自動高壓底噴系統(tǒng) 泡沫清洗：     系統(tǒng)自帶泡沫噴出系統(tǒng) 自動打蠟：     全自動同步進

53、行 自動風干：     三風口風干機 數(shù)字控制：     人機界面電子觸摸屏 自動計數(shù)：     系統(tǒng)專門設(shè)置 故障自查：     在電腦程序中 沖洗方式：     噴淋   3、可洗車型參數(shù)： 注：（適應(yīng)12座以下面包車及各種小轎車） 最大洗車高度： 2.00米 最大洗車寬度：    

54、; 2.20米 最大洗車長度：     5.00米 4、 基本配置： 外型：     玻璃鋼一次成型外飾板 防水：     防水機件 機架：     鍍鋅矩管機架 開關(guān)：     電子觸摸屏 5、 用水、用電參數(shù)： 用電種類： 380伏</p><p>　　1.6解析機器洗車的五大誤區(qū)</

55、p><p>　　誤區(qū)一.清潔刷太硬傷害車漆 </p><p>　　許多人對使用機器洗車存在誤解，認為洗車機的清潔刷太硬會傷害車漆。事實上，早期的洗車機安 裝的是軟塑料刷子，可能對一些漆面較軟的汽車會有影響；改進型洗車機已經(jīng)更換為軟棉刷，不會傷害 車漆。選用超軟棉蠶絲布刷，布質(zhì)柔軟，絕對不傷車漆。洗車時，布刷在電機的帶動下中速旋轉(zhuǎn)，與車身接觸的只是布刷外側(cè)柔軟的絨毛部分。 </p>

56、<p>　　誤區(qū)二.洗車泡沫是洗滌靈 </p><p>　　隧道式洗車機在洗車過程中使用的是PH值為中性的洗車香波和上光水蠟。利用機體內(nèi)的發(fā)泡機， 發(fā)泡噴射至車體，對汽車表面進行清潔。這樣既不會腐蝕車漆，而且洗車后汽車漆面光滑并留有清香。 據(jù)了解，專業(yè)洗車液需要從英國進口，每 25公升的批發(fā)價在1800元左右。在國外，環(huán)保部門對洗滌液有嚴格的排放要求，即使是使用后的廢液也不能對河湖的水質(zhì)造成污染，要保

57、證 PH值為中性偏酸，以適應(yīng)車漆的需要，且不會對洗車機內(nèi)部的密封圈、管路造成腐蝕。 在這些專業(yè)的要求下，洗車液的造價居高不下，但其性能也遠非批發(fā)市場里桶裝的工業(yè)用洗滌靈可比。 有些輪胎在使用兩年左右后就體現(xiàn)出老化的征兆——胎壁上出現(xiàn)橫向的細長裂紋。假如排除車主保養(yǎng)輪胎不當或長期氣壓過低、經(jīng)常剮蹭路肩等使用因素外，很有可能是強堿性的洗滌液造成輪胎提前老化。 </p><p>　　誤區(qū)三.手工洗車省水 </p&

58、gt;<p>　　一些職業(yè)司機在洗公車的時候經(jīng)常發(fā)揚 “一桶水精神”，認為這樣節(jié)水。其實，洗車水中的攜帶的沙 礫被擦車布含量裹挾到車漆表面，而沙礫、反復摩擦、高壓正是車漆的大敵。油亮的車漆不需要太多的時間很快就會出現(xiàn)細小的劃痕、失去光澤甚至褪 色．。 廢水處理及循環(huán)再用系統(tǒng)是現(xiàn)今城市洗車業(yè)最為先進的高效節(jié)水環(huán)保設(shè)備，該系統(tǒng)根據(jù)洗車廢水的特性，采用兩次沉淀、除油、除沙、過濾的工藝，使水資源循環(huán)再利用 ，節(jié)水率可達 85％以上

