自動洗車系統的設計

隋明森 王云

摘 要：隨著國家以及民眾對環境的日益重視，出于對環境的保護，煤礦、建筑等很多行業需要對車輛輪胎進行清洗后才能上路，避免對道路以及空氣的污染。傳統的洗車方式都需要人工的參與，隨著人力成本的提高，設計一套自動洗車系統成為可能。本文總結了為港務局設計的一套自動洗車系統，并根據前期出現的問題進行了改造。文章使用兩個光電傳感器[2]來判斷車輛方向，用西門子PLC作為整體控制器[1]，控制電磁閥從而達到對水流的控制。

關鍵詞：洗車；PLC；環保

1 系統整體要求

自動洗車系統廣泛應用與各個行業，比如煤礦行業，由于對環境保護的要求需要在車輛走出煤場時對輪胎進行清洗。現在清洗要求如下：

（1）進出車輛共用一個通道；

（2）噴水使用電磁閥控制；

（3）使用兩段式噴水，車輛到達時前半段噴水，10s后前半段噴水結束，后半段開始噴水，再過10s后噴水結束。

2 總體控制方案設計

進出車輛共用一個通道，所以如何辨別車輛是進車還是出車？對于噴水的控制，如果第一輛車在第一段噴洗過程過又來了一輛車，那么后面來的一輛車也要噴洗10s鐘，如何實現？第二段噴洗過程如何設計？

針對問題的解決，我們需要完成車輛進出檢測、前段噴水控制和后段噴水控制3個問題。

3 具體實施

3.1 車輛進出檢測

要檢測經過的車輛必須要使用傳感器，考慮到現場情況使用對射式光纖傳感器。用一個傳感器可以檢測到車輛的存在，但是沒法檢測進和出兩種狀態，要檢測車輛的進出狀態必須使用兩個傳感器，通過判斷兩個傳感器檢測到車輛的前后順序可以判斷是出車和進車。

當車輛是進車時，傳感器A2先檢測到，A1后檢測到；當車輛出車時，傳感器A1先檢測到，A2后檢測到。根據實際現場的需要，一般兩個傳感器的距離比較接近，所以車身會同時覆蓋兩個傳感器，所以我們判斷進車出車的標準是：當A1為1的情況下，A2經歷一個上升沿為出車，相反為進車。

3.2 前段噴水控制

當僅有一輛出車的時候，這種情況比較好處理，只要檢測到有出車，讓前段電磁閥得電，開始噴水，延時10s，停止噴水。如果在一輛出車沒有離開第一段的同時，又一輛車進入第一段，該如何處理？我們首先想到的是當后面再有出車時重新啟動一個定時器，再來一輛我們會再啟動一個，如此下去，直到定時器用完，我們也不能解決這個問題。有效的解決方案是：既然每輛車都要經歷10s的噴水時間，那么如果發生前面的情況，再檢測到下一輛出車的時候，讓定時器復位，重新定時即可完成任務。

3.3 后段噴水控制

通過分析，我們發現后半段噴水控制本質上是對第一段噴水控制的跟蹤，只是在時間上滯后了10s。

4 整體運行PLC程序

5 結束語

本設計已應用于實際生活中，既節省了人力物力，又達到了環保的要求，具有廣泛的實用價值。

參考文獻

[1]張杰.自動洗車機裙刷的設計[J].機械制造，2016，54（4）：74-75.

[2]劉華勇.基于單片機的自動洗車控制系統設計[J].科技資訊，2013，（35）：90.