機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)

1、武夷學(xué)院成人高等教育武夷學(xué)院成人高等教育 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目基于 plc 的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng).姓 名 學(xué) 號(hào) 57 號(hào) 系（教學(xué)點(diǎn)） 電子工程系 年級(jí)、專業(yè) 09 機(jī)電一體化 層次、形式 指導(dǎo)教師、職稱： - 2 -目錄摘要.1緒論.2第一章 plc 的結(jié)構(gòu)和工作原理 .31.1 plc 的基本結(jié)構(gòu) .31.1.1 整體式結(jié)構(gòu)的 plc.31.1.2 模塊式結(jié)構(gòu)的 plc.31.2plc 的工作原理 .31.3 plc 各組成部分介紹 .41.4 基本指令 .41.5 循環(huán)掃描技術(shù) .51.5.1 輸入階段 .61.5.2 執(zhí)行程序階段 .61.5.3 輸出階段 .6第

2、二章 全自動(dòng)洗衣機(jī)簡(jiǎn)介.72.1 洗衣機(jī)簡(jiǎn)介.72.1.1 洗衣機(jī)類型: .72.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開關(guān)及新技術(shù).72.3 plc 在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用 .72.4 洗衣機(jī)洗凈衣物的原理.8第三章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理.93.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu).93.2 基本工作原理.93.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)硬件分析.93.4 plc 機(jī)型選擇和控制要求 .103.5 機(jī)型的選擇.103.6 i/o 分布表 .103.7 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 plc 控制系統(tǒng)的要求.113.8 硬件結(jié)構(gòu)接線圖.113.9 梯形圖.12總結(jié).14致謝.15參考文獻(xiàn).16- 3 -摘摘 要要自從全自動(dòng)洗衣機(jī)誕生以來，其

3、內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。設(shè)計(jì)方法也開始多種多樣，從而使全自動(dòng)洗衣機(jī)顯得更加智能化?？删幊炭刂破?plc)以微處理器為核心，普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖編制的梯形圖語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，編程容易，功能擴(kuò)展方便，修改靈活,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)。三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備更是符合全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求與特點(diǎn)。本文選擇三菱可編程控制器 fx- 32mr 為核心部件，著重進(jìn)行硬件接口設(shè)計(jì)，利用梯形圖和語句表進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： plcplc 控制系統(tǒng) 自動(dòng)

4、化- 4 -緒論在洗衣機(jī)控制方面，在 plc 問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器占主導(dǎo)地位。但繼電器控制領(lǐng)域有著十分明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差、尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)、重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了改變這一現(xiàn)狀，plc 控制系統(tǒng)產(chǎn)生了。1plc 的優(yōu)點(diǎn)是：可靠性高，耗電少，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行速度快，壽命長(zhǎng)等，為了進(jìn)一步提高全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用 plc 來控制全自動(dòng)洗衣機(jī)這個(gè)課題。plc 的全稱是 programmable logic controller（可編過程控制器）plc 是一種產(chǎn)品，但這

5、種產(chǎn)品有點(diǎn)特別，在沒有下載控制程序之前，它不具備任何控制功能，也就是說，沒有應(yīng)用程序的 plc 是毫無用處的。plc 實(shí)際上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺(tái)，它必須進(jìn)行二次開發(fā)才能完成最終控制目的，因此，它還需程序編輯/調(diào)試軟件的配合，此次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在程序的編輯和調(diào)試。- 5 -第第一一章章 p pl lc c 的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和工工作作原原理理1 1. .1 1 p pl lc c的的基基本本結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)plc實(shí)質(zhì)是一種用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，plc的基本結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式結(jié)構(gòu)兩類。1 1. .1 1. .1 1整整體體式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的p

6、pl lc c整體式結(jié)構(gòu)的plc由中央處理器（ cpu） 、存儲(chǔ)器、 i/o單元、電源電路和通信端口等組成，并將這些組裝在一起。基本結(jié)構(gòu)框圖如圖 2-1所示。 圖2-1 整體式結(jié)構(gòu)1 1. .1 1. .2 2模模塊塊式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的p pl lc c模塊式結(jié)構(gòu)的plc是將中央處理器（ cpu） 、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出單元、電源電路和通信端口等分別做成相應(yīng)的模塊，應(yīng)用時(shí)將這些模塊根據(jù)要求插在機(jī)架上，各模塊間通過機(jī)架上的總線想到聯(lián)系。1.2plc1.2plc 的工作原理的工作原理plc的工作原理與繼電器構(gòu)成的控制裝置一樣，但是工作方式不太一樣。繼電器控制是并行運(yùn)行方式，即如果輸出線圈通電或斷電，