59、。 在新型的洗車機內(nèi)，第一次沖洗水，在進行粗過 濾之后直接加高壓對底盤進行沖洗，落下的水才進入地下水庫循環(huán)沉淀，從根本上解決了沖洗底盤與 節(jié)約能源之間的矛盾。 </p><p>　　誤區(qū)四.經(jīng)過沉淀的水很臟 </p><p>　　經(jīng)過沉淀的水并不臟，環(huán)衛(wèi)部門從儲水池抽樣 提取的水透明清澈 ，檢測數(shù)據(jù)表明水質(zhì)完全達到市 政用水的標準。 洗車的廢水先流人沉淀池，經(jīng)過一次沉淀和二次沉淀，沉淀出大

60、量的淤泥。而后廢水流人浮油過濾 池進行浮油濾網(wǎng)處理，再流人沉沙池進行沉沙處理 ， 而后流人過濾器進行過濾，最終流人儲水池進行再 利用。為了保證水質(zhì)，每兩天就要在水池中投注10％的清毒藥液，儲備水可循環(huán)使用45天。此時沉淀池中已沉淀了2噸左右的淤泥，這些淤泥由環(huán)衛(wèi)部門進行定期清運。而經(jīng)過多次循環(huán)利用的水將排入中水過濾系統(tǒng)，由污水處理廠過濾出中水，統(tǒng)籌安排中水利用，如城市澆花、濕潤馬路用水皆為中水。</p><p>

61、　　誤區(qū)五.手工洗車更干凈 </p><p>　　汽車在進人隧道式電腦洗車機后，洗車機內(nèi)的傳送帶可帶動汽車完成整個洗車過程。包括：泡沫清洗、輪刷同動；超軟布刷、不傷車漆；底盤清潔、養(yǎng)護全車；水蠟噴灑、風干擦干。一輛汽車從洗車機中開出來，只需要用麂皮擦試一下反光鏡。以清潔輪轂的工序為例，以往的洗車機，輪刷是固定不動的。清潔每個車輪的時間較短 ，清洗不徹底 ；在輪刷空轉(zhuǎn)滑過車身的時候，由于輪刷材質(zhì)較硬，有可能劃花車

62、身；80％的時間空轉(zhuǎn)，浪費能源，產(chǎn) 生噪音。新型洗車機使用同步技術(shù)，輪刷與汽車前進 的速度相同，清洗過程中，清潔輪轂的時間長，效果好，并且避免了劃花車身。</p><p>　　2“五刷軌道移動式龍門全自動洗車機”方案</p><p>　　2.1 項目對控制系統(tǒng)的要求</p><p>　　洗車機為具備兩種清洗方式(粗洗和精洗)的可移動式軌道五刷洗車機(見圖2.1)，前

63、面的兩把立刷是1、2號立刷，后面的是3、4號立刷，中間的是橫刷。具體運行動作及控制要求如下: </p><p>　　圖2.1自動洗車機外觀結(jié)構(gòu)</p><p>　　粗洗方式(洗車機不移動，車輛自動通過清洗式)</p><p>　　洗車機停止在洗車道進車起點處，駕駛員駕駛車輛進入洗車機，水泵開始噴水，當車頭、后視鏡依次通過洗車道時，橫刷、立刷根據(jù)滾刷與車輛距離的檢測信

64、號，依次啟動、旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)車輛的高、寬尺寸移動貼近車輛清洗車身兩側(cè)面及頂部。</p><p>　　精洗方式(車輛靜止，洗車機移動清洗式)</p><p>　　l)洗車機停止在距進車起點的14一18米處。在燈光信號提示下駕駛員駕駛車輛進入洗車道，在距洗車機約0.6米處停車。此時洗車機根據(jù)車輛停車位置檢測出的信號，①②號立刷由側(cè)邊向洗車機中間移動洗車機，同時沿軌道向車輛靠近。當①②號立刷接近車

65、輛頭部設(shè)定距離時，水泵啟動噴水，傳感器發(fā)出信號洗車機停止行走。①②號立刷啟動旋轉(zhuǎn)貼近車頭，由中間向兩邊運行清洗車輛頭部。</p><p>　　2)當①②號立刷清洗到接近車輛頭部兩后視鏡時，傳感元件發(fā)出信號，①②號立刷停止運行。洗車機行走機構(gòu)啟動向后運行，待①②號立刷讓開后視鏡后，洗車機停止，接著重新啟動向前行車。此時，①②號立刷根據(jù)車輛寬度，橫刷根據(jù)車輛高度檢測的信號，調(diào)整貼近車身的距離啟動旋轉(zhuǎn)，開始清洗車輛兩側(cè)

