基于PLC的自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)

1、 目錄摘要1關(guān)鍵詞 2Abstract2前言2第一章plc硬件介紹及系統(tǒng)設(shè)計(jì)3（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則31.1 特殊控制41.2 PLC外形圖41.3 可編程控制器的各種軟元件51.4 程序內(nèi)存和參數(shù)的構(gòu)造61.5 各種軟元件功能和作用8（二）plc硬件介紹及發(fā)展歷史92.1 PLC的硬件介紹9（三）PLC I/O模塊的選擇步驟與原則113.1開關(guān)量IO模塊的選擇113.2模擬量IO模塊的選擇133.3 特殊功能模塊的選擇13第2章 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制131.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的構(gòu)造及原理131.2 洗滌與脫水系統(tǒng)151.3 進(jìn)水和排水系統(tǒng)151.4 傳動(dòng)系統(tǒng)、箱體與支承系統(tǒng)151.6梯形圖

2、16致謝:21參考文獻(xiàn)22附錄1指令表23基于PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)電子工程 指導(dǎo)老師 摘要：PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程.在現(xiàn)代生活中人們崇尚快速化、節(jié)奏化所以為了更好的節(jié)約人的時(shí)間各種自動(dòng)化家電業(yè)孕育而出，其中全自動(dòng)化電器最為明顯，為了節(jié)約家務(wù)時(shí)間出現(xiàn)了洗衣機(jī)等一系列

3、的家電產(chǎn)品，本文主要以plc技術(shù)為藍(lán)本從而全方位的實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的自動(dòng)化。關(guān)鍵詞 （plc 全自動(dòng) 洗衣機(jī)） PLC controlled automatic washing machine based onZhang tong yi Electronic EngineeringInstructor Chen Wan ping Zhang Yu LiangAbstractAbstract: PLC Programmable Controller: PLC Programmable Controller, English full name in Chinese all questions call

4、ed Programmable Logic Controller, is defined as a kind of digital computational operation system of electronics, designed for the industrial environmental application and design. It USES class of programmable memory, for its internal storage procedures, implementation logic operation sequence contro

5、l, timing, counting, and arithmetic operation, etc user-oriented instructions, through digital or analog input/output control various types of machinery or production process. In modern life, the rhythm of people advocating quickly so to save people better time various automatic appliance, including

6、 inoculation out full-automatic electric most obvious, in order to save the housework time appeared washing machine and so on a series of electrical appliances product, this paper mainly PLC technology as the chief of the realization of the washing machine and comprehensive automation. Keywords (PLC

7、 automatic washing machine)前言縱觀人類的發(fā)展史是一個(gè)不斷創(chuàng)新，不斷改進(jìn)的發(fā)展，PLC從上世紀(jì)70年代末到至今已有半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷史，自美國(guó)通用電氣研制出第一臺(tái)PLC之后，PLC技術(shù)便迎來了井噴式的發(fā)展，到如今PLC已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域最廣泛的應(yīng)用技術(shù)，工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向也轉(zhuǎn)向自動(dòng)化，智能化。自從人類擺脫原始生活，有衣食住行是，洗衣服已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^平凡，但決不可少的一項(xiàng)家務(wù)，從洗衣板到洗衣機(jī)也是經(jīng)過家電業(yè)不斷技術(shù)革命和更新的快速發(fā)展史。早期的洗衣機(jī)為半自動(dòng)式的，模擬電路控制和繼電控制，一直到中后期出現(xiàn)了具有真正意義上的自動(dòng)洗衣機(jī)，通過各種技術(shù)集成控制實(shí)