7、該線圈的觸點(diǎn)立即動(dòng)作。而plc則不同，它采用循環(huán)掃描技術(shù)，只有該線圈通電或斷電，并且必須當(dāng)程序掃描到該線圈時(shí)，該線圈觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作。也可以說繼電器控制裝置是根據(jù)輸入和- 6 -邏輯控制結(jié)構(gòu)就可以直接得到輸出，而 plc控制則需要輸入傳送、執(zhí)行程序指令、輸出 3個(gè)階段才能完成控制 過程2。1 1. .3 3 p pl lc c各各組組成成部部分分介介紹紹 （1）中央處理器中央處理器（ cpu）是plc的核心部分，相當(dāng)于 plc的“大腦” 。它通過系統(tǒng)總線與用戶存儲(chǔ)器、輸入/輸出（i/o） 、通信端口等單元相連。通過制造廠家預(yù)制在系統(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)部的系統(tǒng)程序完成各項(xiàng)任務(wù)。其主要功能是由編程器寫入控制程序

8、和數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器、檢驗(yàn)用戶程序、從存儲(chǔ)器上讀取和執(zhí)行程序，還可以進(jìn)行plc內(nèi)部故障的診斷等。（2）存儲(chǔ)器根據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)內(nèi)容的不同，我們把存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：用來存入軟件的存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，是plc廠家根據(jù)選用的cpu的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到 rom里，用戶不能修改其內(nèi)容。用戶程序存儲(chǔ)器：用來存放用戶根據(jù)控制要求編制的程序。不同類型的plc，其存儲(chǔ)容量也不一樣。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：用以存放 plc運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。因?yàn)檫\(yùn)行中數(shù)據(jù)不斷變化，所以這種存儲(chǔ)器必須可讀寫。（3）輸入/輸出單元輸入/輸出單元是plc與外部設(shè)備連接的紐帶。

9、輸入單元接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向plc提供的開關(guān)量信號(hào)，經(jīng)過處理后，變成cpu能夠識(shí)別的信號(hào)。輸出單元將 cpu的信號(hào)經(jīng)處理后來控制外部設(shè)備的。（4）電源部分不同型號(hào)的plc有不同的供電方式，所以 plc電源的輸入電壓既有 12v和24v直流，又有110v和220v交流。（5）編程器幾乎每個(gè)plc廠家都有自己的編程器，用戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到plc。它還可以在線檢測(cè)程序的運(yùn)行情況。在出現(xiàn)故障時(shí)，通過編程器可能很方便的找出錯(cuò)誤。（6）特殊功能單元主要包括模擬量輸入 /輸出單元、遠(yuǎn)程i/o模塊、通信模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、中斷輸入模塊和pid調(diào)解模塊等。隨著plc的進(jìn)

10、一步發(fā)展，特殊功能單元的應(yīng)用也越來越多。1 1. .4 4基基本本指指令令- 7 -ld/ldi指令：ld和ldi指令是連接在母線連接的觸點(diǎn) .表示操作開始 .ld是常開觸點(diǎn) ,ldi是常閉觸點(diǎn) .and/ani指令：and和ani指令是串聯(lián)連接的觸點(diǎn) ,and是常開觸點(diǎn) , ani是常閉觸點(diǎn) .or/ori指令：or和ori指令是并聯(lián)連接的觸點(diǎn) ,執(zhí)行邏輯 “或” 的功能.or是常開觸點(diǎn) ,ori是常閉觸點(diǎn) .out指令：out指令執(zhí)行邏輯輸出的功能 ,條件成立時(shí)為on,條件不成立時(shí)為off.anb/orb指令：anb完成支路間的串聯(lián)的功能 ,用于執(zhí)行支路之間 “于”操作；orb完成支路間的

11、并聯(lián)的功能,用于執(zhí)行支路之間 “或”操作.比較指令： cmp（compare）的功能指令編號(hào)為 fnc10，16位運(yùn)算占7個(gè)程序步， 32位運(yùn)算占13個(gè)程序步 .傳送指令： mov的功能號(hào)為fnc12,它是將源操作數(shù)的內(nèi)容傳送目標(biāo)操作數(shù).四則邏輯運(yùn)算指令 (1)二進(jìn)制加法指令addadd的功能號(hào)為fnc20,它是將源操作數(shù)s1和s2中的16位二進(jìn)制數(shù)相加 ,然后運(yùn)算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)中 .(2) 二進(jìn)制減指令subsub的功能號(hào)為fnc21.它是將源操作數(shù)s1和s2中的16位二進(jìn)制數(shù)相減 ,然后運(yùn)算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)中 .(3) 二進(jìn)制乘法指令mulmul的功能號(hào)為fnc22.