66、面和頂部。</p><p>　　3)當③④號立刷隨洗車機運行到車輛頂部兩側(cè)面時，檢測元件發(fā)出信號，③④號立刷啟停旋轉(zhuǎn)并貼近車身適當距離開始清洗車輛兩側(cè)。</p><p>　　4)當①②號立刷、橫刷隨洗車機運行洗完車頂及兩側(cè)面后，三把刷即停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　5)當③④號立刷隨洗車機運行至車輛尾部適當位置時，傳感元件發(fā)出信號。此時，洗車機停止移動，當③④號立

67、刷由兩側(cè)向中間洗車尾部。尾部洗完后，③④號立刷由中間向兩側(cè)返回至原位。水泵停止噴水。在燈光或信號提示下，駕駛員將車駕駛出洗車道，至此，第一臺車清洗工作完成，洗車機隨即返回至距起點14、18米的原位停止，等待第二輛車。</p><p>　　除自動控制方式外，還要設(shè)立手動控制方式，對所有的刷子進行手動控制。</p><p>　　2.2設(shè)備硬件的選擇</p><p>　　

68、根據(jù)對洗車機控制要求的研究，在電氣控制部分主要要解決的有兩個問題:(1)對車頭、車尾、頂部和兩側(cè)的檢測:(2)通過控制器對刷子進行控制。第一個問題也就是解決車輛定位的問題，決定控制各機構(gòu)什么時候動，什么時候停。</p><p>　　2.2.1 PLC的選型</p><p>　　整個控制系統(tǒng)要求根據(jù)傳感器的信號對5把刷子的行走電機、旋轉(zhuǎn)電機、水泵和機架行走電機進行控制。根據(jù)控制要求，我們選用

69、了西門子公司的S7一200系列PLC中的CPU224作為系統(tǒng)的控制設(shè)備，并加上數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊。S7一200系列PLC是西門子公司的S7系列PLC中的小型PLC，專門針對小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，可以擴展至96點，同時西門子PLC具有較高的可靠性，能夠滿足系統(tǒng)控制的需求。</p><p><b>　　S7-200簡述：</b></p><p>　　S7-200系列PL

70、C是SIEMENS公司新推出的一種小型PLC。它以緊湊的結(jié)構(gòu)、良好的擴展性、強大的指令功能、低廉的價格，已經(jīng)成為當代各種小型控制工程的理想控制器。</p><p>　　S7-200 PLC包含了一個單獨的S7-200 CPU和各種可選擇的擴展模塊，可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)?？梢詮膸c上到幾百點。S7-200 PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機-PLC網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。&l

71、t;/p><p>　　圖2.2 S7-200主機外形</p><p>　　目前S7-200系列PLC主要有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四種。檔次最低的是CPU221，其數(shù)字量輸入點數(shù)有６點，數(shù)字量輸出點數(shù)有４點，是控制規(guī)模最小的PLC。檔次最高的應(yīng)屬CPU226，CPU226集成了24點輸入／16點輸出，共有40個數(shù)字量I/O?？蛇B接７個擴展模塊，最大擴展至248點數(shù)

72、字量I/O點或35路模擬量I/O。</p><p>　　4種CPU各有晶體管輸出和8繼電器輸出兩種類型，具有不同電源電壓和控制電壓。各類型的型號如表2.1所示。</p><p>　　表2.1 S7-200四種CPU的型號</p><p>　　SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機及I/O特性如表2.2所示。</p><p&g

73、t;　　表2.2 主機及I/O特性</p><p>　　本控制系統(tǒng)選用CPU224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點、數(shù)字量輸出20點、模擬量輸入6點、模擬量輸出2點。本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，表2.3所示為其中的一種可行的系統(tǒng)輸入輸出組態(tài)狀況。</p><p>　　表2.3 各模塊編址</p><p>　　2.2.2 傳感器的選型</p&

