PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC空制的控制要求1.1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1、全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。停止按鈿外桶波輪拴制器低水控制按鈕變速器高水位控制按鈿圖1-1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖進(jìn)水口、啟動(dòng)按鈕三一2、全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流程全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意段口圖1-2年1示。開(kāi)始圖1-2全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖3、全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌完成由蜂鳴

2、器報(bào)警。1.1.2 洗衣機(jī)控制要求全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求：(1)按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)水直到高(中、低)水位，關(guān)水(2)2秒后開(kāi)始洗滌(3)洗滌時(shí)，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(kāi)始排水，排空后脫水30秒(5)開(kāi)始清洗，重復(fù)(1)(4),清洗兩遍(6)清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)(7)若按下停車按扭，可手動(dòng)排水(不脫水)和手動(dòng)脫水(不計(jì)數(shù))1.2全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置1.2.1 控制系統(tǒng)硬件接線圖1. 控制系統(tǒng)硬件接線圖全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)硬件接線圖見(jiàn)所附圖紙。2. PLC外形圖全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)選擇西門子公司

3、的S7-200系列PLC(6ES7214-1AD23-0XB0)作為控制單元，如圖1-3所示為所選PLC外形圖。中白FE圖1-3PLC(6ES7214-1AD23-0XB0)外形圖3. I/O地址分配由于S7-200224CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入，10點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不需要再增加擴(kuò)展模塊。模塊上的輸入端對(duì)應(yīng)的輸入地址是I0.0I1.2,輸出端對(duì)應(yīng)的輸出地址是Q0.0Q1.01.2.2模塊功能概述CPU模塊采用西門子公司的6ES7214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V供電（直流晶體管輸出），有14點(diǎn)數(shù)字量輸入和10點(diǎn)數(shù)字量輸出，完全能滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求，所以

4、不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊。1.3全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試1.3.1 編程軟件以西門子公司為S7-200PLC設(shè)計(jì)的V3.2STEP7MicroWINSP4編程軟件為例。1.3.2 程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置1 .流程圖正常運(yùn)行流程圖正常運(yùn)行流程圖如圖1-4所示。流程圖描述：按下啟動(dòng)按扭，開(kāi)始進(jìn)水；進(jìn)水到規(guī)定高度，使水位開(kāi)關(guān)接通，實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn)，并停止進(jìn)水；洗滌正轉(zhuǎn)30S后，停止2秒，反轉(zhuǎn)30S后，停2秒。計(jì)數(shù)器加1,累計(jì)洗滌次數(shù)；若未滿5次則重復(fù)進(jìn)行洗滌，直至洗滌達(dá)到5次，開(kāi)始排水.由于排水，水位降低，當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時(shí)，排空檢測(cè)開(kāi)關(guān)接通，開(kāi)始脫水，脫水30S后，計(jì)數(shù)

5、器加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動(dòng)作重復(fù)上述過(guò)程3次，報(bào)警并停機(jī)圖1-4正常運(yùn)行的流程圖(2)程序的構(gòu)成這個(gè)程序只有自動(dòng)方式。在自動(dòng)方式下，PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)(用于全自動(dòng)洗衣機(jī)一切都工作正常的情況下)。(3)程序的下載、安裝和調(diào)試將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。全自動(dòng)洗衣機(jī)程序是由V3.2STEP7MicroWINSP4編程軟件的指令完成。若要修改程序，先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下運(yùn)行編程軟件，打開(kāi)全自動(dòng)洗衣機(jī)程序，即可在線調(diào)試。1.4全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC空制系統(tǒng)程序1.4.1 系統(tǒng)資源分配1)數(shù)字量輸入部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系

6、統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)、停止、高水位、中水位、低水位、手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測(cè)開(kāi)關(guān)共11個(gè)輸入點(diǎn)。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(hào)地址啟動(dòng)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(cè)開(kāi)關(guān)ST1I0.5高水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)ST2I0.6中水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)ST3I0.7低水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)ST4I1.0手動(dòng)排水按鈕SB6I1.1手動(dòng)脫水按鈕SB7I1.22）數(shù)字量輸出部分/反轉(zhuǎn)洗滌電動(dòng)機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表1-2

