全自動洗衣機的PLC控制

1、沈 陽 工 程 學 院課 程 設(shè) 計設(shè)計題目： 全自動洗衣機的PLC控制 系 別 自控系 班級 自動化091 學生姓名 學號 指導教師 職稱 副教授、副教授 起止日期： 2011 年 12月 5日起至 2011年 12月16 日止沈 陽 工 程 學 院課程設(shè)計任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 全自動洗衣機的PLC控制 系 別 自動控制工程系 班級 自動化091 學生姓名 學號 指導教師 職稱 副教授、副教授 畢業(yè)設(shè)計（論文）進行地點： 實訓F座 任務(wù)下達時間： 2011年 12 月 5 日起止日期：2011 年12 月 5日起至 2011年12 月 16日止教研室主任 年 月 日批準1.設(shè)計的原始

2、資料及依據(jù)：依據(jù)交通燈控制工程的控制要求，用西門子 S7200可編程控制完成該系統(tǒng)的設(shè)備配置，硬件設(shè)計，軟件編程，原始資料為可編程控制器原理及應(yīng)用教科書：實驗室S7200可編程控制器及參考文獻。2.設(shè)計的目的和意義可編程控制器是當今工控領(lǐng)域不可缺少的控制裝置，廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)目前，工業(yè)自動控制系統(tǒng)大多數(shù)是由PLC來實現(xiàn)的，我們用先進的PLC來實現(xiàn)這個題目的設(shè)計具有一定的科研意義，它也可以為工業(yè)應(yīng)用提供一定的參考，可以使學生了解PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)計的全過程，可以掌握FCS的基本知識，可以激發(fā)學生的科研興趣。3.課程設(shè)計要求 要求學生寫出課程設(shè)計說明書，繪制出PLC硬件圖、PLC梯形圖、網(wǎng)絡(luò)布

3、線圖：并將課程設(shè)計說明書，繪制出P&I圖、網(wǎng)絡(luò)圖打印出來。課程設(shè)計說明書包含的內(nèi)容有：（1） 采用PLC設(shè)計控制系統(tǒng)的目的和意義（2） 你所設(shè)計的控制系統(tǒng)的任務(wù)（3） 你所設(shè)計的控制系統(tǒng)的對象特性（4） 你所設(shè)計的控制系統(tǒng)的方框圖及工作原理說明（5） 你所設(shè)計的控制系統(tǒng)的PLC硬件圖/PLC梯形圖/控制功能圖及說明4.課程設(shè)計說明書（論文）撰寫規(guī)范 （1）課程設(shè)計說明書（論文）是體現(xiàn)和總結(jié)課程設(shè)計成果的載體，一般不應(yīng)少于3000字。 （2）學生應(yīng)撰寫的內(nèi)容為：中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻等，課程設(shè)計說明書（論文）的結(jié)構(gòu)及各部分內(nèi)容要求可參照沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范執(zhí)行，應(yīng)

4、做到文理通順，內(nèi)容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。（3）說明書（論文）打印。打印按沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求進行打印。（4）課程設(shè)計說明書（論文）裝訂順序為：封面、任務(wù)書、成績評審意見表、中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻。5.進度安排：周1.1：布置任務(wù)，查找資料；周1.2： 選題及構(gòu)思；周1.3：確定控制系統(tǒng)功能及設(shè)備選型；周1.4：繪制出PLC硬件圖;周1.5：設(shè)計PLC梯形圖；周2.1：編寫課程設(shè)計說明書；周2.2：編輯課程設(shè)計說明書；周2.3：打印課程設(shè)計成品；周2.4：整理報告準備答辯；周2.5：答辯；6.主要參考資料（文獻）：1、林文孚 單元機組自動控制技術(shù) 中

5、國電力出版社 20052、能源部西安熱工研究院 熱工技術(shù)手冊 19923、張淑玉 電廠熱力過程自動化 水利電力出版社4、施仁 自動化儀表與過程控制 電子工業(yè)出版社5、文群英等 熱工自動控制系統(tǒng) 中國電力出版社 2006.86、張麗香等 模擬量控制系統(tǒng) 中國電力出版社 2006.4沈 陽 工 程 學 院PLC原理及應(yīng)用 課程設(shè)計成績評定表系（部）： 自控系 班級： 自動化091 學生姓名： 王道鵬 指 導 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨立查閱文獻,收集資料；能制定課程設(shè)計方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好，

6、能夠獨立完成設(shè)計工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導教師評審成績（加權(quán)分合計乘以12） 分加權(quán)分合計指 導 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分查閱文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，

7、圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分合計乘以8）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設(shè) 計 總 評 成 績分全自動洗衣機PLC控制系統(tǒng)摘要：隨著生活水平的日益提高，人們對日用家電的智能化、自動化的要求來越高。人們已經(jīng)不在滿足半自動洗衣機的洗滌方式，要求實現(xiàn)洗衣機從注水、洗滌、脫水全程自動控制。利用PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的全自動洗衣機，可以實現(xiàn)從加水洗滌到脫水排水的全自動控制，達到整個洗滌過程自動化。PLC由CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架構(gòu)成。其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。PLC系統(tǒng)編程簡單易學、功能強大、性能穩(wěn)定、體積小巧

8、，能耗低、操作方便、可靠性高、通用靈活、使用壽命長、抗干擾能力強，是一種數(shù)字式運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC按擴充其功能的原則進行擴充，在汽車、鋼鐵、航空航天、船舶、化工、紡織、食品、造紙、軍工等工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。PLC能保證控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行， 采用PLC控制系統(tǒng)，操作簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便 。通過實驗證明，利用PLC完成對洗衣機的控制，控制效果良好，控制性能穩(wěn)定。能充分滿足人們對洗衣機

9、全程自動化的要求。 關(guān)鍵詞：全自動洗衣機 可編程控制器（PLC） 目錄（一） 全制動洗衣機控制系統(tǒng)概述（二） PLC控制系統(tǒng)1. 設(shè)計原則2. 設(shè)計步驟（三） 全自動洗衣機PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1. 控制系統(tǒng)要求分析1) 工藝過程和控制要求2) 洗衣機控制系統(tǒng)硬件圖3) 全自動洗衣流程圖2. 控制系統(tǒng)設(shè)計1) PLC控制系統(tǒng)所需元件及分配表2) PLC控制系統(tǒng)硬件圖3) PLC控制系統(tǒng)梯形圖（四） 總結(jié)（五） 參考文獻（一） 全制動洗衣機控制系統(tǒng)概述全自動洗衣機的控制系統(tǒng)進水、洗衣、排水和脫水過程是通過水位開關(guān)、電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制，從而實現(xiàn)自動控制的。水位開關(guān)用來控制進水到洗衣機內(nèi)

10、高、中、低水位；電磁進水閥起著通/斷水源的作用。進水時，電磁進水閥打開，將水注入；排水時，電磁排水閥打開，將水排出；洗衣時，洗滌電動機啟動；脫水時，脫水桶啟動。脫水完成自動報警停止。（二）PLC控制系統(tǒng)1）設(shè)計原則PLC控制系統(tǒng)是為工藝流程服務(wù)的，所以它首先要能很好的實現(xiàn)工藝提出的控制要求。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：（1） 根據(jù)工藝流程進行設(shè)計，力求設(shè)計出來的控制系統(tǒng)能最大限度滿足控制要求。（2） 在滿足控制要求的前題下，盡量減少PLC系統(tǒng)硬件費用。（3） 考慮到以后控制要求的變化，所以控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮到PLC的可擴展性。（4） 控制系統(tǒng)使用和維護方便、安全可靠。2）設(shè)計步驟一般

11、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟如圖1-3所示，具體操作如下：（1）控制要求分析 在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)之前，必須對工藝流程進行細致的分析，詳細了解控制對象和控制要求，這樣才能真正明白自己要完成的任務(wù)，設(shè)計出令人滿意的控制系統(tǒng)。 （2）確定I/O設(shè)備 根據(jù)控制要求選擇合理的輸入設(shè)備（控制按鈕、開關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（接觸器、繼電器等）。并根據(jù)選用的輸入/輸出設(shè)備的類型和數(shù)量，確定PLC的I/O點數(shù)。 （3）選擇合適的PLC 確定PLC的點數(shù)后，就根據(jù)I/O點數(shù)、控制要求等來進行PLC的選擇。選擇包括機型、存儲器容量、輸入/輸出模塊、電源模塊和智能模塊等。（4）PLC程序設(shè)計本階段就是根據(jù)控制對象和控

12、制要求對PLC進行編程。首先把工藝流程分為若干階段，確定每一階段的輸入信號和輸出要控制的設(shè)備，還有不同階段之間的關(guān)系，然后畫出程序流程圖，最后再進行程序編制。（5） I/O點數(shù)分配點數(shù)分配就是PLC的I/O端子和輸入/輸出設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系，畫出I/O接線原理圖。 （6）模擬調(diào)試 程序編制好后，可以用按鈕和開關(guān)模擬數(shù)字量，電壓源和電流源代替模擬量，進行模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。 （7）硬件調(diào)試現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試就是將PLC與現(xiàn)場設(shè)備進行調(diào)試。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實際問題，然后經(jīng)過修正后使其滿足控制要求。 （8）結(jié)束設(shè)計，整理技術(shù)文件 這一步主要包括整理與設(shè)計有關(guān)的文檔，包括設(shè)計說明書