74、gt;<p><b>　　1）光電傳感器：</b></p><p>　　為了實現(xiàn)對車輛的水平定位，我們采用在洗車架中部上安裝兩對光電傳感器(A一A’和B一B’)來實現(xiàn)。光電傳感器的狀態(tài)有“通”和“斷”兩種狀態(tài)，“通”表示無車輛通過，“斷”表示有車通過。通過光電傳感器A一A’來對車頭進行檢測、B一B’對車尾進行檢測，在清洗車頭的過程中，通過定時的方式來讓過倒車鏡。精洗模式的初始狀

75、態(tài)如圖2.3。</p><p>　　圖2.3光電傳感器的安裝位置</p><p>　　光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，它可以檢測出其接收到的光強的變化。早期的用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設(shè)備，發(fā)射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源。</p><p>　　本系統(tǒng)選用

76、的光電傳感器為光敏二極管，又稱光電二極管，它與普通的導體二極管在機構(gòu)上是類似的，導軌上有發(fā)射器向光電二極管發(fā)光，當行走機構(gòu)走到車頭位置時，導軌的發(fā)光器被車擋住，此時，光電二極管接受光線減弱，處于斷開的狀態(tài)，只有暗電流。圖2.4是光電二極管的機構(gòu)圖。</p><p>　　圖2.4光電二極管的機構(gòu)圖</p><p>　　在光電二極管殼上有一個能射入光線的玻璃透鏡，入射光通過玻璃透鏡正好照射在管

77、芯上。光電二極管的管芯是一個具有光敏特性的PN節(jié)，它被封裝在管殼內(nèi)。</p><p><b>　　選用型號：2CU1</b></p><p><b>　　材料:硅</b></p><p>　　暗電流：<0.1（μA）</p><p>　　光電流：>80（μA）</p>&l

78、t;p><b>　　靈敏度：》0.5</b></p><p>　　光譜范圍：4000-1100A°</p><p>　　峰值波長：9000A°</p><p><b>　　2）電流傳感器：</b></p><p>　　四把立刷、橫刷與車輛的清洗距離定位采用電流傳感器，根據(jù)電

79、流傳感器的電流信號自動控制橫刷與車的距離(圖2.5)。電流傳感器檢測刷子旋轉(zhuǎn)時的工作電流，通過現(xiàn)場調(diào)節(jié)，確定刷子與車身的最佳距離。在工作時，當刷子靠近車身時，工作電流逐漸增大，當電流增大到設(shè)定值時認為刷子與車身的距離剛好合適，這時控制系統(tǒng)就讓刷子停下來，如果電流繼續(xù)增加，就讓刷子遠離車身。</p><p><b>　　圖2.5電流傳感器</b></p><p>　　2

80、.3控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計</p><p>　　控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見圖2.6。操作面板上集中了洗車機所有的功能按鍵。</p><p>　　檢測信號包括各毛刷的位置檢測 、吹風裝置的位置檢測 、洗車機機體的位置檢測以及各電機的缺相和過載檢測。所有的檢測信號均以檢測器件的常開點接入 PLC的輸入端。系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，根據(jù) PLC輸入端各指示燈的 ON／OFF狀態(tài)，可以很快發(fā)現(xiàn)故障點，維護工作非常簡單。

81、 </p><p>　　圖2.6控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC輸出端的負載包括交流接觸器(用作電機控制 )、直流電磁閥(用作汽缸及供水控制 )、發(fā)光二極管(用作 面板指示)及蜂鳴報警器 (用作故障提醒)。 </p><p>　　PLC的 I／O分配如表2.4和表2.5所示 。 </p><p>　　表 2.4 PLC輸入端 I／O

82、 分配</p><p>　　表2.5 PLC輸出端 I／O分配 </p><p>　　2.4控制程序的實現(xiàn)</p><p>　　系統(tǒng)的控制程序結(jié)構(gòu)見圖2.7</p><p>　　圖2.7全自動洗車機程序結(jié)構(gòu)</p><p>　　整個控制程序分成手動、自動和保護三個部分，為了方便編程，我們采用了模塊化編程方法，將各部分分

