永宏PLC应用于 全自动节水洗车机

文:台湾永宏·范堤商贸·厦门永陞,无锡办事处 王尚飞2020年第三期

一、行业介绍

全自动洗车机一般分为隧道式和往复式两种:

1、隧道式

隧道式洗车机最早也是由美国人发明的。

优点:洗车速度快,可以连续洗车。单洗一辆车的时间基本上是2分40秒,但是,连续速度就快了,适合一天洗120辆车以上的店面。

缺点:对场地要求严格,客户前期场地施工时,耗资也比较大一些,耗水,耗电也比较多一点。

隧道式洗车机的成本比较高,建议购买20万以上的隧道机,太便宜可能质量会有瑕疵。

近些年随着城市的建设和发展,公交大巴洗车机、火车洗车机、洗轮机等也日益走人人们的眼帘中。

如果选择电脑洗车机的话,最好货比三家,慎重选择。一定尽多的去各厂家的实际用户做实地考察,了解设备产品的实际效果,使用情况,效果及售后的口碑情况,万不可听信厂家的一面之词。只贪图便宜,更是购买设备中的一项大忌,一台质量不好的洗车机,可能会让你流失30%的客户资源。

2、往复式

世界上第一台带毛刷的往复式洗车机于1963年由位于日本爱知县名古屋的竹内铁工(竹内科技株式会社前身)发明。

(1)往复式洗车机的控制系统

往复式洗车机控制系统主要分为两大类,一类是PLC技术,另一类是单片机技术。需要纠正的一个认识误区是单片机是CPU而PLC没有CPU,这种说法是错误的。PLC自有CPU模块。PLC依靠的是电流传感技术,配合光电感应开关,刷子的压力转化成电信号传递给CPU来感觉车身的形状。单片机技术依靠的也是是光电传感器,将识别到的障碍物信息转成电信号传递给CPU。PLC控制系统优点是易维护,前期开发速度快,抗干扰能力强,缺点比单片机要贵,占空间比单片机大;单片机优点是占用空间小,价格便宜,缺点是开发周期长,抗干扰能力差。世界高端洗车机均采用PLC或单片机控制系统。

二、系统方案设计

2.1 方案背景

随着网络技巧的发展以及环保要求的越来越严格,洗车机的联网操作问题及节水环保,也是以后洗车机行业发展的大方向。

我国是个淡水资源较为匮乏的国家,节约用水,保护环境是一个很重要的课题,而洗车机作为一个耗水特别严重的设备,为了实现节约用水,环境保护的大前提,必须对耗水严重的洗车机进行比较大的创新应用。

为了更好的用户体验及客户群培养,建立洗车系统网络平台显得愈发重要。

2.2 客户需求

客户为了节水提出来使用特殊的洗涤液减少泡沫,同时使用循环水系统,将清洗后的废水过滤再重新使用,满足节水的要求。

客户的设备为走位可调,而且需要快速响应,能够大幅提升工作效率,节俭成本。结合洗车机的一般配置,本项目为客户拟定了以下几种电气控制方案,如表1所示。

QQ截图20200609172126.jpg

表1 全自动节水洗车机控制系统方案

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图1 永宏FBS系列部分PLC及扩展模块样图

最终为客户选择了方案2,此种方案最终是由客户的终端客户要求下采用的,客户对永宏的品牌认知度较满意,而且该种方案比较灵活,因此客户确认采用方案2进行项目。

三、系统硬件设计

3.1 解决方案

永宏FATEK FBS系列PLC是一种外型小巧却具有媲美中大型PLC功能的新一代小微型PLC,使用的是永宏自行研发整合的芯片,扫描速度快、功能强大,其通讯端口最多可达5个,最大I/O数可为数字量输入256点,数字量输出256点,单机多达4轴的伺服控制功能,永宏PLC主机支持直线插补功能,如果搭配上永宏新推出的FBS-30GM运动模块,可实现圆弧插补功能。FBS主机有MA(经济型)、MC(高功能型)及MN(NC定位型)等三大类,点数由10点~60点共计17种机型;扩展机/模块则有DI/DO14种机型,NI/NO12种机型。通讯外围则有RS232、RS485、USB、Ethernet等界面共14种基板及模块。

该设备需要控制6台变频器,若干个中间继电器;考虑I/O余量,客户自选的PLC本机为1个FBS-60MAT2-AC,通过FBS-CB55与停车场拍照设备做车排数据采集,且使用DTU模块远程组网,并搭配FBS-6AD及FBS-4A2D进行变频器速度的调节及电流信号的采集,触摸屏使用C3系列10寸触摸屏,性能稳定且美观大方。该方案完全满足客户的控制要求,而且充分考虑到了机器的I/O余量。

3.2 硬件配置

该机器设备使用的永宏FBS-60MAT2-AC配置有24点晶体管输出,经port0口的RS232界面与触摸屏进行人机交互,通过合理的程序控制整条生产线的有条运行。该设备配置为:永宏PLC系列与人机组成的控制单元,光电开关组成的信号输入单元,步进电机、接触器、中间继电器等组成的执行单元,其详细清单如以下图2、表2所示。

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图2 系统硬件配置

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表2 系统硬件明细表

3.3 电气系统设计

根据系统的设计,搭配出如下I/0配置见表3。根据客户的工艺要求以及电气控制方案的选择,画出了全自动节水洗车机的电气接线图纸,如图3所示。

QQ截图20200609172334.jpg

表3 全自动节水洗车机电气I/O配置表

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图3 全自动节水洗车机电气接线图

四、系统软件设计

4.1 工艺流程

按照客户的工艺要求画出了图4简易的控制流程图。

永宏PLC应用于全自动节水洗车机7.jpg

图4 控制流程图

4.2 PLC功能指令TXTDF指令使用说明(图5、图6)

本程序中用到了151号功能指令高速联机时,最高BaudRate为921.6Kbps,最低38.4Kbps(可调);DataBit固定为8-bit;数据以原始码(亦即数据本身的二进制码)传输(比ASCIICode快一倍);错误查核方法采比Checksum方式稳定可靠的CRC-16,高速联机的数据传输理念系以COMMON DATA MEMORY观念来设计;例如主站将R0~R31的内容送出,则所有仆站PLC的R0~R31的内容皆会与主站相同;2号仆PLC将R32~R47的内容送出,则主站及其它仆PLC的R32~R47的内容皆会与2号站相同,余此类推。

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图 5 永宏功能指令 151 指令块

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图 6 永宏功能指令 151 指令块高速联机表格

图7触摸屏画面设计上充分考虑到了操作工操作的方便性,将手动与自动画面放到一个画面中,且能够实现傻瓜式的操作,点击启动后自动完成,不需要操作工对程序进行更改。

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图 7 全自动节水洗车机触摸屏程序主画面

五、结论

5.1 调试难点

该设备主要难点集中在如何将顶刷调节得比较平稳,首先需要分出顶刷正常运行时电流的正常区间,然后在该区间进行分区间,上部区间和下部区间,上部区间主要用 于控制横刷向上移动,下部区间主要控制横刷向下移动。

5.2 调试结果

设备调试好并且能够很稳定地运行,充分说明了永宏逻辑判断及模拟量控制功能的稳定性及可靠性。

永宏PLC优异的功能保证了此机器稳定可靠的运行,此例也充分展示了永宏PLC强大的功能,它带给客户的不仅是成本的降低,更是功能应用的提升。

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