基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要可編程控制器(PLC)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)化控制裝置，它的功能性強(qiáng)，可靠性高，變成簡(jiǎn)單，使用方便，體積小巧，近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，被譽(yù)為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化主要支柱之一。在現(xiàn)代的社會(huì)中，全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)入各個(gè)家高全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能和性能，避免了傳統(tǒng)控制的一入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng) 計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行 全自動(dòng)洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過(guò)程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件動(dòng)作，整個(gè)洗衣過(guò)程自動(dòng)完成。所用的程序控制器可分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式和單片機(jī)式。從控制方式的發(fā)展階段上分：全自動(dòng)洗衣機(jī)可分為兩大類：第一類電動(dòng)控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由電動(dòng)元件組成。第二類是電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計(jì)算機(jī)組成。電動(dòng)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動(dòng)控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，是自動(dòng)控制的初級(jí)階段。隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。因此，電動(dòng)控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺(tái)?？删幊炭刂破魇且环N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)。它采用可編程序的存貯器,用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程.可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。它的洗衣桶(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)、外桶的水流相同。全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別用進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管講水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水電磁閥打開(kāi)，將水由外桶排除到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、翻轉(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)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)3.1要求簡(jiǎn)述能夠?qū)崿F(xiàn)洗衣、漂洗和脫水的功能。2.要求能夠使用按鍵模擬對(duì)洗衣機(jī)的控制，能夠設(shè)置工作模式，為了便于觀察，將洗衣機(jī)設(shè)定的工作模式(1~5)和整個(gè)過(guò)程所剩的工作時(shí)間用數(shù)碼管顯示出來(lái)(時(shí)間分辨率為1分鐘)，能夠?qū)⑾匆聶C(jī)當(dāng)前所處的狀態(tài)(注水，洗衣，排水，甩干)用發(fā)光管或者數(shù)碼管顯示出來(lái)。 洗衣步驟如下：3.2自動(dòng)模式洗衣步驟：按下啟動(dòng)按鈕、水位選擇、模式選擇、時(shí)間選擇，開(kāi)始進(jìn)水直到高(中、低)水位，自動(dòng)關(guān)水 30秒 (4)開(kāi)始清洗，重復(fù)(1)~(4)，清洗兩遍 (5)清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī) (6)若按下停車按鈕，可手動(dòng)排水(不脫水)和手動(dòng)脫水(不計(jì)數(shù)) (7)速度設(shè)定顯示，速度反饋顯示 4.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案概4.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和1.最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求PLC求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等)，也能正常工作。 帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求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/輸出模2控制系統(tǒng)框圖：實(shí) 關(guān)，用變頻器進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)，通過(guò)進(jìn)水/排水電機(jī)轉(zhuǎn)速正、反轉(zhuǎn)水位選擇 4.3洗滌電機(jī)的調(diào)速設(shè)計(jì)：洗滌電機(jī)需要用到三個(gè)速度模式，這里通過(guò)PLC控制變頻器進(jìn)行電機(jī)的控制。變頻器進(jìn)行了分級(jí)調(diào)速，應(yīng)用了三個(gè)速度模式。正反轉(zhuǎn)也應(yīng)用變頻器進(jìn)行行反向制動(dòng)。變頻器實(shí)現(xiàn)的功能：HMI功能設(shè)計(jì)： (強(qiáng)力洗、普通洗、輕揉洗、漂洗、脫水、自動(dòng)模式)，排水，水位選擇 (高、中、低)，時(shí)間選擇(時(shí)間輸入以及時(shí)間段選擇)等。實(shí)現(xiàn)功能： 主要應(yīng)用變頻器的數(shù)字輸入端子，將PLC的輸出相應(yīng)的接到變頻器的數(shù)字輸入端子上，通過(guò)端子自動(dòng)控制電機(jī)的運(yùn)行。功能：【3】分級(jí)調(diào)速(3個(gè)速度級(jí)別對(duì)應(yīng)三種洗滌方式)控制變頻器端子響應(yīng)，使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速、正反轉(zhuǎn)等功能。反轉(zhuǎn)，這兩個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)洗滌和漂洗的正反轉(zhuǎn)。75%”，實(shí)現(xiàn)按級(jí)調(diào)速，滿足洗衣機(jī)輕柔、普通、強(qiáng)力模式。 C需控制的模擬量、開(kāi)關(guān)量、輸入輸出設(shè)備情況來(lái)確定，一般一個(gè)輸入輸出元件要占用一個(gè)輸入輸出點(diǎn)。考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)在估計(jì)的總點(diǎn)數(shù)上進(jìn)水閥控制繼電器通電啟動(dòng)按鈕停止按鈕 電機(jī)正轉(zhuǎn)及脫水繼電器報(bào)警蜂鳴器 該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU-226(AC/DC/繼電器)模塊，它可控制變頻器主要用于控制洗衣機(jī)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)以及高、中、低轉(zhuǎn)速控制，由于實(shí)驗(yàn)H動(dòng)控制電機(jī)的運(yùn)行。功能：【3】分級(jí)調(diào)速(3個(gè)速度級(jí)別對(duì)應(yīng)三種洗滌方式)3 5.3設(shè)備選型及報(bào)價(jià)6ES7216-2BD23-0XB8S7-200PLCWEINVIEWMI施耐德電源S7-226CN(24DI/16DO)MT6070iHABL2REM24020HHKTRH2CHINTCJX2-09CHINTF4-11DZ7LE-32C10DZ47-60ECEM5CN111144214521 5.4PLC外部接線圖與電氣原理圖：PLC程序地址分配：名稱名稱地址輸入通電啟動(dòng)按鈕M0.0I0.0MI0.1普通洗滌模式M1.2I1.2輕揉洗滌模式M1.3I1.3漂洗模式M1.4I1.4 MMM0.3MM設(shè)定時(shí)間制繼排水閥控制繼燈示燈 器排水時(shí)間設(shè)定式定時(shí)蜂鳴器響應(yīng)時(shí)間脫水時(shí)間設(shè)定自動(dòng)模式計(jì)時(shí) 6.2自動(dòng)模式流程圖：NYNNYN30S YYN YNYNYLC37-6869-7273-76智能洗衣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案所選方案論證報(bào)告與可行性分析報(bào)告的撰寫(xiě)設(shè)備選型，報(bào)價(jià)根據(jù)設(shè)計(jì)方案繪制電氣原理圖，檢查核對(duì)繪制接線圖及部件圖，并由指導(dǎo)教師檢查根據(jù)所設(shè)計(jì)的圖紙確定裝備步驟檢測(cè)無(wú)誤后，提交技術(shù)檢測(cè)報(bào)告和上電調(diào)試申請(qǐng)報(bào)告各組成員對(duì)所研制控制系統(tǒng)上電調(diào)試，編制控制程度項(xiàng)目節(jié)課考核項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告的撰寫(xiě)及結(jié)題演講智能洗衣機(jī)控制器設(shè)置課程設(shè)計(jì)總結(jié)C 對(duì)之的素質(zhì)。綜合設(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)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)生來(lái)說(shuō)掌握PLC的開(kāi)發(fā)C方案的確定，從理論到時(shí)間，在綜合設(shè)計(jì)的日子里，可以說(shuō)是苦多于甜，但是