83、別用子程序?qū)崿F(xiàn)，最后進行組裝。</p><p>　　(1)選擇適當?shù)木幊谭绞?lt;/p><p>　　S7一200使用 STEP7MICR0w1N這個軟件來進行編程，編寫好的程序可以通過計算機上的串口和PLC上接口采用、PPI的通信方式很方便地下載到PLC上，軟件同時還具有在線監(jiān)控的功能，可以通過PPI方式對PLC中程序的運行情況進行監(jiān)控，對程序的調(diào)試有較大的幫助。</p>&l

84、t;p>　　(2)手動控制程序的實現(xiàn)</p><p>　　在系統(tǒng)啟動后，執(zhí)行操作之前，還要對系統(tǒng)進行初始化。在初始化過程中將PLC中所有的寄存器恢復到初始狀態(tài)，如果在上次操作中由于斷電等意外情況的發(fā)生導致洗車機沒有處于初始位置時，初始化還要負責將洗車機移動到初始位置，初始化子程序流程如圖2.8所示。</p><p><b>　　圖2.8初始化過程</b><

85、/p><p>　　對于手動部分，所有的操作指令通過控制面板上的操作按鈕進行控制，操作人員通過一個模式轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇手動操作還是自動運行。如果操作人員選擇手動操作，則可以通過控制面板上的各種按鈕和開關(guān)對1-4號立刷的開合運動分別進行控制、對橫刷的上下運動進行控制、對機架的前進和后退進行控制、對水泵的啟動和停止、各刷的啟動和停止進行控制，以上所有的動作都是由相應(yīng)的電機來完成的，對于作直線運動的部件，通過機架和機架軌道上的限

86、位開關(guān)進行限位。對于一些關(guān)鍵位置，采用接近開關(guān)進行限位以提高其可靠性。在這一部分，控制程序主要根據(jù)面板上開關(guān)的輸入狀態(tài)對電機的啟動和停止進行控制，控制主要是實現(xiàn)對各電機的點動，程序相對比較簡單。</p><p><b>　　圖2.9控制面板</b></p><p>　　(3)自動部分對時序和邏輯的處理</p><p>　　為了使設(shè)備可以安全可靠

87、地運行，洗車機在工作的過程中有很多地方都需要進行邏輯方面的考慮，而整個自動清洗的過程對時序的要求又比較高，因此控制程序的自動部分就需要同時處理邏輯和時序方面的問題，如果把兩者同時進行處理，根據(jù)以往的經(jīng)驗看會帶來很大的問題。為了解決這個問題，我們把時序和邏輯的內(nèi)容分開進行考慮，即將自動部分的程序分成精洗、粗洗和自動三個子程序，使用精洗和粗洗子程序完成時序控制的工作，使洗車機嚴格按照要求的順序工作，通過自動子程序來實現(xiàn)各個部分邏輯方面的互鎖

88、關(guān)系，在時序部分只對相關(guān)的狀態(tài)變量進行控制，不直接對輸出進行控制，而由邏輯部分根據(jù)狀態(tài)變量的值按照邏輯結(jié)果來輸出，最后實現(xiàn)自動控制。</p><p>　　通過上述的方法，很好地解決了時序和邏輯并存時編程困難的問題，從整個洗車機的運行使用情況來看，這種方法是比較理想的。</p><p>　　(4)自動部分的實現(xiàn)</p><p>　　實現(xiàn)自動控制的部分包括精洗和粗洗兩個

89、部分，如果操作人員將系統(tǒng)設(shè)置在自動模式下，則通過一個模式選擇開關(guān)來選擇進行粗洗還是精洗。如果模式選擇開關(guān)處于精洗位置，則PLC調(diào)用精洗子程序，如果模式選擇開關(guān)處于粗洗位置，則PLC調(diào)用粗洗子程序。</p><p>　　粗洗和精洗子程序通過流程控制的方法來實現(xiàn)控制，先畫控制的功能流程圖，S7一200專門提供了用于順序控制的順序控制指令，通過順序控制指令可以方便地把功能流程圖轉(zhuǎn)換成PLC的梯形圖。粗洗時，機架不動，立

90、刷合攏到一個比較合適的位置(車輛的寬度基本相同，該位置可以通過實驗確定)，車輛緩慢通過機架，當檢測元件檢測到車頭通過立刷后(剛好繞開倒車鏡)，立刷啟動，開始清洗車輛的兩側(cè)，當檢測元件檢測到車輛駛出洗車范圍時，立刷停止運行，等待下一輛汽車駛?cè)耄@種模式適合在天陰下雨待洗的車輛很多時對車輛進行快速清洗。粗洗流程如圖2.10所示。</p><p>　　精洗時，車輛行駛到洗車機巷道中的一個合適位置停下，這時，洗車機上的檢

91、測傳感元件可以判斷車輛是否到位，當車輛處于正確位置，司機按一下喇叭，通過洗車機上的聲控開關(guān)來啟動精洗過程。精洗過程開始后，機架向前運行，用1、2號立刷洗車頭，車頭洗完后，機架后退一段距離(通過定時器)，前進讓開倒車鏡(也通過定時器)后1、2號立刷合攏(通過電流傳感器判斷合攏的量)清洗兩側(cè)，同時橫刷向下移動，清洗車頂部，當檢測元件檢測到3、4號立刷到位后，PLC控制3、4號立刷清洗兩側(cè)，當檢測傳感元件檢測到車尾時，通過定時器控制3、4號立

92、刷清洗車尾。在整個精洗過程中，由于車輛不動，由機架運行來實現(xiàn)，而機架的運行速度是恒定的，在沒有使用旋轉(zhuǎn)編碼器的時候，可以使用定時器來進行粗略的定位，也就是說可以通過簡單地只檢測車頭和車尾來建立整個汽車的坐標系統(tǒng)，其余所有的動都建立在這個坐標系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。精洗流程見圖2.11：</p><p>　　圖2.10粗洗流程圖</p><p>　　圖2.11精洗流程圖</p><

93、p>　　2.5控制系統(tǒng)的抗干擾措施 </p><p>　　PLC所處的現(xiàn)場環(huán)境非常惡劣，交流接觸器 、電機和電磁閥的頻繁動作都會給系統(tǒng)帶來干擾。本系統(tǒng)主要采取了以下 3個方面的抗干擾措施 ： </p><p>　　1)PLC的電源輸入端加裝超隔離變壓器 以抑制電源干擾 。 </p><p>　　2)交流接觸器線圈兩端并接 RC浪涌抑制器。 </p>

94、<p>　　3)直流電磁閥線圈兩端并接續(xù)流二極管 。 </p><p>　　3基于單片機技術(shù)的電流互感控制器設(shè)計</p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　自動洗車系統(tǒng)主要問題是如何解決洗車機機架及洗車刷定位控制。既要保證洗滌效果，又保證不傷及車身和設(shè)備。洗車機機架的移動和定位控制采用光電傳感器加限位開關(guān)

95、來實現(xiàn)，洗車刷距車身的定位控制分別采用了模擬電路“電流互感控制器”設(shè)計和基于單片機技術(shù)的“電流互感控制器”設(shè)計兩種方案。</p><p>　　3.2采用模擬電路的“電流互感控制器”設(shè)計</p><p><b>　　3.2.1概述</b></p><p>　　采用模擬電路設(shè)計的“電流互感控制器”實物圖片如下:這種方案的實現(xiàn)是用兩塊運算放大電路和門

96、電路搭接一個比較器，對電流互感器的測量信號與電位器給定信號進行比較，來實現(xiàn)對洗車刷的控制。為避免發(fā)生振蕩，比較電路采用了帶遲滯特性的電壓比較器電路。但在實際應(yīng)用時，發(fā)現(xiàn)調(diào)試很困難，且當更換洗車刷及拖動電機、環(huán)境溫度變化等參數(shù)發(fā)生改變時，控制精度達不到要求。</p><p>　　圖 3.1模擬電路的“電流互感控制器”</p><p>　　3.2.2主要元件“四電壓比較器LM339”簡介<

97、;/p><p>　　LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；3）對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬；4）共模范圍很大，為0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；6）輸出端電位可靈活方便地選用。 LM339集成塊采用C-14型封裝，圖3.3為

98、外型及管腳排列圖。由于LM339使用靈活，應(yīng)用廣泛，所以世界上各大IC生產(chǎn)廠、公司竟相推出自己的四比較器，如IR2339、ANI339、SF339等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。</p><p><b>　　圖 3.2</b></p><p>　　LM339類似于增益不可調(diào)的運算放大器。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端，用“+”表示

99、，另一個稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點），另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。兩個輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把LM339用在弱信號檢測等場合是比較理想的

100、。LM339的輸出端相當于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選3-15K）。選不同阻值的上拉電阻會影響輸出端高電位的值。因為當輸出晶體三極管截止時，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負載的值。另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。</p><p>　　遲滯比較器設(shè)計說明：遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器。前面介紹的單限比較器，如果輸入信號Uin在門

101、限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會產(chǎn)生相應(yīng)的抖動（起伏）。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。 圖3.3a一個遲滯比較器，人們所熟悉的“史密特”電路即是有遲滯的比較器。圖3.3b比較器的傳輸性。</p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　　不難看出，當輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過ΔU之值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。但隨之

102、而來的是分辨率降低。因為對遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于ΔU的兩個輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度，這是它的一個優(yōu)點。除此之外，由于遲滯比較器加的正反饋很強，遠比電路中的寄生耦合強得多，故遲滯比較器還可免除由于電路寄生耦合而產(chǎn)生的自激振蕩。 如果需要將一個跳變點固定在某一個參考電壓值上，可在正反饋電路中接入一個非線性元件，如晶體二極管，利用二極管的單向?qū)щ娦?，便可實現(xiàn)上述要求。圖3.4為原理圖。&l

103、t;/p><p><b>　　圖3.4</b></p><p>　　3.3采用基于單片機技術(shù)的“電流互感控制器”設(shè)計</p><p>　　為解決上面出現(xiàn)的問題，重新設(shè)計了一個基于單片機技術(shù)的“電流互感控制器”控制方案。此方案采用了一塊LPC900對電流互感器的信號進行處理。然后，提供給PLC作為輸入控制信號，用于控制五把洗車刷(1、2、3、4號立刷

104、和橫刷)的開合。</p><p>　　圖3.5五刷軌道移動龍門式洗車機外觀圖</p><p>　　3.3.1 控制要求及原理</p><p>　　“五刷軌道移動龍門式洗車機”的主控設(shè)備選用西門子公司的S7一300PLC，用于現(xiàn)對洗車機機架行走電機的啟?？刂啤⑿凶咚俣瓤刂?對4把立刷旋轉(zhuǎn)電機的啟?？刂坪烷_合電機的運動控制:對1把橫刷的旋轉(zhuǎn)電機的啟停控制合上下移動電機的

105、控制;對噴水泵的啟?？刂频?。4把立刷負責對公交車兩側(cè)的清洗，橫刷負責對公交車車頂?shù)那逑础６?把洗車刷在整個對車輛的清洗過程中距離車身的位置顯的尤為重要，離的太遠達不到清潔效果，太近將會對車身造成損傷。且整個清洗過程洗車機處于移動中，5把洗車刷的位置也必須實時地變化，一是為達到最佳清洗效果、二是為避讓障礙物(例如:橫刷在清洗車頂時，要能及時避讓車頂?shù)膬蓚€用于通風的“天窗合”)?！盎趩纹瑱C技術(shù)的電流互感控制器設(shè)計”就是為解決這一問題而“量

106、身定制”的。其原理是用電流互感器對洗車刷旋轉(zhuǎn)電機(三相異步電機)的一相電流進行檢測，負載增加此電流上升，負載減小此電流下降。由此，可判斷洗車刷距車身距離的遠近。單片機的作用是對檢測到的電流信號進行處理，爾后提供兩個開關(guān)量給S7-200PLC用于實現(xiàn)保持洗車刷和車身始終處于最佳距離。經(jīng)實測洗車刷由空轉(zhuǎn)到最佳洗車位置，負載電流的增加經(jīng)運放轉(zhuǎn)</p><p>　　結(jié)果 =256xVin/Vee</p>

107、<p>　　其中Vin為模擬輸入通道的輸入電壓，VCc為單片機實際工作電壓，若Vcc=SV則分辨率近似等于0.02V。因此，選用一個帶8位A/D轉(zhuǎn)換器的單片機即可滿足控制精度要求。</p><p>　　3.3.2控制器選擇</p><p>　　1)、對控制元件的要求:</p><p>　　根據(jù)控制要求對電流互感控制器控制芯片的選擇應(yīng)滿足這么幾個基本要求①控

