2022年全自動洗衣機的PLC編程控制系統(tǒng)

1、江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 1 頁 共 26 頁1 江西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書課題名稱 :全自動洗衣機的plc 控制系統(tǒng)系別機 電 系專業(yè)機電一體化班級09 機電（ 3）班姓名李 志 彬學號20092755 指導教師祝 紅 芳起訖時間：2011 年 11 月7 日_2012 年3 月1 日精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)

2、職業(yè)技術學校院第 2 頁 共 26 頁2 摘要可編程控制器（plc）是以計算機技術為核心的通用自動化控制裝置，它的成功性能強，可靠性高， 體積小巧。 該全自動洗衣機的設計是以西門子s7200plc cpu224 為控制核心，分配有12 個輸入點和輸出點，采用了7 個定時器對電機轉動進行計時，2 個計數(shù)器對洗衣機進行循環(huán)控制。實現(xiàn)浸泡洗滌漂洗脫水自動控制。s7200 漢化版仿真軟件對程序進行調試，設計出一套合理的系統(tǒng)，實現(xiàn)預期功能。關鍵詞 ：可編程控制器全自動洗衣機s7200plc 自動控制cpu224精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2

3、 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 3 頁 共 26 頁3 目錄第 1 章全自動洗衣機 plc 的控制控制要求1.1全自動洗衣機的基本結構、工作流程和工作原理1.2洗衣機的控制要求第 2 章全自動洗衣機的控制系統(tǒng)資源配置和plc 選型2.1 控制系統(tǒng)硬件接線圖2.2 plc 外形圖2.3 i/o 的地址分配2.4 plc 系統(tǒng)選型2.5 其他硬件選擇第 3 章全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計3.1 編程軟件3

4、.2 流程圖3.3 源程序設計第 4 章程序調試4.1 程序的下載4.2 程序調試的步驟第 5 章課程設計總結與心得第 6 章參考文獻精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 4 頁 共 26 頁4 前言隨著社會的發(fā)展，工業(yè)話化的加速，出現(xiàn)了洗衣機，再就是自動洗衣機。無論是波輪式洗衣機也好，都朝著智能化，水流方式多樣化

5、，洗衣機創(chuàng)造化，設計更趨人性化四大特征方向發(fā)展， 傳統(tǒng)的電氣控制已竟不能滿足現(xiàn)狀的要求了，使智能化得控制取代了傳統(tǒng)的工業(yè)控制，洗衣機的工作原理：全自動化洗衣桶和脫水桶是以同一心安放的，內桶可以旋轉，作為脫水桶。 內同的周圍有許多小孔，使內桶和外桶水流相通，洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時通過控制系統(tǒng)將進水電磁閥打開，經水管將水注入到外桶。排水時，通過控制系統(tǒng)將排水電磁閥打開，將水由外桶拍到機外。洗滌正傳、反轉由洗滌電動機驅動撥盤正反轉來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉。脫水時， 控制系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶進行正反轉甩干，高、低水位控制開關分別用來檢測高、低水

6、位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作，停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。隨著先進科學技術發(fā)展，應用于洗衣機上的技術越來越成熟，洗衣機的發(fā)展也越來越快，將來的洗衣機主要議一下方面發(fā)展：1.高度智能化2.健康化3.節(jié)水節(jié)能4.大容量和微型化本次設計主要采用plc 控制技術設計全自動洗衣機控制系統(tǒng)，跟傳統(tǒng)的洗衣機有智能化、實時監(jiān)控、 人性的功能， 本系統(tǒng)最大的優(yōu)點集中體現(xiàn)在：實現(xiàn)功能齊全， 外圍電路簡單，時間計算精確一以及可維護方面等。具有可靠性高， 安全性好， 開發(fā)價值高等一系列的優(yōu)點。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - -

7、 - - 第 4 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 5 頁 共 26 頁5 第 1 章 全自動洗衣機 plc 控制的控制要求1.1.全自動洗衣機的基本結構、工作流程和工作原理1）全自動洗衣機的基本結構2）全自動洗衣機的工作流程精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f -

8、 - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 6 頁 共 26 頁6 3）全自動洗衣機的工作原理洗衣機的進水、排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌的正傳、反轉由電動機驅動波盤正、反轉來實現(xiàn)。脫水時，由脫水電磁離合器合上，排水電磁閥吸合，洗滌電動機正轉進行甩干。洗滌完成由蜂鳴報警。1.2.洗衣機的控制要求（1）按下啟動按鈕及水位開關，開始進水直到中水位，關水。（2）2 秒后開始洗滌。（3）洗滌時正轉30 秒，停 2 秒，然后反轉30 秒，停 2 秒。（4）如此循環(huán)5 次，總共 320 秒后進行排水

9、，排空后脫水30 秒。（5）開始洗滌，重復（1）（4） ，清洗兩遍。（6）清洗完成，報警3 秒自動停機。（7）若按下停車按鈕，可手動排水和脫水。第 2章全自動洗衣機控制系統(tǒng)資源配置和plc 選型2.1制系統(tǒng)硬件接線圖2.2.plc 的外形圖外形圖全自動洗衣機控制系統(tǒng)選擇西門子公司的s7200 系列和控制單元， 如圖 3 所示為plc 的精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 26 頁

10、- - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 7 頁 共 26 頁7 2.3.i/o 的地址分配1）數(shù)字量輸入部分全自動洗衣機控制系統(tǒng)的輸入有啟動、停止、高水位、中水位、低水位、手動排水和手動脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測開關總共11 個輸入點，具體的輸入分配如圖下表所示。2）數(shù)字輸出部分全自動洗衣機控制系統(tǒng)的外部設備有進水電磁閥、排水電磁閥、 正、反洗滌電動機、 蜂鳴器、指示燈等，具體的輸出分配如下表所示精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料

11、可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 8 頁 共 26 頁8 2.4.plc 的選型從上面的分析可以知道，系統(tǒng)共有12 個輸入點和9 個輸出點。如果選用cpu222，需要擴展單元，如果選用cpu226plc ，則價格較高，浪費較大。參照西門子s7200plc 產品目錄及市場實際價格，選用主機cpu224 一臺配置如圖所示2.5其它器件選擇1）.輸入器件：啟動、停止選擇點動按鈕；水位選擇開關選用具有動合觸點但無自動復位的旋轉開關；檢測傳感器選用液位開關；手動排水，手動脫水選擇

12、具有動合觸點且自動復位的按鈕。2).輸出器件 : 啟動、正傳及脫水、反轉選用接觸線圈；進水電磁閥、排水電磁閥由于采用直流輸入。所以選用國標為mb 的電磁閥；報警與水位顯示選用pg 指示燈。3）主要電路部分：由低壓斷路器、熱保護元件、動合觸點及yxd120 系列洗衣機專用電機組成。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第

13、 9 頁 共 26 頁9 第 3 章全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計3.1.編程軟件西門子公司為s7 200plc 設計的 step7microwin32v3.2編程軟件 s7200 漢化版仿真軟件3.2流程圖1）正常流程圖如圖4 所示流程圖描述：按下啟動按鈕開始進水；進水到規(guī)定高度，使水位開關接通，實現(xiàn)洗滌正轉，并停止進水；洗滌正轉30 秒后，停止2 秒，反轉30 秒后，停止2 秒。計數(shù)器加1，累計洗滌次數(shù)；若未滿 5 次則重復進行洗滌。直至洗滌達到5 次，開始排水，由于排水，水位降低，當水位低于規(guī)定下限水位時，排空檢測開關接通，開始脫水30 秒后，計數(shù)器加1，脫水停止，然后再返回到進水動作，重

14、復上述過程3 次，報警并停止。2）.定時器、計數(shù)器分配定時器部分 ：計數(shù)器部分：精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 10 頁 共 26頁10 3）. 正常程序運行流程圖3.3 源程序設計1） 啟動全自動洗衣機q0.0 是啟動輸出， m0.1 是啟動輔助繼電器，當洗衣機的啟動按鈕按下時，q0.0 和 m0.1得電。

15、它的指令程序為：network1 開始洗滌ld i0.0 o m0.1 an c2 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 11 頁 共 26頁11 an i0.1 an i0.1 = m0.1 = q0.0 2)進水閥控制洗衣機啟動后，再按下水位選擇開關，進水電磁閥得電，洗衣機開始進水。當所選擇的水位的限位開關

16、動作后，進水電磁閥，洗衣機停止進水。它的指令程序為：etwork2 進水閥控制ld m0.1 eu ld i0.5 eu old .3 .2 .3 network 3 ld i0.2 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 12 頁 共 26頁12 an i0.6 ld i0.3 an i0.7 old ld i

17、0.4 an i1.0 old a m0.3 = q0.4 network4 ld q0.4 ed o m0.4 a m0.1 = m0.4 network6 ld t37 o m0.2 an c1 a m0.1 = m0.2 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 13 頁 共 26頁13 精品學習資料 可選擇

18、p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 14 頁 共 26頁14 3)洗滌控制當進水電磁閥釋放2 秒后，洗衣機開始洗滌。洗滌時，正轉30 秒，停 2秒，然后反轉30秒，停 2 秒，如此循環(huán)5 次，總共320 秒，它指令程序為：精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 頁，共 2

19、6 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 15 頁 共 26頁15 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 16 頁 共 26頁16 精品

20、學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 17 頁 共 26頁17 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 頁，

21、共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 18 頁 共 26頁18 4）.水閥控制當洗滌循環(huán)5 次結束后，排水電磁閥得電，洗衣機開始排水。它的指令程序為：5）.脫水控制當排空檢測限位開關動作后，開始30 秒脫水。它指令程序為：精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 19 頁 共 2

22、6頁19 6）.清洗和漂洗計數(shù)脫水結束后，洗衣機開始清洗，開始進水直到選擇的水位，2 秒后開始清洗。清洗時，正轉 30 秒，停 2 秒，然后反轉30 秒，停 2 秒。循環(huán) 5 次后，開始排水，排空后脫水30 秒。一共清洗兩遍，它的指令程序為：7）.報警輸出清洗完成后，報警3 秒自動停機。它的指令程序為：精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 頁，共 26 頁 - - - - - - - -

23、 -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 20 頁 共 26頁20 8）.水位指示顯示全自動洗衣機的水位。它的指令程序為：network21 水位指示ld i0.6 = q0.6 network22 ld i0.7 = q0.7 network23 ld i1.0 = q1.0 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 21

24、頁 共 26頁21 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 22 頁 共 26頁22 第 4 章程序調試4.1.程序的下載由于缺少硬件設備，用s7200 仿真軟件來調試程序；將編寫好的梯形圖程序生產awl 文件，運行s7 200 仿真軟件，選cpu 型號為 224，導入 awl 文件運行程序，若要修改程序，先將p

25、lc 設定為stop 狀態(tài)下，運行編程軟件，打開全自動洗衣機程序，即可在線調試。4.2.程序調試步驟1）.擇型號為pu224 精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 22 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 22 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 23 頁 共 26頁23 2)轉載程序：3）. 運行程序：程序加載后，點便可運行仿真，下方是輸入繼電器，用點動指示燈控制，上方為輸出繼電器；梯形圖中

26、有顏色代表得電。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 24 頁 共 26頁24 4）. 檢查程序運行后，按要求進行輸入，觀察輸出是否達到控制要求a.正傳定時器運行正常b.脫水定時運行正常精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 24 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 24 頁，共 26 頁 - - - - - - - - -江西工業(yè)職業(yè)技術學校院第 25 頁 共 26頁25 c. 反轉定時正常d. 循環(huán)計數(shù)正常精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - -