PLC控制的全自動洗衣機課程設(shè)計程序及調(diào)試圖

1、目錄摘要1.1 設(shè)計題目1.2 全自動洗衣機 PLC 控制的控制要求及工作原理1.2.1 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)和工作流程1.2.2 洗衣機控制要求及工作原理2.1 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.1.1 控制系統(tǒng)硬件控制方案2.2.2 PLC 控制和 I/O 分配3.1 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設(shè)計3.1.1 程序流程分析3.2.2 程序的編制及調(diào)試4.1 總結(jié)5.1 參考文獻摘要隨著科學技術(shù)不斷進步和社會飛速發(fā)展，洗衣機成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器 產(chǎn)品。洗衣機的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向。本文首先介紹了洗衣機的發(fā)展， 然后重點介紹了洗衣機的設(shè)計，對程序流程圖及編程軟件

2、進行了說明，最后對系統(tǒng)進行了仿 真。本次設(shè)計采用步進順控指令編程，根據(jù)工藝要求編程簡單、可允許雙線圈使用，PLC采樣按鈕及限位開關(guān)外部輸入信號的變化，執(zhí)行相應(yīng)的程序，然后輸出控制電機正反轉(zhuǎn)及脫水 處理。最后就本課題所做的工作進行了總結(jié)，并對進一步的研究提出了自己的看法。本次設(shè)計 的全自動洗衣機工藝要求有待改善，不可以單獨脫水及洗衣時間的設(shè)置；由于時間有限，沒 做進一步的改善?；谌詣酉匆聶C在日常生活中廣泛運用，本設(shè)計具有廣泛的推廣價值。AbstractWith the continuous progress of science and technology and the rapid de

3、velopment of society, washing into people's everyday life, household products.Fully automatic washing machines, multi-functional and intelligent direction of its development. This paper describes the development of washing machines, washing machine and then focuses on the design and programming

4、software, the program flow chart are described, and finally the system is simulated. The design uses a step sequence programming instructions, according to process requirements of simple programming, which allows dual coils, PLC sampling buttons and limit switch changes the external input signal, pe

5、rform the appropriate procedure, and then reversing the motor output control and dehydration treatment.Finally on the subject summarized the work done, and further research put forward their views. The design of the automatic washing process requirements need to be improved, not a separate set of ti

6、me dehydration and laundry; Due to time constraints, no further improvement. Automatic washing machine based on widely used in daily life, the design of a wide range of promotional value.全自動洗衣機1.2 全自動洗衣機 PLC 控制的控制要求及工作原理1.2.1 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)和工作流程1、全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示。2、全自動洗衣機的工作流程 全自動洗衣機的單循環(huán)

7、工作流程示意圖如圖 1-2 所示。開始進水洗滌脫水結(jié)束圖 1-2 全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖1.2.1 洗衣機控制要求及工作原理全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求（ 1） 按下啟動按扭及水位選擇開關(guān)，開始進水直到高（中、低）水位，關(guān)水2）2 秒后開始洗滌3）洗滌時，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）（ 4），清洗兩遍6） 清洗完成，報警 3 秒并自動停機7） 若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）全自動洗衣機工作原理以日常生活中最常見的波輪式全自動洗衣機為例，洗衣機的

8、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，通過電控系統(tǒng)使進 水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機外。洗 滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時，通過電控系統(tǒng)將離 合器合上，由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。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

9、水。 波輪式全自動洗衣機的實物示意圖如圖 1.1 所示2.1 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.1.1 控制系統(tǒng)硬件控制方案全自動洗衣機控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7-200系列 PLC （6ES7 214 -1AD23 -0XB0 ）作為控制單元，2.2.2 PLC 控制和 I/O 分配1 . PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計 PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求充分發(fā)揮 PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的

10、一條原則。 這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究， 收集控制現(xiàn)場的資 料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員 緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。2. 保證 PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證 PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在 系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。3. 在滿足控制要求的前提下，力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修

11、方便一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量， 帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益， 但新工程的投入、 技術(shù)的培訓、設(shè)備的維護也將導致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷 地擴大工程的效益， 另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。 這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、 經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。4考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進，在選用PLC時，在 I/O 點數(shù)和內(nèi)存容量上適當留有余地。由于技術(shù)的不斷發(fā)展， 控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高， 設(shè)計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和 完善的需要。這就要求在選擇 PLC、輸入 / 輸

12、出模塊、 I/O 點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當留有裕量，以滿足今 后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。5 軟件設(shè)計主要是指編寫程序，要求程序結(jié)構(gòu)清楚，可讀性強，程序簡短，占用內(nèi)存少，掃描周期 短。2. I/O 分配及連接圖由于 S7-200 224 CPU 模塊有 14點數(shù)字量輸入， 10點數(shù)字量輸出， 所以不需要再增加擴展模塊。 模塊 上的輸入端對應(yīng)的輸入地址是 I0.0 I1.2，輸出端對應(yīng)的輸出地址是 Q0.0 Q1.0 。CPU 模塊采用西門子公 司的 6ES7 214 -1AD23 -0XB0 模塊。由于該模塊采用直流 24V供電（直流晶體管輸出 ），有 14點數(shù)字量輸入和 10 點數(shù)字量輸出，完

13、全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊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(guān)共 11個輸入點。具體的輸入分配如表 1-1 所示。表 1-1 輸入地址分配名稱符號地址啟動按鈕SB1I0.0停止按鈕SB2I0.1高水位按鈕SB3I0.2中水位按鈕SB4I0.3低水位按鈕SB5I0.4排空檢測開關(guān)ST1I0.5高水位檢測開關(guān)ST2I0.6中水位檢測開關(guān)ST3I0.7低水位檢測開關(guān)ST4I1.0手動排水按鈕SB6I1.1手動脫水按鈕SB7I1.22）數(shù)字量輸出

14、部分全自動洗衣機控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉(zhuǎn)洗滌電動機、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表 1-2 所示。表 1-2 輸出地址分配名稱符號地址啟動指令J1Q0.0進水閥控制繼電器J2Q0.1電動機正轉(zhuǎn)繼電器J3Q0.2電動機反轉(zhuǎn)繼電器J4Q0.3排水閥控制繼電器J5Q0.4脫水閥控制繼電器Jj6Q0.5報警蜂鳴器HAQ0.6高水位指示燈HL1Q0.7中水位指示燈HL2Q1.0低水位指示燈HL3Q1.13）定時器部分具體的定時器分配如表 1-3 所示。表 1-3 定時器分配定時器功能T37延時 2 秒開始洗滌T38洗滌正轉(zhuǎn)定時 2 秒T39洗滌反轉(zhuǎn)定時 2 秒T40脫水

15、定時 10 秒T41報警定時 3 秒4）計數(shù)器部分具體的計數(shù)器分配如表 1-4 所示。表 1-4 計數(shù)器分配計數(shù)器功能C1洗滌循環(huán)計數(shù) 5 次2.1 I/O 連接圖啟動停止高水位開關(guān)中水位開關(guān)低水位開關(guān)手動排水手動脫水高液位傳感器SB1SB2SA1SASASBYVYVKAKA24VL1 通電進水 排水 正轉(zhuǎn)脫水中液位傳感器低液位傳感器水排空傳感器02-7電源M1 報警L6 高L7 中位L8 低圖 2 PLC 外部接線圖.1 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設(shè)計3.1.1 程序流程分析1.流程圖 正常運行流程圖正常運行流程圖如圖 1-4 所示。暫停 2S30S精選NYNY正常運行的流程圖圖 1-43.2

16、.2 程序的編制及調(diào)試3.1.1 程序流程分析啟動洗衣機LDI0.0OM0.1ANI0.1=M0.1=Q0.0進水閥控制LDM0.1EULDI0.5EUOLDOM0.3ANM0.2=M0.3高中低水位控制LDI0.2ANI0.6LDI0.3ANI0.7OLDLDI0.4ANI1.0OLDAM0.3Q0.1延時 2sLDQ0.1EDTONT37, +20循環(huán)五次LDT37OM0.2ANC1AM0.1M0.2正轉(zhuǎn)控制LDM0.2ANT38ANI0.5AM0.1Q 0.2LDM 0.2TONT38, +300反轉(zhuǎn)控制LDT38ANT39ANI0.5AM0.1=Q0.3LDQ0.3TONT39, +3

17、00循環(huán)五次LDT39EDLDT40EDCTUC1, +5出水閥控制LDC1LDI1.1ANM0.1OLD=Q0.4脫水閥控制LDI 1.2ANM 0.1OLDQ 0.5LDI 0.5TON T40 ,+100報警輸出LD M0.1TOF T41, +30LDN M0.1A T41= Q0.5水位指示LD I0.2= Q0.7LD I0.3= Q1.0LD I0.4= Q1.1程序流程調(diào)試丄)IDH9U11 i-T?MDU丄-Network *08- 丄-TZT37亠王三 TON+s' FT亙昌簾 ?£!?I4H?邕4 丄-* - - TX V5?MDk>丄匸4.1 總結(jié)本設(shè)計具有性能可靠，外圍電路簡單等優(yōu)點，設(shè)計思路清晰，程序簡單明了。但由于篇幅限制，很多 細節(jié)沒有進行相應(yīng)描述。鑒于水平有限，有不對之處，望多提出批評指導。本次課程設(shè)計使我深有感觸，只要付出就有回報，遇到問題多與老師同學交