108、制芯片需有內(nèi)部集成8位A/D轉(zhuǎn)換功能;②有定時/計數(shù)器功能;③應(yīng)盡可能減化硬件電路設(shè)計。為此選擇Philips公司的P89LPC916單片機作為該控制器的控制芯片。</p><p>　　PS9LPc916是一款低成本的16腳單片微控制器，它采用高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時間只需2到4個時鐘周期。6倍于標準80c51器件。P89LPC916集成了許多系統(tǒng)級的功能(例如:A/D特換、定時/計數(shù)器、IZC接口等)，這

109、樣可大大減少元件的數(shù)目和電路板面積并降低系統(tǒng)的成本。</p><p>　　2)、LPC900系列單片機概述</p><p>　　單片機一詞最初源于“Single Chip Microeomputer”，簡稱“SCM”。單片機也叫做“微控制器”或者“嵌入式微控制器”。簡單的說:單片機是在一塊芯片上集成了一臺計算機。但是，它又區(qū)別于普通的計算機，它是專門為實現(xiàn)“控制”而設(shè)計的，而不是為了完成復

110、雜的算術(shù)運算和圖文處理。它體積小、質(zhì)量輕、價格便宜。為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。</p><p>　　LPC900 FLASH單片機，是PHiliPS公司推出的一款高性能、微功耗51內(nèi)核單片機，主要集成了字節(jié)方式的I2C總線、SPI總線、增強型UART接口、比較器、實時時鐘、E2PROM、AD/DA轉(zhuǎn)換器、ISP/IAP在線編程和應(yīng)用中編程等一系列有特色的功能部件。LPC90O系列單片機提供從8腳DIP到2

111、8腳的PLCC等豐富的封裝形式，可以滿足各種對成本、線路板空間有限制而又要求高性能、高可靠性的應(yīng)用。且其具有高速率(6倍于普通51單片機)，低功耗(完全掉電模式功耗低1uA)，高穩(wěn)定性，小封裝，多功能(內(nèi)嵌眾多流行的功能模塊)，多選擇等特點(該系列有多款不同封裝，不同價位，不同功能的型號供用戶選擇)，LPC900系列單片機功能強大，性價比極高。己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工控、安防、測量儀表、消費類儀表等諸多領(lǐng)域，是一款性價比較高的微處理器。P89L

112、PC915/916/917是一款低成本的14腳和16腳單片微控制器。它們采用高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時間只需2到4個時鐘周期。6倍于標準80C51器件。 P89LPC915/916/917集成了許多系統(tǒng)級的功能，這樣可大大減少元件的數(shù)目和電路板面積</p><p>　　3）LPC900系列單片機主要特性:1、 4kB/8kB/16kB 可字節(jié)擦除的Flash 程序存儲器，組成1kB/2kB 扇區(qū)和64 字節(jié)

113、頁。單個字節(jié)擦除功能允許Flash 程序存儲器的任何字節(jié)可用作非易失性數(shù)據(jù)存儲器。 2、 256 字節(jié)RAM 數(shù)據(jù)存儲器。P89LPC935 和P89LPC936 還包括一個512 字節(jié)的附加片內(nèi)RAM。 3、 512 字節(jié)片內(nèi)用戶數(shù)據(jù)EEPROM 存儲區(qū)，可用來存放器件序列碼及設(shè)置參數(shù)等（P89LPC935/936）。 4、 2 個4 路輸入的8 位A/D 轉(zhuǎn)換器/DAC 輸出（P89LPC935/

114、936，P89LPC933/934 只有一個A/D）。 5、 2個模擬比較器，可選擇輸入和參考源。 6、 2 個16 位定時/計數(shù)器（每一個定時器均可設(shè)置為溢出時觸發(fā)相應(yīng)端口輸出或作為PWM 輸出）和1 個23 位的系統(tǒng)定時器，可用作實時時鐘。 7、 增強型UART。具有波特率發(fā)生器、間隔檢測、幀錯誤檢測、自動地址檢測功能。 8、 400kHz 字節(jié)寬度的I2C 總線通信端口。