13、、I/O接線原理圖、程序清單和使用說明書等。（三）全自動洗衣機PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1 控制系統(tǒng)要求分析1）工藝過程和控制要求（1） 按下啟動按扭。（2）開始注水，30s后自動關(guān)閉進水閥。（3）2秒后開始洗滌，正轉(zhuǎn)30s，停2s,然后反轉(zhuǎn)30s，停2s，如此循環(huán)5次.（4）循環(huán)洗滌5次后，開始排水。排水完成后開始脫水30s（5）脫水后再次注水開始清洗。重復(fù)（2）（4），清洗一遍，清洗完成，報警3秒并自動停機（7） 可按下停止按扭暫停，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）報警 定時2）.全自動洗衣流程圖 啟動 注水 2s 正轉(zhuǎn)30s 循環(huán)5次 循環(huán)2次 反轉(zhuǎn)30s 2s 排水 脫水報警3s 停止

14、注：當按下停止按鈕時，洗衣機將立即停止工作。當有需要時也可進行手動排水、手動脫水。3）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計（1） PLC控制系統(tǒng)所需元件及分配表由流程圖可知，實現(xiàn)自動控制需要設(shè)置4個輸入、6個輸出、8個定時器、和2個計數(shù)器I/O設(shè)備及I/O點編號的分配 輸入設(shè)備輸入點編號輸出設(shè)備輸出點編號起動按鈕I0.0進水電磁閥Q0.0停止按鈕I1.0電機正轉(zhuǎn)接觸器 Q0.1手動排水開關(guān)I1.1電機反轉(zhuǎn)接觸器Q0.2手動脫水開水I1.2排水電磁閥Q0.3脫水電磁離合器Q0.4報警蜂鳴器Q0.5 定時器與計數(shù)器分配定時器編號計數(shù)器編號注水定時T37正反洗循環(huán)計數(shù)C0正轉(zhuǎn)定時T39大循環(huán)計數(shù)C1間隔定時T39間隔

15、定時T40反轉(zhuǎn)定時T41間隔定時T42脫水計時T45脫水定時T44（2）.PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖MI0.0 Q0.0I1.0 Q0.1I1.1 Q0.2I1.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 DC24V PLC啟動注水閥停止洗衣機正轉(zhuǎn)手動排水洗衣機反轉(zhuǎn)手動脫水排水閥 脫水 報警220VAC接地（3）梯形圖 總結(jié)本次課程設(shè)計，由PLC控制全自動洗衣機的控制程序主要由中間繼電器、定時器和計數(shù)器組成。主要指令有比較指令、上升沿觸發(fā)指令，下降沿觸發(fā)指令等。重點在于延時接通、延時斷開定時器的應(yīng)用。另外，計數(shù)器用于循環(huán)次數(shù)的記錄。我覺得這次的難點在于達到循環(huán)次數(shù)時對后面程序運行的處理。 比如，當洗滌次數(shù)

16、到達5次時，啟動排水程序。這時應(yīng)同時停止洗滌，這就用到了程序連鎖的思路和設(shè)計。另外，程序中多次遇到雙線圈的問題，因為編程軟件不支持雙線圈，所以要用到中間繼電器并聯(lián)的設(shè)計。最后就是組態(tài)的設(shè)計。利用組態(tài)控制PLC應(yīng)在程序中用中間繼電器代替真正的輸入開關(guān)，并且中間繼電器的屬性設(shè)置為讀寫?？偟膩碚f，通過本次課程設(shè)計自己對PLC指令的用法有了更深的學習和體會，還有就是對組態(tài)軟件的應(yīng)用也有了新的認識和了解。組態(tài)軟件的其實是非常靈活的，通過思考和總結(jié)會有新的發(fā)現(xiàn)和收獲參考文獻1 宋繼玉.可編程控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，19992宋伯生.可編程控制器配置，編程,聯(lián)網(wǎng).北京：中國勞動出

17、版社，19983余雷聲.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，19964王灝.可編程控制器入門教程.廣州：華南理工大學出版社，19995王兆義.可編程控制器教程.北京：機械工業(yè)出版社，19936劉敏.可編程控制技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，20017臺方.可編程序控制器應(yīng)用教程，北京：中國水利出版社，20008汪曉光.可編程控制原理及應(yīng)用. 北京：機械工業(yè)出版社，19989孫平.可編程控制器原理擴應(yīng)用.湖南：高等教育出版社，2000tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo

18、8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHU