完整版)基于PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2畢業(yè)論文

1、山東科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目：基于 PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系 統(tǒng)系 別：機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)：電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)班級(jí)：電氣自動(dòng)化二班學(xué)生姓名：趙彬?qū)W 號(hào)：指導(dǎo)教師：王欣香目錄摘要，電流 1.7A。5.2 傳感器的選擇5.2.1 水溫傳感器的選擇水溫檢測(cè)可用熱敏電阻或 MTS102半導(dǎo)體溫度檢測(cè)器。洗衣機(jī)水溫一 般為4 C40 C ,在該溫度范圍內(nèi)MTS10線(xiàn)性好，溫度敏感，水溫檢測(cè)常 選用它。5.2.2 水位傳感器的選擇對(duì)于PLC空制的洗衣機(jī)，要求水位的檢測(cè)必須是連續(xù)的，諧振式水位傳 感器是利用電磁諧振電路 LC 作為傳感器的敏感元件 , 將被測(cè)物體的變化 轉(zhuǎn)變?yōu)?LC 參數(shù)的變化 , 最終

2、以頻率參數(shù)輸出。其工作原理是將水位的高低 通過(guò)導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測(cè)試內(nèi)腔氣體變化的壓力 , 驅(qū)動(dòng)內(nèi)腔上方的一塊隔膜 移動(dòng), 帶動(dòng)隔膜中心的磁芯在某線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng) , 從而線(xiàn)圈電感發(fā)生變化。由此 引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。故常采用諧振式水位傳感器。5.2.3 渾濁度傳感器的選擇渾濁度傳感器主要采用紅外光電傳感器。由紅外發(fā)射管發(fā)出一定強(qiáng)度 的紅外光 , 紅外接收管在溶液的另一側(cè)接收紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)在溶液中透光 性的大小就決定接收方產(chǎn)生光電電流的大小 , 光電流經(jīng)整形放大和數(shù)據(jù)處 理后, 就可以判斷出水的渾濁程度。5.2.4 衣質(zhì)傳感器的選擇衣質(zhì)的檢測(cè)一般在洗滌之前，且主要用來(lái)測(cè)定所洗衣物屬于棉類(lèi)還是

3、 化纖類(lèi)。在一定水位的前提下不同的衣物成分不同 ，其布阻抗就不同。為 了測(cè)出衣質(zhì)，先加入一定的水并讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，突然切斷電源，由于慣性作用 電機(jī)會(huì)維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn)。此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài) ，會(huì)產(chǎn)生一定感應(yīng)電勢(shì) 并逐漸衰減到零。由于衰減速率與布阻抗有一定的線(xiàn)性關(guān)系 ，通過(guò)對(duì)定子 繞組兩端電熱進(jìn)行整流和檢測(cè)，經(jīng)光電隔離后形成脈沖，脈沖信號(hào)多，則布 阻抗小，反之亦然。經(jīng)過(guò)幾次測(cè)量就可以判斷出布阻抗 ，通過(guò)推理得出衣 質(zhì)。故選擇電阻傳感器。5.3可編程控制器外部設(shè)計(jì)531可編程控制器的選擇根據(jù)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，經(jīng)過(guò)初略計(jì)算，輸人點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn),輸出點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn)；時(shí)增加控制功能：輸人、輸出信號(hào)都是數(shù)字量。

4、增加 20%備用量，以便隨輸入點(diǎn)數(shù)為：6 X (1+20%)=7.2輸出點(diǎn)數(shù)為：6 X (1+20%)=7.2根據(jù)10點(diǎn)數(shù)，可選松下FP0-C16型可編程控制器，其輸入點(diǎn) 8點(diǎn), 輸出點(diǎn)8點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)。5.3.2可編程控制器I0 口分配輸入啟動(dòng)高水位傳感器低水位傳感器渾濁度傳感器衣質(zhì)傳感器停止PLCX0X1X2X3X4X5輸入輸出Y0Y1Y2Y6Y3Y7Y4Y5PLC報(bào)警進(jìn)水正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)低排水控脫水輸出器控制高速低速高速速洗滌制閥閥洗滌洗滌洗滌圖6可編程控制器10 口分配表533夕卜圍接線(xiàn)圖AM礙22V圖7 可編程控制器外圍接線(xiàn)圖洗衣機(jī)要實(shí)現(xiàn)衣服的洗滌，漂洗和脫水，就要通過(guò)