7、所示。表1-2輸出地址分配名稱符號(hào)地址啟動(dòng)指令J1Q0.0進(jìn)水閥控制繼電器J2Q0.1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)及脫水繼電器J3Q0.2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器J4Q0.3排水閥控制繼電器J5Q0.4報(bào)警蜂鳴器HAQ0.5高水位指示燈HL1Q0.6中水位指示燈HL2Q0.7低水位指示燈HL3Q1.03）定時(shí)器部分具體的定時(shí)器分配如表1-3所示。表1-3定時(shí)器分配定時(shí)器功能T37延時(shí)2秒開(kāi)始洗滌T38洗滌正車t定時(shí)3秒T39洗滌反車t定時(shí)1秒T40脫水定時(shí)10秒T30報(bào)警定時(shí)3秒4）計(jì)數(shù)器部分具體的計(jì)數(shù)器分配如表1-4所示。表1-4計(jì)數(shù)器分配計(jì)數(shù)器功能C1洗滌循環(huán)計(jì)數(shù)5次C2清洗和漂洗計(jì)數(shù)3次1.4.2源程序1）啟動(dòng)全

8、自動(dòng)洗衣機(jī)Q0.0是啟動(dòng)輸出，M0.1是啟動(dòng)輔助繼電器，當(dāng)洗衣機(jī)的啟動(dòng)按鈕按下時(shí)，Q0.0和M0.1得電。它的指令程序?yàn)椋篘etwork1開(kāi)始洗滌LDI0.0OM0.1ANC2ANI0.1=M0.1=Q0.0所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-5所示Network1NetworkTitle|開(kāi)始洗灤I0.QM0.110.1M0,1I1/H-pC)|Q00圖1-5啟動(dòng)指令梯形圖2）進(jìn)水閥控制洗衣機(jī)啟動(dòng)后，再按下水位選擇開(kāi)關(guān)，進(jìn)水電磁閥得電，洗衣機(jī)開(kāi)始進(jìn)水。當(dāng)所選擇水位的限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，進(jìn)水電磁閥釋放，洗衣機(jī)停止進(jìn)水。它的指令程序?yàn)椋篘etwork2進(jìn)水閥控制LDM0.1EULDI0.5EUOLDOM0.3AN

9、M0.2=M0.3Network3LDI0.2ANI0.6LDI0.3ANI0.7OLDLDI0.4ANI1.0OLDM0.3=Q0.1Network4LDQ0.1EDTONT37,+20Network5LDT37OM0.2ANC1AM0.1=M0.2所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-6所示圖1-6進(jìn)水閥控制梯形圖3）洗滌控制當(dāng)進(jìn)水電磁閥釋放2秒后，洗衣機(jī)開(kāi)始洗滌。洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒。它的指令程序?yàn)椋篘etwork6正轉(zhuǎn)及脫水控制LDM0.2ANT38ANQ0.3AM0.1LDI0.5ANT40ANQ0.3AM0.1OLD

10、LDI1.2ANM0.1OLD=Q0.2Network7LDM0.2ANT39TONT38,+300Network8反轉(zhuǎn)控制LDT38ANT39AM0.1=Q0.3Network9LDQ0.3TONT39,+300Network10LDT39EDLDT40EDCTUC1,+5所對(duì)應(yīng)的梯形圖如1-7所示Network6正轉(zhuǎn)及脫水控制M0.T38Q0.3M0.1Q0.2)I0.5Q0.3M0.111.2M0.1Network7M0.2T39INTONPTT3800-圖1-7洗滌控制梯形圖4）出水閥控制當(dāng)洗滌循環(huán)5次結(jié)束后，排水電磁閥得電，洗衣機(jī)開(kāi)始排水。它的指令程序?yàn)?Network11出水閥控制

11、LDC1LDI1.1ANM0.1OLD=Q0.4所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-8所示圖1-8出水閥控制梯形圖5）脫水計(jì)時(shí)當(dāng)排空檢測(cè)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，開(kāi)始30秒脫水。它的指令程序?yàn)?Network12脫水計(jì)時(shí)LDI0.5TONT40,+3006）清洗和漂洗計(jì)數(shù)脫水結(jié)束后，洗衣機(jī)開(kāi)始清洗，開(kāi)始進(jìn)水直到選擇的水位，2秒鐘后開(kāi)始清洗。清洗時(shí),正轉(zhuǎn)3秒，停秒，然后反轉(zhuǎn)秒，停1秒。循環(huán)5次后，開(kāi)始排水，排空后脫水20秒。一共清洗2遍。它的指令程序?yàn)椋篘etwork13清洗和漂洗計(jì)數(shù)LDM0.2EDLDNM0.1CTUC2,+3所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-10所示Network13清洗和灌洗計(jì)數(shù)C2M0.2M0.1NCUCTU+3-圖1-10清洗和漂洗計(jì)數(shù)梯形圖7）報(bào)警輸出清洗完成后，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。它的指令程序?yàn)?Network14報(bào)警輸出LDM0.1TOFT30,+30Network15LDNM0.1AT30Q0.5所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-11所示圖