8、現(xiàn)自動(dòng)化，智能化。第一章plc硬件介紹及系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則在FX系列可編程控制器氣中，除了基本的指令表編程方式外，還可以采用在圖形畫面上進(jìn)行階梯符號(hào)作圖的梯形圖編程方式，以及對(duì)應(yīng)機(jī)械動(dòng)作流程進(jìn)行順控設(shè)計(jì)的SFC方式。而且這些程序可相互轉(zhuǎn)換。指令表及梯形圖程序如果按一定的規(guī)則編寫，也可實(shí)現(xiàn)到SFC圖的逆變換 由于可編程控制器內(nèi)的一般計(jì)數(shù)器在掃描周期內(nèi)動(dòng)作，因此其響應(yīng)速度一般為10HZ左右。FX系列可編程控制器內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器，對(duì)來自于特定的輸入繼電器的高速脈沖進(jìn)行終端處理，因此與掃描時(shí)間無關(guān)，可以進(jìn)行高達(dá)60KHZ的計(jì)數(shù)。此外，使用可編程控制器，處理對(duì)高速的計(jì)數(shù)值進(jìn)行高速計(jì)數(shù)器中斷

9、以外，還可以采用作為擴(kuò)展設(shè)備的硬件計(jì)數(shù)器，可獲取最高50KHZ的高速脈沖、1.1 特殊控制（模擬量輸入輸出控制）PT-100溫度傳感器輸入熱電偶溫度傳感器輸入（定位控制）脈沖輸入塊定位單元高速計(jì)數(shù)器凸輪開關(guān)（ID系統(tǒng)控制）ID接口簡(jiǎn)易PC機(jī)間鏈接可編程控制器最大可鏈接8臺(tái)，它們之間可自動(dòng)交換數(shù)據(jù)。并列鏈接可編程控制器之間可一對(duì)一的鏈接，它們之間可以自動(dòng)交換數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)鏈接對(duì)于一臺(tái)PC等計(jì)算機(jī)最大可連接16太可編程控制器。從計(jì)算機(jī)直接指定可編程控制器的軟元件，并交換數(shù)據(jù)。U-LinkA型或QNA型可編程控制器作為主站，同作為子站的FX可編程孔子器鏈接。除了FX可編程控制器之外U-Link還可以鏈

10、接變頻器，伺服或傳感器等設(shè)備，是一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)（I/O鏈接）FX可編程控制器為主站的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)被鏈接的遠(yuǎn)程模塊是指MELSEC-I/O鏈接遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)用的模塊（支持計(jì)算機(jī)鏈接的軟件）該類軟件是指計(jì)算機(jī)同可編程控制器鏈接，進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)讀出/寫入的基于WINDOWS平臺(tái)的軟件（無協(xié)議通信）能與條形碼閱讀器，打印機(jī)，個(gè)人電腦，檢測(cè)儀等的RS-232C/RS-422接口設(shè)備之間能進(jìn)行無協(xié)議的串行通信。1.2 PLC外形圖 圖一1.3 可編程控制器的各種軟元件 在可編程控制器內(nèi)有很多繼電器，定時(shí)器與計(jì)數(shù)器，他們都具有無數(shù)的A觸點(diǎn)與B觸點(diǎn)。將這些觸點(diǎn)與線圈相連就構(gòu)成了順空回路，箭頭表示信號(hào)的傳送。

11、 圖二此外，在可編程控制器還有用于保存數(shù)據(jù)的記憶軟元件-數(shù)據(jù)寄存器（D）1.4 程序內(nèi)存和參數(shù)的構(gòu)造數(shù)據(jù)寄存器 變址寄存器C;供一般使用 B;V寄存器A;供停電保持使用 B;Z寄存器B;供特殊使用A;時(shí)鐘數(shù)據(jù)D;時(shí)鐘數(shù)據(jù)定時(shí)器當(dāng)前器C;供100ms使用 A;供累計(jì)100ms使用計(jì)數(shù)器當(dāng)前寄存器C;供一般使用的16位.32位A;供停電保持使用16位，32位 A:參數(shù) A;可編程控制器程序A;注釋A;文件寄存器系統(tǒng)內(nèi)存ROMCPU觸點(diǎn)影像存儲(chǔ)區(qū)C;輸入繼電器C;一般輔助繼電器B;特殊輔助繼電器C;一般用狀態(tài)A;停電保持用狀態(tài)C;輸出繼電器A;信號(hào)報(bào)警器定時(shí)器觸點(diǎn)，計(jì)時(shí)線圈C；100ms用 A；累計(jì)

12、100ms用計(jì)數(shù)器觸點(diǎn) 計(jì)數(shù)線圈 復(fù)位線圈C;一般用16位 32位A;供停電保持用的16位 32位A;供高速計(jì)數(shù)器使用C;輸出鎖存內(nèi)存內(nèi)置存儲(chǔ)器的內(nèi)容可利用電池或通過EEPROM實(shí)現(xiàn)停電保持若裝載擴(kuò)展存儲(chǔ)器，則內(nèi)置存儲(chǔ)器斷開，存儲(chǔ)盒則優(yōu)先動(dòng)作程序存儲(chǔ)器與位軟件存儲(chǔ)器均在可編程控制器的內(nèi)置存儲(chǔ)器中電源OFF或RUN-TOP時(shí)，存儲(chǔ)內(nèi)容被清除，但停電保持用軟元件和一部分特殊軟元件的內(nèi)容通過電池或EEPROM保持圖三圖四1.5 各種軟元件功能和作用圖五圖六（二）plc硬件介紹及發(fā)展歷史2.1 PLC的硬件介紹 本次設(shè)計(jì)采用的是三菱公司生產(chǎn)的FX 2N 48 MR系列的plc，這種PLC共有48個(gè)輸入

13、輸出48-256點(diǎn)內(nèi)置RAM存儲(chǔ)器（8000步），電池后備。使用選件盒時(shí)最大可達(dá)16000步實(shí)時(shí)時(shí)鐘，內(nèi)置于基本單元中基本指令 27種 步進(jìn)梯形圖指令 2中 應(yīng)用指令 128種內(nèi)置運(yùn)行/停止開關(guān)可在程序運(yùn)行中寫入程序。PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。2.11CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶

14、程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)

15、奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。2.12I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）

16、兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。2.13電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有

17、的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。2.14底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。2.15PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備1、編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。2、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界

18、面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。3、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。2.16 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出網(wǎng)絡(luò)就是控制器的觀點(diǎn)說法。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些

19、內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng))來講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。2.17 plc的發(fā)展歷史在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及當(dāng)量離散量的數(shù)

20、據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM公司提出取代繼電器控制的要求。第二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程控制器，稱為Programmable Controller(pc)個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的特點(diǎn)，可編程控制器定名為Programmable logic Controller，現(xiàn)在仍常常將plc簡(jiǎn)稱pc。可編程控制器定名為PLC的定義有許多種，國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)PLC的定義是；可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編

21、程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持30%-40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力，數(shù)字運(yùn)算能力，人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。（三）PLC I/O模塊的選擇步驟與原則 一般IO模塊的價(jià)格占PLC價(jià)格的一半以上。PLC的IO模塊有開關(guān)量

22、IO模塊、模擬量IO模塊及各種特殊功能模塊等。不同的IO模塊，其電路及功能也不同，直接影響PLC的應(yīng)用范圍和價(jià)格，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需要加以選擇。3.1開關(guān)量IO模塊的選擇 3.11 開關(guān)量輸入模塊的選擇開關(guān)量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號(hào)的電氣隔離。選擇時(shí)主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：1）輸入信號(hào)的類型及電壓等級(jí)開關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流直流輸入三種類型。選擇時(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時(shí)間較短，還可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的

23、惡劣環(huán)境下使用。 開關(guān)量輸入模塊的輸入信號(hào)的電壓等級(jí)有：直流5、12、24、48、60等；交流110、220等。選擇時(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5、12、24用于傳輸距離較近場(chǎng)合，如5輸入模塊最遠(yuǎn)不得超過米。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)選用輸入電壓等級(jí)較高的模塊。2）輸入接線方式開關(guān)量輸入模塊主要有匯點(diǎn)式和分組式兩種接線方式。 匯點(diǎn)式的開關(guān)量輸入模塊所有輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端（COM）；而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點(diǎn)分成若干組，每一組（幾個(gè)輸入點(diǎn)）有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關(guān)量輸入模塊價(jià)格較匯點(diǎn)式的高，如果輸入信號(hào)之間不需要分隔，一般選用匯點(diǎn)式的。3）注意同時(shí)接通的

24、輸入點(diǎn)數(shù)量對(duì)于選用高密度的輸入模塊(如32點(diǎn)、48點(diǎn)等)，應(yīng)考慮該模塊同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)一般不要超過輸入點(diǎn)數(shù)的60。4）輸入門檻電平為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強(qiáng)，傳輸距離也越遠(yuǎn)，具體可參閱PLC說明書。3.12 開關(guān)量輸出模塊的選擇開關(guān)量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)外信號(hào)的電氣隔離。選擇時(shí)主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：1）輸出方式開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。繼電器輸出的價(jià)格便宜，既可以用于驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，又可用于直流負(fù)載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導(dǎo)通壓降小，同時(shí)承受瞬時(shí)

25、過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但其屬于有觸點(diǎn)元件，動(dòng)作速度較慢（驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作頻率不得超過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場(chǎng)合。對(duì)于頻繁通斷的負(fù)載，應(yīng)該選用晶閘管輸出或晶體管輸出，它們屬于無觸點(diǎn)元件。但晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，而晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。2）輸出接線方式開關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式。分組式輸出是幾個(gè)輸出點(diǎn)為一組，一組有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅(qū)動(dòng)不同電源的外部輸出設(shè)備；分隔式輸出是每一個(gè)輸出點(diǎn)就有一個(gè)公共端，各輸出點(diǎn)之間相互隔離。選擇時(shí)主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級(jí)的多少而定。一般整體式PLC既有分

26、組式輸出，也有分隔式輸出。3）驅(qū)動(dòng)能力開關(guān)量輸出模塊的輸出電流(驅(qū)動(dòng)能力)必須大于PLC外接輸出設(shè)備的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實(shí)際輸出設(shè)備的電流較大，輸出模塊無法直接驅(qū)動(dòng)，可增加中間放大環(huán)節(jié)。4）注意同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)量選擇開關(guān)量輸出模塊時(shí)，還應(yīng)考慮能同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)量。同時(shí)接通輸出設(shè)備的累計(jì)電流值必須小于公共端所允許通過的電流值，如一個(gè)220V2A的點(diǎn)輸出模塊，每個(gè)輸出點(diǎn)可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(82A)，通常要比此值小得多。一般來講，同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不要超出同一公共端輸出點(diǎn)數(shù)的60。5)輸出的最大電流與負(fù)載類型

27、、環(huán)境溫度等因素有關(guān)開關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標(biāo)，它與不同的負(fù)載類型密切相關(guān)，特別是輸出的最大電流。另外，晶閘管的最大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會(huì)降低，在實(shí)際使用中也應(yīng)注意。3.2模擬量IO模塊的選擇模擬量IO模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并與PLC內(nèi)部總線相連，同時(shí)為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（AD）模塊是將現(xiàn)場(chǎng)由傳感器檢測(cè)而產(chǎn)生的連續(xù)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可接受的數(shù)字量；模擬量輸出(DA)模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)輸出。典型模擬量IO模塊的量程為-10V+10V、0+10V、420mA等，可根據(jù)實(shí)際需要選用，同時(shí)還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素。一些PLC制造廠家還提供特

28、殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號(hào)3.3 特殊功能模塊的選擇目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的IO模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型IO模塊，如高速計(jì)數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等第2章 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的構(gòu)造及原理全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)，以下就其原理和構(gòu)造作一分析。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)，

29、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。再次由于洗衣涌形狀的不規(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

30、了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性。自動(dòng)洗衣機(jī)是通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷：從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。如圖1.1，當(dāng)電磁線圈1斷電時(shí)，移動(dòng)鐵芯2在重力和彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片3上，并將膜片的中心小孔4堵塞，這樣閥門關(guān)閉，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動(dòng)鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔5的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導(dǎo)通。圖七水位開關(guān)實(shí)際上是一個(gè)壓力開關(guān)。如圖1.2，氣室1的