5、上述動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)， 而這些動(dòng)作可以通過(guò)PLC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)加上開(kāi)關(guān)和按鈕，數(shù)碼管顯示 器，蜂鳴報(bào)警器和欠電壓檢測(cè)保護(hù)電路等，就可以形成完整的PLC控制系統(tǒng)。通過(guò)軟件編程達(dá)到對(duì)整個(gè)洗衣過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)控制和用戶(hù)交互。此外，在少數(shù)全自動(dòng)洗衣機(jī)上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動(dòng)電路的電源開(kāi)關(guān)，由PLC空制繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。6 軟件設(shè)計(jì)6.1 系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)工作原理：全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶 （ 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 水） 用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水 和排

6、水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電動(dòng)控制系 統(tǒng)，使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使 排水閥打開(kāi)，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離 合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開(kāi)關(guān)分別用 來(lái)檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手 動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。6.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求1）PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動(dòng)；2）啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始進(jìn)水；3）水滿(mǎn) （ 上限位） 時(shí)停止進(jìn)水并開(kāi)始洗滌正轉(zhuǎn)；4）

7、正轉(zhuǎn)30s后暫停；5）暫停2s后開(kāi)始洗滌反轉(zhuǎn)；6）反轉(zhuǎn)30s后暫停；7）暫停2s后，若正、反轉(zhuǎn)未滿(mǎn)5次時(shí)，返回從正洗開(kāi)始的動(dòng)作;8）暫停5s后，若正、反洗滌滿(mǎn)5次時(shí)則開(kāi)始排水；9）水位下降到低水位時(shí)開(kāi)始脫水井繼續(xù)排水；10）脫水30s即完成一次從進(jìn)水到排水的大循環(huán)過(guò)程；11）若完成2次大循環(huán)，洗完報(bào)警3s后自動(dòng)停機(jī)；12）可以按“停止”按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警；13）可以按“排水”按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；6.3控制系統(tǒng)順序功能圖正反洗其j坎圖9全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)順序功能圖PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕時(shí)開(kāi) 始進(jìn)水，水滿(mǎn)（即水位到達(dá)高水位）時(shí)停止進(jìn)水，2s后

8、開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn) 洗滌30s后暫停，暫停2s后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌30s后暫停，暫停2s 后，若正、反洗滌未滿(mǎn)5次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開(kāi)始的動(dòng)作；若正、反洗 滌滿(mǎn)5次時(shí)，則開(kāi)始排水。排水水位若下降到低水位時(shí)，開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水。脫水30s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過(guò)程。若未完成2次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開(kāi)始的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了 2次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警3s結(jié)束全部過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。若按下停 止按鈕，可以手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水。6.4控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)rRL10R44C101 YOY4T6R10MMWXIY11# f卩評(píng)尿M柯 jTJYFIIX544-TMX1X3O0

9、HY3 X5 T3-II|T? X5MTMX2X201311Y74F45jT忖乂4/K20 -61Y4T C100CHOOK5677430Y4HIX34X2TY5HI4CL01Y54FTNX5,K300匚 1101K2YQ86YO4YO91TMX6K2O 97ED圖10 PLC控制系統(tǒng)的梯形圖按下啟動(dòng)按鈕S1, X0動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，內(nèi)部輔助繼電器R1（得電為“ 1” , 同時(shí)R1（動(dòng)合觸點(diǎn)閉合自鎖；R10動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使輸出繼電器 Y1得電為 “ 1”，進(jìn)水閥打開(kāi)，開(kāi)始注水。到高水位檢測(cè)傳感器，K1閉合，使其動(dòng)斷觸點(diǎn)X1斷開(kāi)，進(jìn)水閥關(guān)閉；同時(shí)X1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)時(shí)器T0開(kāi)始通電 計(jì)時(shí)，2s后T0動(dòng)

10、合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器丫2得電為“1”，洗衣機(jī)開(kāi)始 正轉(zhuǎn)洗滌；同時(shí)計(jì)時(shí)器T1得電，30s后T1動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，丫2斷電，正 轉(zhuǎn)洗滌停止。同時(shí)T1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)時(shí)器T2得電，2s后T2動(dòng)合觸點(diǎn)閉 合，輸出繼電器丫3得電為“ 1”，洗衣機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌，同時(shí)計(jì)時(shí)器 T3得電，30s后T3動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，T4得電，2s后T4動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器CT100 計(jì)數(shù)1 次; T4 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，計(jì)時(shí)器 T0、T1、T2、T3、T4 失電復(fù)位， T4 失電后其動(dòng)斷觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，T0得電，2s后，丫2得電，開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌，如 此循環(huán)5次，計(jì)數(shù)器CT10（計(jì)數(shù)5次后，C100動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器丫4 得電為“ 1