12、它是將源操作數(shù)s1和s2中的16位二進(jìn)制數(shù)相乘 ,然后運(yùn)算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)為首地址的軟元件中 .(4) 二進(jìn)制除法指令divdiv的功能號(hào)為fnc22.它是將源操作數(shù)s1和s2中的16位二進(jìn)制數(shù)相除 ,然后運(yùn)算結(jié)果傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù)d中,余數(shù)傳送到d+1中.1 1. .5 5循循環(huán)環(huán)掃掃描描技技術(shù)術(shù)plc采用循環(huán)掃描技術(shù)可以分為 3個(gè)階段，輸入階段（將外部輸入信號(hào)的狀態(tài)傳送到plc） 、執(zhí)行程序階段和輸出階段（將輸出信號(hào)傳送到外部設(shè)備）。掃描過程如下圖 2-3所示。- 8 -圖2-3 循環(huán)掃描1 1. .5 5. .1 1輸輸入入階階段段在這個(gè)階段中， plc讀取輸入信號(hào)的狀態(tài)和

13、數(shù)據(jù)，并把它們存入相應(yīng)的輸入存儲(chǔ)單元。1 1. .5 5. .2 2執(zhí)執(zhí)行行程程序序階階段段在這個(gè)階段中， plc按照由上到下的次序逐步執(zhí)行程序指令。從相應(yīng)的輸入存儲(chǔ)單元讀入信號(hào)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，然后根據(jù)程序內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到運(yùn)算結(jié)果，并將這些結(jié)果存入相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)器單元。這一階段執(zhí)行完后，進(jìn)入輸出階段。在這個(gè)程序執(zhí)行中，輸入信號(hào)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)保持不變。1 1. .5 5. .3 3輸輸出出階階段段在這個(gè)階段中， plc將相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)單元的運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出模塊上，并通過輸出模塊向外部設(shè)備傳送輸出信號(hào)，開始控制外部設(shè)備。- 9 -第二章第二章 全自動(dòng)

14、洗衣機(jī)簡(jiǎn)介全自動(dòng)洗衣機(jī)簡(jiǎn)介2.12.1 洗衣機(jī)簡(jiǎn)介洗衣機(jī)簡(jiǎn)介2.1.12.1.1 洗衣機(jī)類型洗衣機(jī)類型: :（1）波輪式洗衣機(jī) 洗衣特點(diǎn)：微電腦控制洗衣及甩干功能、省時(shí)省力。缺點(diǎn)：耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳，適合洗滌衣物：除需要特別洗滌之外的所有衣物。輪式洗衣機(jī)流行于日本、中國(guó)、東南亞等地。（2）滾筒式洗衣機(jī)洗衣特點(diǎn)：微電腦控制所有功能 衣物無纏繞。最不會(huì)損耗衣物的方式缺點(diǎn)：耗時(shí)，時(shí)間是普通的幾倍,而且一旦關(guān)上門，洗衣過程中無法打開,潔凈力不強(qiáng).適合洗滌衣物：羊毛、羊絨以及絲綢、純毛類織物。流行于歐洲、南美等主要穿毛、綿為主的地區(qū),幾乎 100的家庭使用的都是滾筒洗衣機(jī)。（3）攪拌式洗

15、衣機(jī)洗衣特點(diǎn):衣物潔凈力最強(qiáng),省洗衣粉缺點(diǎn):喜歡纏繞 相比前兩種方式損壞性加大,噪音最大適合洗滌衣物：除需要特別洗滌之外的所有衣物。北美普遍用洗衣機(jī)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在的洗衣機(jī)真的是多種多樣，在上海這樣的大城市，雙缸洗衣機(jī)購(gòu)買的人已經(jīng)是越來越少了，滾筒洗衣機(jī)和波輪洗衣機(jī)將成為市場(chǎng)的主流，使用洗衣機(jī)就是圖個(gè)方便省力，現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)都符合人們的要求。那么洗衣機(jī)還會(huì)怎樣進(jìn)步或發(fā)展呢？歸納起來，有如下幾個(gè)趨勢(shì)：（1）高度自動(dòng)化（2）健康化（3）節(jié)能（4）品種多樣化2.22.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開關(guān)及新技術(shù)全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開關(guān)及新技術(shù)夜位開關(guān)種類很多，考慮到各種因素，洗衣機(jī)中一般采用壓力式水位開關(guān)，它裝在洗

16、滌缸的上部，它有一根下端開口的氣管通到缸底，進(jìn)水時(shí)管里的空氣被封閉在里面出不來，就形成比外界稍高的壓力。水位越高壓力越高，這樣根據(jù)壓力就可間接測(cè)知水位。而壓力的測(cè)量仍然用彈性元件，靠元件的變形帶動(dòng)觸點(diǎn)完成通斷動(dòng)作。這種測(cè)液位的方法叫做“靜壓法” ，在工業(yè)中用的不少。2.32.3 plcplc 在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了歐姆龍 plc 的特點(diǎn)，對(duì)按鈕、電磁閥、開關(guān)等其它一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。 充分表現(xiàn)現(xiàn)代家電用品的個(gè)性，在全自動(dòng)洗衣機(jī)中，洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由以單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對(duì)

17、復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序相對(duì)復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)，要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)以及欠壓保護(hù)等等。這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率，無形的增加了維修成本費(fèi)用。在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的 plc 能克服單片機(jī)的缺點(diǎn)，它是整體模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡(jiǎn)單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對(duì)- 10 -簡(jiǎn)單。因此在該設(shè)計(jì)中采用了 plc 來實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作過程2.42.4 洗衣機(jī)洗凈衣物的原理洗衣機(jī)洗凈衣物的原理洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的

18、潤(rùn)濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣物，在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當(dāng)衣物被放進(jìn)洗滌液之后，由于慣性作用運(yùn)動(dòng)緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水流與衣物便發(fā)生相對(duì)摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。再次由于洗衣桶形

19、狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長(zhǎng)，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性- 11 -第三章第三章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理3.13.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)的由內(nèi)外桶、進(jìn)水口、啟動(dòng)和停止按鈕、控制器、進(jìn)水按鈕、水位開關(guān)、排水口和洗條電機(jī)組成。洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的，外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：3.

20、23.2 基本工作原理基本工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別有進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)把進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注人外桶，排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水又外桶排到機(jī)外。洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波輪正反來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干；高低水位開關(guān)分別用來測(cè)高低水位；啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作；停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)緊急工況下手動(dòng)停止進(jìn)水排水脫水及報(bào)警；排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。3.33.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)硬件分析全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)硬件分析全自動(dòng)洗衣機(jī)的過程包括啟動(dòng)、進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等功能。在實(shí)

21、現(xiàn)控制過程中，各種采樣信息都是通過控制中心進(jìn)行各種判斷、比較和選擇，再經(jīng)信息線路反饋給洗衣機(jī)各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，決定洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。如圖 1 所示，由 plc 控制洗衣機(jī)各種動(dòng)作典型控制圖由上圖可知，plc 在系統(tǒng)中是處中心位置，水位開關(guān)是 plc 的輸入信號(hào)控制開關(guān)，進(jìn)水閥、排水閥和電機(jī)是洗衣機(jī)各種動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中進(jìn)水閥和排水閥由 plc 給定信號(hào)來決定其工作狀態(tài);電機(jī)的工作狀態(tài)- 12 -也由控制中心 plc 給定信號(hào)來決定的，而電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。另外由于洗衣機(jī)工作過程是順序過程，所以利用 plc 機(jī)的控制系統(tǒng)是可行的。3.43.4 plcplc 機(jī)型

22、選擇和控制要求機(jī)型選擇和控制要求plc 是一種用作數(shù)字控制的專用電子計(jì)算機(jī)，它根據(jù)用戶給的指令，通過輸入接口現(xiàn)場(chǎng)采樣信息執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，再通過輸出接口去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。它和單片機(jī)一樣，主要有 cpu、存儲(chǔ)器、i/o 接口模板三部分。s7200 在 cpu 單元上設(shè)有硬件電路處理高速數(shù)字量 i/o 口，它是整體模塊形式，因此由它作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，在硬件設(shè)計(jì)上就相對(duì)簡(jiǎn)單點(diǎn)。通過對(duì)結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的 i/o 點(diǎn)不多，選擇 s7200，可以完全滿足其要求。3.53.5 機(jī)型的選擇機(jī)型的選擇plc 是一種用作數(shù)字控制的專用電子計(jì)算機(jī)，它根據(jù)用戶給的指令，通過輸入接口現(xiàn)場(chǎng)采樣信息

23、執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，再通過輸出接口去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。它和單片機(jī)一樣，主要有 cpu、存儲(chǔ)器、i/o 接口模板三部分。它是整體模塊形式，因此由它作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，在硬件設(shè)計(jì)上就相對(duì)簡(jiǎn)單點(diǎn)。通過對(duì)喜用結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的 i/o 點(diǎn)不多，選擇抵擋的三菱 fx 系列 f1-20mr，可以完全滿足其要求，f1-20mr 有 20 個(gè) i/o，根據(jù)輸入，輸出口的總點(diǎn)數(shù)，考慮留有適當(dāng)余量，采用三菱 f1-20mr 型plc，可滿足設(shè)計(jì)要求。3.63.6 i/oi/o 分布表分布表 輸入繼電器輸出繼電器 功能作用輸入點(diǎn)功能作用輸出點(diǎn)啟動(dòng)x1啟動(dòng)洗衣機(jī)y1停水x2進(jìn)水閥y2高水位x3正轉(zhuǎn)y

24、3中水位x4反轉(zhuǎn)y4低水位x5排水y5排空檢測(cè)x6脫水y6高水位檢測(cè)x7報(bào)警y7中水位檢測(cè)x10低水位檢測(cè)x11手動(dòng)排水x12手動(dòng)脫水x13- 13 -3.73.7 全自動(dòng)洗衣機(jī)的全自動(dòng)洗衣機(jī)的 plcplc 控制系統(tǒng)的要求控制系統(tǒng)的要求1、按下啟動(dòng)按鈕及水位選擇開關(guān)，開始進(jìn)水直到高（中、低）水位2、關(guān)水 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）（5） ，清洗兩遍6、 清洗完成，報(bào)警 3 秒并自動(dòng)停機(jī)3.83.8 硬件結(jié)構(gòu)接線圖硬件結(jié)構(gòu)接線圖 - 14

25、 -3.93.9 梯形圖梯形圖 - 15 - 16 -總總 結(jié)結(jié)選題的時(shí)候選了，全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),剛開始我覺得這個(gè)課題是很容易的。當(dāng)真正做起來的時(shí)候，還是覺得有點(diǎn)困難的，有些東西以前學(xué)了，但現(xiàn)在用起來可能又有點(diǎn)疑問。就如畫電氣原理圖，整體的構(gòu)造腦海里都有一個(gè)整體的概念。而你要畫出來的話，你可能會(huì)遇到細(xì)節(jié)上的問題，比如說按鈕開關(guān)的方向是怎樣，以及怎么劃分區(qū)域等。遇到這些問題的時(shí)候都能讓你主動(dòng)去翻書，復(fù)習(xí)這些陌生的知識(shí)。我認(rèn)為這是一種最好的學(xué)習(xí)方法通過實(shí)踐去檢驗(yàn)自己的知識(shí)。這個(gè)只有你自己投入進(jìn)去你才能發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)點(diǎn)的欠缺。做為一名電氣專業(yè)的學(xué)生對(duì)電氣原理圖的了解更應(yīng)該有深刻的認(rèn)識(shí)，知道它

26、的重要性。要能看的懂，給你一張電氣原理圖，你要能夠?qū)懗鎏菪螆D。查找資料也是一件繁瑣的事情，雖說網(wǎng)上有資料但要找到一些真正有用的資料也不是一件容易的事，需要耐心查找。在程序設(shè)計(jì)過程中，能靈活運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、電氣原理圖設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法。特別多順序控制設(shè)計(jì)有了一定的了解。只要能熟悉掌握，靈活應(yīng)用的話，那么編程將變的非常容易。一個(gè)流程圖無論多么復(fù)雜，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法編程了。當(dāng)然對(duì)于簡(jiǎn)單的流程也可以用順序設(shè)計(jì)。這種方法也是一種固定的格式，只要按照它的格式就可以寫出正確的程序，它的優(yōu)點(diǎn)可以說易懂，條理清晰。但結(jié)構(gòu)多，對(duì)于活動(dòng)步多的設(shè)計(jì)我想用這個(gè)設(shè)計(jì)比較煩瑣。更加體會(huì)到 plc 的可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，.通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。更加熟悉了西門子編程軟件使用方法與各種基本指令。這次的課程設(shè)計(jì)使我把可編程控制器的理論知識(shí)用在實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐相結(jié)合，從中更懂得理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，實(shí)踐又能檢驗(yàn)理論的正確性，讓我受益非淺， 對(duì)以后工作中遇到問題或者繼續(xù)學(xué)習(xí)將會(huì)產(chǎn)生巨大的幫助和影響。- 17 -致致 謝謝本論文從 6 月份開題以來，到目前為止已經(jīng)有近兩個(gè)月的時(shí)間了，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，雖然沒太多的經(jīng)驗(yàn)，但是在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)