全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制課程設(shè)計(jì)

1、 湖北文理學(xué)院理工學(xué)院PLC課程設(shè)計(jì)題目： 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)： 機(jī)械1111 姓名： 王振華 學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師： 完成日期： 2013年12月23日目錄1.1全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求 3 1.1.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理 31.1.2洗衣機(jī)控制要求 41.2全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置 41.2.1控制系統(tǒng)硬件接線圖 41.2.2模塊功能概述 51.3全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試 51.3.1編程軟件 51.3.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置 51.4全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序 71.4.1系統(tǒng)資源分配

2、 71.4.2源程序 8參考文獻(xiàn) 161.1全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求1.1.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。 圖1-1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖2全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流程全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖如圖1-2所示。開始進(jìn)水洗滌排水脫水結(jié)束 圖1-2全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖3全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。 脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。 洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。1.1

3、.2洗衣機(jī)控制要求1.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求:（1） 按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開關(guān)，開始進(jìn)水直到高（中、 低）水 位，關(guān)水（2） 2秒后開始洗滌（3） 洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒（4） 如此循環(huán)5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒（5） 開始清洗，重復(fù)（1）（4），清洗兩遍（6） 清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)（7） 若按下停車按扭，可手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）1.2全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置1.2.1控制系統(tǒng)硬件接線圖1控制系統(tǒng)硬件接線圖全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)硬件接線圖見所附圖紙。2PLC外形圖全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S

4、7-200系列PLC（6ES7 214-1AD23-0XB0）作為控制單元，如圖1-3所示為所選PLC外形圖。圖1-3 PLC（6ES7 214-1AD23-0XB0）外形圖3I/O地址分配由于S7-200 224 CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入，10點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不需要再增加擴(kuò)展模塊。模塊上的輸入端對(duì)應(yīng)的輸入地址是I0.0I1.2，輸出端對(duì)應(yīng)的輸出地址是Q0.0Q1.01.2.2模塊功能概述CPU模塊采用西門子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出)，有14點(diǎn)數(shù)字量輸入和10點(diǎn)數(shù)字量輸出，完全能滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求，所以不在

5、需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊。1.3全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試1.3.1編程軟件以西門子公司為S7-200PLC設(shè)計(jì)的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件為例。1.3.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置1.流程圖正常運(yùn)行流程圖正常運(yùn)行流程圖如圖1-4所示。流程圖描述:按下啟動(dòng)按扭,開始進(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高度,使水位開關(guān)接通,實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn),并停止進(jìn)水;洗滌正轉(zhuǎn)30S后,停止2秒,反轉(zhuǎn)30S后,停2秒。計(jì)數(shù)器加1,累計(jì)洗滌次數(shù);若未滿5次則重復(fù)進(jìn)行洗滌,直至洗滌達(dá)到5次,開始排水.由于排水,水位降低,當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時(shí),排空檢測(cè)開關(guān)接通,開始脫水,脫水30S后,計(jì)數(shù)器

6、加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動(dòng)作 重復(fù)上述過程3次,報(bào)警并停機(jī)起動(dòng)停機(jī)報(bào)警脫水3次30S脫水排水洗5次暫停2S30S洗滌反轉(zhuǎn)暫停2S30S洗滌正轉(zhuǎn)停止進(jìn)水進(jìn)水水滿 N Y Y N Y N Y Y N Y NY NY 圖1-4 正常運(yùn)行的流程圖2.程序的構(gòu)成這個(gè)程序只有自動(dòng)方式。在自動(dòng)方式下，PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)（用于全自動(dòng)洗衣機(jī)一切都工作正常的情況下）。3.程序的下載、安裝和調(diào)試將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。全自動(dòng)洗衣機(jī)程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序，先將PLC設(shè)定在

7、STOP狀態(tài)下,運(yùn)行編程軟件，打開全自動(dòng)洗衣機(jī)程序，即可在線調(diào)試。1.4全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序1.4.1系統(tǒng)資源分配1.數(shù)字量輸入部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)、停止、高水位、中水位、低水位、手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測(cè)開關(guān)共11個(gè)輸入點(diǎn)。具體的輸入分配如表1-1所示。 表1-1 輸入地址分配名稱符號(hào)地址啟動(dòng)按鈕SB1I0.0停止按鈕SB2I0.1高水位按鈕SB3I0.2中水位按鈕SB4I0.3低水位按鈕SB5I0.4排空檢測(cè)開關(guān)ST1I0.5高水位檢測(cè)開關(guān)ST2I0.6中水位檢測(cè)開關(guān)ST3I0.7低水位檢測(cè)開關(guān)ST4I1.0手動(dòng)排水按鈕SB6I1.

8、1手動(dòng)脫水按鈕SB7I1.22.數(shù)字量輸出部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉(zhuǎn)洗滌電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表1-2所示。表1-2 輸出地址分配名稱符號(hào)地址啟動(dòng)指令J1Q0.0進(jìn)水閥控制繼電器J2Q0.1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)及脫水繼電器J3Q0.2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器J4Q0.3排水閥控制繼電器J5Q0.4報(bào)警蜂鳴器HAQ0.5高水位指示燈HL1Q0.6中水位指示燈HL2Q0.7低水位指示燈HL3Q1.03.定時(shí)器部分具體的定時(shí)器分配如表1-3所示。表1-3 定時(shí)器分配定時(shí)器功能T37延時(shí)2秒開始洗滌T38洗滌正轉(zhuǎn)定時(shí)30秒T39洗滌反轉(zhuǎn)定時(shí)30秒T40脫水定

9、時(shí)30秒T30報(bào)警定時(shí)3秒4計(jì)數(shù)器部分具體的計(jì)數(shù)器分配如表1-4所示。表1-4 計(jì)數(shù)器分配計(jì)數(shù)器功能C1洗滌循環(huán)計(jì)數(shù)5次C2清洗和漂洗計(jì)數(shù)3次1.4.2源程序1.啟動(dòng)全自動(dòng)洗衣機(jī)Q0.0是啟動(dòng)輸出，M0.1是啟動(dòng)輔助繼電器，當(dāng)洗衣機(jī)的啟動(dòng)按鈕按下時(shí)，Q0.0和M0.1得電。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 1 開始洗滌LD I0.0O M0.1AN C2AN I0.1= M0.1= Q0.0 所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-5所示圖1-5 啟動(dòng)指令梯形圖2.進(jìn)水閥控制洗衣機(jī)啟動(dòng)后，再按下水位選擇開關(guān)，進(jìn)水電磁閥得電，洗衣機(jī)開始進(jìn)水。當(dāng)所選擇水位的限位開關(guān)動(dòng)作后,進(jìn)水電磁閥釋放，洗衣機(jī)停止進(jìn)水。它的指令程序

10、為：Network 2 進(jìn)水閥控制LD M0.1EULD I0.5EUOLDO M0.3AN M0.2= M0.3Network 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3= Q0.1Network 4LD Q0.1EDTON T37, +20Network 5LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-6所示圖1-6進(jìn)水閥控制梯形圖3.洗滌控制當(dāng)進(jìn)水電磁閥釋放2秒后，洗衣機(jī)開始洗滌。洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒。它的

11、指令程序?yàn)椋篘etwork 6 正轉(zhuǎn)及脫水控制LD M0.2AN T38AN Q0.3A M0.1LD I0.5AN T40AN Q0.3A M0.1OLDLD I1.2AN M0.1OLD= Q0.2Network 7LD M0.2AN T39TON T38, +300Network 8 反轉(zhuǎn)控制LD T38AN T39AN I0.5A M0.1= Q0.3Network 9LD Q0.3TON T39, +300Network 10LD T39EDLD T40EDCTU C1, +5所對(duì)應(yīng)的梯形圖如1-7所示圖1-7洗滌控制梯形圖4.出水閥控制當(dāng)洗滌循環(huán)5次結(jié)束后，排水電磁閥得電，洗衣機(jī)開

12、始排水。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 11 出水閥控制LD C1LD I1.1AN M0.1OLD= Q0.4所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-8所示圖1-8出水閥控制梯形圖5.脫水計(jì)時(shí)當(dāng)排空檢測(cè)限位開關(guān)動(dòng)作后，開始30秒脫水。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 12 脫水計(jì)時(shí)LD I0.5TON T40, +300所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-9所示圖1-9脫水計(jì)時(shí)梯形圖6.清洗和漂洗計(jì)數(shù)脫水結(jié)束后，洗衣機(jī)開始清洗，開始進(jìn)水直到選擇的水位，2秒鐘后開始清洗。清洗時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒。循環(huán)5次后，開始排水，排空后脫水30秒。一共清洗2遍。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 13 清洗和漂洗計(jì)數(shù)

13、LD M0.2EDLDN M0.1CTU C2, +3所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-10所示圖1-10清洗和漂洗計(jì)數(shù)梯形圖7.報(bào)警輸出清洗完成后，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 14 報(bào)警輸出LD M0.1TOF T30, +30Network 15 LDN M0.1A T30= Q0.5所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-11所示圖1-11報(bào)警輸出梯形圖8.水位指示顯示全自動(dòng)洗衣機(jī)的水位。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 16 水位指示LD I0.6= Q0.6Network 17 LD I0.7= Q0.7Network 18LD I1.0= Q1.0所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-12所示圖1-12水位指示梯形圖參考文獻(xiàn)：1宮淑貞，徐世許?？?/p>