11、”，排水閥打開(kāi)排水，待排水至低水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2時(shí)，輸入繼電器X2動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，丫4失電為“ 0”，停止排水，同時(shí)X2動(dòng)合觸點(diǎn)閉 合，輸出繼電器 丫5 得電為“1”，脫水電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)始脫水，同時(shí)計(jì)時(shí)器 T5得電，30s后T5動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，丫5失電為“ 0”，脫水停止；同時(shí)T5 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器CT10計(jì)數(shù)1次。同時(shí)T5動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使高水位 進(jìn)水閥打開(kāi)注水，開(kāi)始第2次大循環(huán)，第2次大循環(huán)結(jié)束后，計(jì)數(shù)器CT101 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器 丫0 得電為“ 1”，報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)計(jì)時(shí)器 T6 得電，3s后T6動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，丫0失電為“ 0”，報(bào)警停止，自動(dòng)洗衣過(guò) 程完成。其中S2為手動(dòng)排水按鈕，

12、S3為手動(dòng)脫水按鈕，S4為手動(dòng)停止按 鈕。6.5程序語(yǔ)句表0STXO2SSTTO52TMX4K3001ORRIO26ORY2K2080STT52ORT327AfX?酊srTi札AMX?AMtX?ANJT15&r amin3T斗ANfCI0129OLY257STY483CLL015ANFVftSTTOJBCT10AK2伽Y+?lAMK55TClOt7ANFTh壯TMX161ST伽fi7ORY0KOTRIO62ORY4HHANiX59STRIOST1163ORX389ANIT610OR1詔xs64r anjX590OTY011ANJX537TMX2施ANlX291ST012AN!XIK2066OT

13、Y492ORT613OT140STT267STX293ANIX51ASTXI二丨ORY368OKV；94TMX6J3ORTO42AMIX3fi9roHX4K3016ANfX513ANlTJ70LniY197ED17ANJT444orY3ANlX5IHANHIO45siT272ANlT519ANt4白ANlX573OTY520ANf襯1 MX374STI421ANY575ANlX522TMX050ST丁 376ANX2K2051ANX577TMX5圖11程序語(yǔ)句表7結(jié)束語(yǔ)該系統(tǒng)采用PLC為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測(cè)試方法可靠，它具有較強(qiáng)的 靈活性，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各

14、項(xiàng) 技術(shù)開(kāi)發(fā)的同步性，提高了勞動(dòng)效率，達(dá)到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。此外，PLC可以重復(fù)使用，降低了測(cè)試經(jīng)費(fèi)。它的靈活性、操作方便 性也方便測(cè)試者隨時(shí)輸入、調(diào)試和修改控制程序。PLC又設(shè)有串行接口,方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，組成測(cè)控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護(hù)和使用帶來(lái)了很 大方便致謝畢業(yè)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(wèn)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(guò)程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異， PLC 已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng) 域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。 因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握 PLC的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的?；仡櫰鸫舜蜳LC畢業(yè)設(shè)

15、計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿, 從理論到實(shí)踐，在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以 學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到 了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)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(lái)，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(guò)程中遇到問(wèn)題， 可以說(shuō)得是困難重重， 這畢竟第一次做的， 難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題， 同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得 不夠深刻，掌握得不

16、夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò) 的知識(shí)重新溫故。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后 在指導(dǎo)老師的辛勤、指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在指導(dǎo)老師的身上我 學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型?學(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝。參考文獻(xiàn)1 魏志精可編程控制器應(yīng)用基礎(chǔ)【電子工業(yè)出版社，20032 周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用【M】機(jī)械工業(yè)出版社.3 潘月琴.全自動(dòng)洗衣機(jī)的維修【北京科學(xué)技術(shù)出版社，20044 廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003李國(guó)厚.PLC原理及應(yīng)用設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,20056 潘海燕 . 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的單片控制 J. 電子世界， 2003(3)7 吳存宏.淺談PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)中運(yùn)用J.設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，19998 王玉梅 . 全自動(dòng)洗衣機(jī)的模糊控制系統(tǒng) J. 濰坊學(xué)院學(xué)報(bào) ，20009 余劍生 . 基于模糊控制的智能洗衣機(jī)的程序控制系統(tǒng) J. 廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué) 報(bào)，200510 周德林 . 電腦的程序控制系統(tǒng) . 家用電器 ，200511 榮俊昌 . 全自動(dòng)洗衣機(jī)原理與維修 . 高等教育出版社 ，199812 錢(qián)如竹 . 快修家用洗衣機(jī) . 北京 ：人民郵電出版社 ，200313 邱士安 . 機(jī)電一體化技術(shù) . 西安電子科技大學(xué)出版社 ，19