31、入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接。當(dāng)水注入洗衣桶后，貯氣室口很快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強(qiáng)亦增大，水位開關(guān)中的波紋膜片2受壓而脹起，推動(dòng)頂桿3運(yùn)動(dòng)而使觸點(diǎn)4改變，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通斷。智能型模糊控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)還可以自動(dòng)判斷水溫、水位、衣質(zhì) 衣量、衣物的臟污情況，決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序。其方法是： 1.2 洗滌與脫水系統(tǒng)全自動(dòng)洗衣機(jī)主要是通過波輪對(duì)衣物的翻滾達(dá)到洗滌目的。波輪安裝在洗滌桶的正中，托盤連接著盛水桶。套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)的脫水桶（甩干籃）既要保證能離心脫水，又要能容納洗滌的衣物，全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌桶其上部略大，下部略小，呈圓錐形。為了保證洗滌效果

32、，洗滌桶的內(nèi)壁上必需設(shè)計(jì)成凸形來增大摩擦力，達(dá)到滿意的洗滌效果，當(dāng)衣物與洗滌桶接觸時(shí)，桶壁就產(chǎn)生像搓板那樣的洗滌作用，而且能增強(qiáng)渦旋作用，提高洗滌率。洗滌系統(tǒng)的傳動(dòng)部分由風(fēng)葉、皮帶、皮帶輪、和洗衣軸體組成。脫水系統(tǒng)由脫水桶、脫水定時(shí)器、安全開關(guān)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。洗衣機(jī)具有蓋的帶鎖裝置，該鎖定裝置，包括洗衣機(jī)蓋板、洗衣機(jī)箱體，還包括控制開關(guān)，與控制脫水的開關(guān)聯(lián)動(dòng)；電磁鐵，與控制開關(guān)連接；洗衣機(jī)蓋板翻口端內(nèi)面在對(duì)應(yīng)洗衣機(jī)箱體內(nèi)壁處設(shè)有凹緣，凹緣上設(shè)有鎖孔，洗衣機(jī)箱體上端設(shè)有所述電磁鐵，電磁鐵銜鐵的伸縮口位于洗衣機(jī)箱體內(nèi)壁，而且電磁鐵通電后其銜鐵伸出端正好位于蓋好的洗衣機(jī)蓋板凹緣的鎖孔內(nèi)。由

33、于電磁鐵的控制開關(guān)與洗衣機(jī)控制脫水的開關(guān)聯(lián)動(dòng)，使洗衣機(jī)在脫水時(shí)電磁鐵的銜鐵能伸出，而且正好鎖住洗衣機(jī)蓋板凹緣的鎖孔，使用戶在脫水時(shí)不能打開洗衣機(jī)蓋板，從而確保了洗衣機(jī)脫水時(shí)的操作安全。1.3 進(jìn)水和排水系統(tǒng) 的洗滌、全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水系統(tǒng)采用水位壓力開關(guān)和進(jìn)水閥，由程序控制器調(diào)節(jié)。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時(shí)，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開關(guān)一般有三檔水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當(dāng)進(jìn)水閥注水，內(nèi)桶水位增高到預(yù)選水位時(shí)，導(dǎo)通橡皮氣膜受到內(nèi)部空氣的壓縮而被頂出，中觸片上跳，與上觸片閉合。此時(shí)主電機(jī)導(dǎo)通，進(jìn)水閥斷開（原來中觸片與下

34、閉合），并開始洗衣。當(dāng)旋鈕旋至低水位時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但曲率半徑較小。通過一定的機(jī)構(gòu)，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產(chǎn)生壓力P1，壓迫氣膜。當(dāng)桶內(nèi)水量達(dá)到30L時(shí)，軟管內(nèi)的空氣被壓縮，產(chǎn)生空氣壓力F1，當(dāng)F1P1時(shí),中觸片上跳,與上觸片閉合,主電動(dòng)機(jī)動(dòng)作,進(jìn)水閥關(guān)閉.全自動(dòng)洗衣機(jī)的排水系統(tǒng)由程序來控制排水電磁閥，牽引排水閥。排水閥主要同閥蓋、閥芯彈簧、閥芯拉簧，橡皮閥和閥體組成。排水電磁鐵主要用來控制自動(dòng)型洗衣機(jī)排水閥的開閉,在套桶式自動(dòng)型洗衣機(jī)中同起到改變減速離合大脫水狀態(tài)、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環(huán)等組成。1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)、箱體與支承系統(tǒng)全自動(dòng)洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)在洗衣機(jī)脫水桶的底

35、部,主要由波輪、脫水桶、離合器、傳動(dòng)帶、電動(dòng)機(jī)、電磁閥及單相電容式電動(dòng)機(jī)組成。離合器是內(nèi)外軸復(fù)合為一體的結(jié)構(gòu)。離合器的內(nèi)軸（洗滌軸），一端固定波輪，另一端固定離合套，離合套上固定大帶輪，離合器外軸（離心軸）的一端固定離心桶（脫水桶），另一端通過抱簧與離合套連接。內(nèi)外桶的聯(lián)動(dòng)或分動(dòng)（即實(shí)現(xiàn)脫水或洗滌），是由撥叉控制抱簧和剎車盤來實(shí)現(xiàn)的 離合器軸包括脫水軸合洗滌軸。洗滌或漂洗時(shí)，牽引電機(jī)處在斷電狀態(tài)，制動(dòng)桿將制動(dòng)帶收緊，對(duì)脫水軸制動(dòng)。棘爪將棘輪拔動(dòng)一定角度使方絲離合簧被拔松，所以電機(jī)做正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩都不能傳遞給脫水軸，而只是經(jīng)過行星減速器再輸出給波輪，實(shí)現(xiàn)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)。 脫水時(shí)，牽引電機(jī)是通電狀態(tài)，拉

36、動(dòng)制動(dòng)桿使得制動(dòng)帶松開，棘輪和方絲離合器處于自由狀態(tài)，大皮帶輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將方絲離合簧旋緊，使輸入轉(zhuǎn)矩有效地傳遞給脫水軸，實(shí)現(xiàn)高速脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。如果大皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則方絲離合簧被撥松而不能傳遞轉(zhuǎn)矩給脫水軸，所以脫水只能順時(shí)針單向轉(zhuǎn)動(dòng)。洗衣機(jī)外箱體是洗衣機(jī)的盔甲， 很多洗衣機(jī)采用高分子聚合塑鋼材料作為外箱體，不怕水，不腐爛，永不生銹，耐碰撞，防漏電，機(jī)身輕便，易于搬動(dòng)。特意添加的抗老化劑，令外箱體歷久彌新。有的采用剛?cè)嵯酀?jì)的不銹鋼做內(nèi)桶剛性，在于不銹鋼材質(zhì)表面分子結(jié)構(gòu)致密，空隙小，故可抗擊細(xì)菌等物質(zhì)的侵入和腐蝕，以達(dá)到抗菌，抑菌，耐腐蝕的作用。柔性，超級(jí)鏡面不銹鋼材料光滑柔細(xì)，即便是最嬌柔的面料也

37、不會(huì)受到損傷。很多洗衣機(jī)內(nèi)桶完全采用世界一流的不銹鋼材料制成，擁有頂級(jí)的品質(zhì)保證1.6梯形圖I/O分配輸入輸出X0啟動(dòng)保護(hù)開關(guān)Y0注水電磁閥X1啟動(dòng)Y1洗衣桶電機(jī)正轉(zhuǎn)X2洗衣桶水位上限傳感Y2洗衣桶電機(jī)反轉(zhuǎn)X3壓力傳感器Y3放水電磁閥X4甩干壓力傳感器Y4甩干正轉(zhuǎn)X5紅外傳感器Y5洗衣液電磁閥X6洗衣桶水位上限傳感Y6報(bào)警裝置X7洗衣液上限傳感器X10洗衣液下限傳感器、在洗衣桶內(nèi)注入一定 量水后使電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，平穩(wěn)后快速斷電，洗衣桶在慣性作用下帶動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，電機(jī)繞組產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，對(duì)其半波整流并放大整形后獲得-矩形脈沖系列。通過分析脈沖個(gè)數(shù)和脈沖寬度。就能得到衣質(zhì) 衣量情況。衣物的臟污

38、程度是通過水的透明度來判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器，使紅外光通過水而進(jìn)入另一側(cè)的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小，說明衣物較臟。脫水時(shí)采用壓電傳感器。當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個(gè)壓力變化，自動(dòng)停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)致謝:課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 ?；仡櫰鸫舜握n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的悉心指導(dǎo)下，終于