PLC課程設(shè)計(jì)洗衣機(jī)

1、1 概述目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的要求也越來(lái)越高，目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等七大功能，在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是plc控制實(shí)現(xiàn)的，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出基于plc全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本設(shè)計(jì)采用物美價(jià)廉的三

2、菱為控制核心,為保證洗衣機(jī)及人身安全,設(shè)計(jì)了蜂鳴報(bào)警電路.功率驅(qū)動(dòng)電路由可控硅實(shí)施對(duì)電動(dòng)機(jī),進(jìn)水閥,排水閥的控制.本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)了全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本功能,其他的一些功能可在原有的基礎(chǔ)上擴(kuò)展升級(jí),使全自動(dòng)洗衣機(jī)能更加智能化,更加完善.我們是采用plc可編程控制技術(shù)設(shè)計(jì)的全自動(dòng)化洗衣機(jī)。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)電控系統(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

3、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。它能實(shí)現(xiàn)的功能有：首先系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時(shí)，按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)水，水滿（即水位到達(dá)高低）時(shí)停止進(jìn)水。2秒后開(kāi)始洗滌，洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)15秒后暫停，暫停3秒后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌15秒后暫停，暫停3秒。如此循環(huán)3次，排空后（水位下降到低位）開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水。脫水10秒即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)

4、過(guò)程。若未完成3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3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警10秒結(jié)束全部過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。此外按排水按鈕可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；按停車(chē)按扭可停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖如下圖1所示。圖1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖全自動(dòng)洗衣機(jī)有各種洗滌程序,可供自由選擇,工作時(shí)間可任意調(diào)節(jié)，而且工作狀態(tài)及洗、脫時(shí)間在面板都有顯示,能自動(dòng)處理脫水不平衡(具有各種故障和高低電壓自動(dòng)保護(hù)功能),工作結(jié)束或電源故障會(huì)自動(dòng)斷電,無(wú)需看管,確保安全。它還具有浸泡,手洗水流功能。它省時(shí)省力，操作簡(jiǎn)單，非常方便的適用于人們的日常生活中，給人們帶來(lái)了更多的好處。

5、2 總體方案設(shè)計(jì)21 拖動(dòng)方案選擇拖動(dòng)方式主要由液壓拖動(dòng)、電機(jī)拖動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)等。液壓驅(qū)動(dòng)以高壓油液作為工作介質(zhì)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是開(kāi)環(huán)的，也可以是閉環(huán)的，可以是直線的或者旋轉(zhuǎn)的。液壓油液可達(dá)到較高壓力，使機(jī)構(gòu)體積小，能得到較大的推力或轉(zhuǎn)矩，適用于大型機(jī)器人和大負(fù)載。其優(yōu)點(diǎn)為工作平穩(wěn)可靠，噪聲低。壓力流量可調(diào)，無(wú)需減速齒輪，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。具有自潤(rùn)滑性能，機(jī)械效率高。缺點(diǎn)為油液粘度受溫度變化影響，性能不穩(wěn)定,且高溫容易引起燃燒爆炸等危險(xiǎn)。液體存在泄漏，應(yīng)用場(chǎng)合受限制。需要專(zhuān)門(mén)的供油系統(tǒng)，成本高，需要維護(hù)。以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)的一種拖動(dòng)方式。又稱電氣傳動(dòng)。由于電能獲得方便，使用電動(dòng)機(jī)的設(shè)

6、備體積比其他動(dòng)力裝置小,并且沒(méi)有汽、油等對(duì)環(huán)境的污染,控制方便，運(yùn)行性能好，傳動(dòng)效率高，可節(jié)省能源等。所以，80以上的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)用電力拖動(dòng)電力拖動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)及其自動(dòng)控制裝置組成。自動(dòng)控制裝置通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)的控制，對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的控制，對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制以及對(duì)某些物理參量按一定規(guī)律變化的控制等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制。采用電力拖動(dòng)不但可以把人們從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，還可以把人們從繁雜的信息處理事務(wù)中解脫出來(lái)，并能改善機(jī)械設(shè)備的控制性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。按電動(dòng)機(jī)供電電流制式的不同，有直流電力拖動(dòng)和交流電力拖動(dòng)兩種交流電動(dòng)機(jī)沒(méi)有機(jī)械式整流子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠,有

7、良好的節(jié)能效果,在功率和轉(zhuǎn)速極限方面都比直流電動(dòng)機(jī)高。在所有的驅(qū)動(dòng)方式中，氣壓驅(qū)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的，在工業(yè)上應(yīng)用很廣。在機(jī)器人中主要應(yīng)用于1/2自由度的開(kāi)關(guān)類(lèi)型關(guān)節(jié)。氣動(dòng)執(zhí)行元件既有直線氣缸，也有旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)馬達(dá)。它具有壓縮空氣粘度小，容易達(dá)到高速、操作簡(jiǎn)單、可完成大量的點(diǎn)位搬運(yùn)操作任務(wù)、無(wú)需專(zhuān)用氣源，系統(tǒng)成本低廉、空氣介質(zhì)清潔無(wú)污染、工作壓力低，氣動(dòng)元件成本低等特點(diǎn)。它同時(shí)也有壓縮空氣工作壓力低輸出推力小、工作平穩(wěn)性差，速度控制困難，位置控制困難的缺點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中采用電機(jī)拖動(dòng)方式。22 控制方式選擇控制方式有多種，目前普遍使用的有plc控制、單片機(jī)控制和fpga控制。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路

8、技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。一些使用冗余cpu的plc的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從plc的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用plc構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，plc帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除plc以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。plc用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容

9、易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。plc由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。單片機(jī)與通用微型計(jì)算機(jī)相比較，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨(dú)到之處。單片機(jī)中的存儲(chǔ)器rom和ram是嚴(yán)格分工的。rom為程序存儲(chǔ)器，只存放程序、常數(shù)及數(shù)據(jù)表格。而ram則為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用作工作區(qū)及存放變量。這樣的結(jié)構(gòu)主要是考慮到單片機(jī)用于控制系統(tǒng)中，有較大的程序存儲(chǔ)空間，把已調(diào)試好的程序固化在rom中，而把少量的隨機(jī)數(shù)據(jù)存放在ram中，這樣，小容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器能以高速ram形式集成在單片機(jī)內(nèi)，以加快單片機(jī)的執(zhí)行速度。但單片機(jī)上ram

10、是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用，而不是當(dāng)作高速數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器（cache）用。單片機(jī)采用面向控制的指令系統(tǒng)。為滿足控制的需要，單片機(jī)的邏輯控制能力要優(yōu)于同等級(jí)的cpu，持別是單片機(jī)具有很強(qiáng)的位處理能力。由于體積小、成本低、運(yùn)用靈活、易于產(chǎn)品化，它能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器，做到機(jī)電儀一體化。它可用于工業(yè)控制、儀器儀表、電訊技術(shù)、辦公自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、汽車(chē)與節(jié)能、導(dǎo)航與控制等領(lǐng)域。fpga是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，其可以設(shè)計(jì)為各種邏輯功能，設(shè)計(jì)靈活。當(dāng)然它也可嵌入各種cpu做為處理器，如8051，arm，nios_ii等等構(gòu)架的cpu。其優(yōu)點(diǎn)是并行處理，因此速度快，適合與高速場(chǎng)合，例如圖像，視頻

11、數(shù)據(jù)采集與處理。在本次設(shè)計(jì)中，鑒于以上幾種控制方式，選用plc控制方式。23 工作方式選擇控制方式主要有知道自動(dòng)工作、半自動(dòng)工作和手動(dòng)工作。自動(dòng)控制是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的。指的是在沒(méi)人參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象或過(guò)程自動(dòng)地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。手動(dòng)控制方式是指每一操車(chē)設(shè)備的動(dòng)作在滿足閉鎖條件下,靠人工控制操作臺(tái)上的相應(yīng)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的.而在自動(dòng)控制方式下,只要每一操車(chē)設(shè)備的動(dòng)作滿足了相應(yīng)的閉鎖邏輯條件,該動(dòng)作就會(huì)自動(dòng)完成,此時(shí)操作臺(tái)上的指令按鈕功能失效。半自動(dòng)指的是

12、在安全區(qū)可以由操作人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，到工作區(qū)則由系統(tǒng)控制。全自動(dòng)洗衣機(jī)主要是采用自動(dòng)控制方式，為了緊急情況和檢修，同時(shí)采用手動(dòng)控制方式。24 信號(hào)檢測(cè)裝置選擇 信號(hào)檢測(cè)是針對(duì)反應(yīng)偏差問(wèn)題的一種系統(tǒng)研究測(cè)試方法。信號(hào)檢測(cè)并不嚴(yán)格地關(guān)注感覺(jué)過(guò)程，而是強(qiáng)調(diào)刺激事件出現(xiàn)與否的決策判斷過(guò)程。本設(shè)計(jì)采用控制閥來(lái)檢測(cè)水位。洗衣機(jī)控制面板的水位控制閥有一根細(xì)管與洗衣機(jī)內(nèi)桶的底部側(cè)面相通。當(dāng)洗衣機(jī)加水時(shí)， 管內(nèi)空氣被壓縮，當(dāng)達(dá)到一定壓力時(shí)，推動(dòng)控制閥內(nèi)電源鑄點(diǎn)相通。控制閥水位高、中、低所需要壓力不同。所以能控制不同水位。25 保護(hù)措施1、短路保護(hù)電氣設(shè)備由于各種原因相接加相碰，產(chǎn)生電流突然增大的現(xiàn)象叫短路。短路一般

13、分為相間短路和對(duì)地短路兩種。短路的破壞作用瞬間釋放很大熱量，使電氣設(shè)備的絕緣受到損傷，甚至把電氣設(shè)備燒毀。大的短路電流，可能在用電設(shè)備中產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，引起電氣設(shè)備的機(jī)械變型甚至損壞。短路還可能造成故障點(diǎn)及附近的地區(qū)電壓大幅度下降，影響電網(wǎng)質(zhì)量。短路保護(hù)應(yīng)當(dāng)設(shè)置在被保護(hù)線路接受電源的地方。電氣設(shè)備一般采用熔斷器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器等作為短路保護(hù)措施。2、過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)是指用電設(shè)備的負(fù)荷電流超過(guò)額定電流的情況。長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)負(fù)荷，將使設(shè)備的載流部分和絕緣材料過(guò)度發(fā)熱，從而使絕緣加速老化或遭受破壞。設(shè)備具有過(guò)負(fù)荷能力即具有一定的過(guò)載而又不危及安全的能力。對(duì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電力機(jī)都要有過(guò)負(fù)荷保

14、護(hù)。電氣設(shè)備裝設(shè)自動(dòng)切斷電流或限止電流增長(zhǎng)的裝置，例如自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)和有延時(shí)的電流繼電器等作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 3、欠壓和失壓保護(hù)電氣設(shè)備應(yīng)具有在電網(wǎng)電壓過(guò)低時(shí)能及時(shí)地切斷電源，同時(shí)當(dāng)電網(wǎng)電壓在供電中斷再恢復(fù)時(shí)，也不自動(dòng)起動(dòng)，即有欠壓、失壓保護(hù)能力。因電力設(shè)備自行起動(dòng)會(huì)造成機(jī)械損壞和人身事故。電動(dòng)機(jī)等負(fù)載如電壓過(guò)低會(huì)產(chǎn)生過(guò)載。通常電氣設(shè)備采取接能器聯(lián)鎖控制和手柄零位起動(dòng)等作為欠壓和失壓保護(hù)措施。4、缺相保護(hù)所謂缺相，就是互相供電電源缺少一相或三相中有任何一相斷開(kāi)的情況。造成供電電源一線斷開(kāi)的原因是：低壓熔斷器或刀閘接觸不良；接觸器由于長(zhǎng)期頻繁動(dòng)作而觸頭燒毛，以至不能可靠接通；熔絲由于使用周期過(guò)長(zhǎng)而氧

15、化腐蝕，以致受起動(dòng)電流沖擊燒斷，電動(dòng)機(jī)出線盒或接線端子脫開(kāi)等等。此外，由于供電系統(tǒng)的容量增加，采用熔斷器作為短路保護(hù)，結(jié)果也使電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行的可能性增大。為此，國(guó)際電工委員(iec)規(guī)定：凡使用熔斷器保護(hù)的地方，應(yīng)設(shè)有防止斷相的保護(hù)裝置。在本次設(shè)計(jì)中，為了保護(hù)人身安全和洗衣機(jī)，主要采用熔斷器，在線路上有其他的保護(hù)措施，例如空氣開(kāi)關(guān)等。3 主電路設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的主電路圖如圖2所示。整個(gè)線路的工作原理為：接觸器km1主觸點(diǎn)得電閉合時(shí)，電機(jī)m正轉(zhuǎn)運(yùn)行，接觸器km2主觸點(diǎn)得電閉合時(shí)，m反轉(zhuǎn)運(yùn)行。為防止全自動(dòng)洗衣機(jī)在工作過(guò)程中電路發(fā)生短路、過(guò)載，損壞電動(dòng)機(jī)和電路中的各種電氣設(shè)備，因此在主電路中安裝了熔斷器和

16、熱繼電器，當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，能迅速、可靠的斷開(kāi)電。圖2 主電路4 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)41 控制系統(tǒng)組成框圖 控制系統(tǒng)組成框圖如圖3所示。圖3 控制系統(tǒng)組成框圖自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗衣、排水和脫水是通過(guò)水位開(kāi)關(guān)、電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。水位檢測(cè)設(shè)備用來(lái)檢測(cè)水的低高位，檢測(cè)到信號(hào)后，控制相應(yīng)設(shè)備的動(dòng)作；電磁進(jìn)水閥起著通/斷水源的作用。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開(kāi)，將水注入；排水時(shí)，電磁排水閥打開(kāi)，將水排出；洗衣時(shí)，洗滌電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。4.2 plc的選用依據(jù)系統(tǒng)資源分配以及i/o分配表，同時(shí)繼電器式的輸出接口可用于交流和直流兩種電源，接通、斷開(kāi)的頻率低，

17、故選擇三菱fx2n-32mr模塊。由于cpu模塊有16點(diǎn)數(shù)字量輸入，有16點(diǎn)數(shù)字量輸出，所以不再需要輸入/輸出模塊。采用i/o 分配自動(dòng)分配方式，模塊上的輸入端子對(duì)應(yīng)的輸入地址是x0x15，輸出端子對(duì)應(yīng)的輸出地址是y0y15。 4.3控制流程圖根據(jù)控制要求，畫(huà)出控制流程圖4所示。圖4 控制流程圖4.4 i/o通道分配i/o通道分配包含輸入地址分配和輸出地址分配。（1）輸入地址分配洗衣機(jī)控制系統(tǒng)主要是數(shù)字量控制。系統(tǒng)數(shù)字量輸入有啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、手動(dòng)排水開(kāi)關(guān)、高水位開(kāi)關(guān)水、低水位開(kāi)關(guān)共5個(gè)輸入控制信號(hào)，需要5個(gè)plc的輸入端點(diǎn)。控制電器與plc端點(diǎn)關(guān)系如表1所示。表1 輸入地址分配表plc輸入

18、地址對(duì)應(yīng)洗衣機(jī)控制電器電器元件代號(hào)x000停止按鈕sb1x001啟動(dòng)按鈕sb2x002手動(dòng)排水按鈕sb3x003高水位選擇開(kāi)關(guān)sq1x004低水位選擇開(kāi)關(guān)sq2(2)輸出地址分配洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行電器有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器、電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器、脫水電磁離合器、報(bào)警蜂鳴器等6個(gè)，需要plc的6個(gè)輸出信號(hào)控制，即需要6個(gè)plc輸出端點(diǎn)。執(zhí)行電器與plc端點(diǎn)關(guān)系如表2所示。表2 輸出地址分配表輸出地址對(duì)應(yīng)外部設(shè)備繼電器元件代號(hào)y000進(jìn)水電磁閥yv1y001洗滌電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器km1y002洗滌電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器km2y003排水電磁閥yv2y004脫水電磁離合器yv3y005報(bào)警蜂鳴

19、器ha由表1和表2可知，洗衣機(jī)控制系統(tǒng)需要plc提供5輸入通道和6個(gè)輸出通道，fx2n-32mr系列產(chǎn)品設(shè)置有16個(gè)輸入通道和16個(gè)輸出通道，因此采用此系列產(chǎn)品能夠滿足控制要求。4.5 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器分配洗衣機(jī)洗衣過(guò)程控制中，需要使用多個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器進(jìn)行洗衣工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制，故對(duì)它們也需要依據(jù)使用目的進(jìn)行分配，定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的使用如表3所示。表3 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器分配表類(lèi)別元件設(shè)定值作用定時(shí)器t020進(jìn)水到位暫停t1150正轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)t230正轉(zhuǎn)暫停t3150反轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)t430反轉(zhuǎn)暫停t5100排水計(jì)時(shí)t6100報(bào)警計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器c03正、反循環(huán)洗滌次數(shù)c13脫水（大循環(huán)）計(jì)數(shù)4.6 系統(tǒng)接線圖

20、plc控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)共用到了5個(gè)輸入口和6個(gè)輸出口。輸入口分別控制操縱洗衣機(jī)工作的按鈕和開(kāi)關(guān)，輸出口連接的是進(jìn)、排水電磁閥和洗滌電動(dòng)機(jī)及脫水桶和報(bào)警器。其整體外部接線圖如圖5所示。圖5 系統(tǒng)外部接線4.7 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)系統(tǒng)接線圖，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移如圖6所示。圖6 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖4.8 梯形圖設(shè)計(jì)梯形圖的單元設(shè)計(jì)如下:按下啟動(dòng)按鈕x1時(shí)，s20初始化。按下停止按鈕x0，采用區(qū)間復(fù)位zrst指令使洗衣機(jī)停止工作。啟動(dòng)和停止的梯形圖如圖7所示。圖7 啟動(dòng)、停止程序梯形圖按下啟動(dòng)按鈕x1，狀態(tài)元件s20驅(qū)動(dòng)進(jìn)水電磁閥yv1輸出線圈y000，洗衣機(jī)進(jìn)水，按下x2可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水，水到達(dá)高水位時(shí)x3閉合，狀

21、態(tài)元件s21驅(qū)動(dòng)定時(shí)器t0延時(shí)2s. 梯形圖如圖8所示。圖8 進(jìn)水及手動(dòng)排水程序梯形圖延時(shí)到后，狀態(tài)元件s22驅(qū)動(dòng)接觸器km1閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈y001電動(dòng)機(jī)m正轉(zhuǎn)，開(kāi)始洗滌。延時(shí)15s，再暫停3s后，狀態(tài)元件s24驅(qū)動(dòng)接觸器km2閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈y002電動(dòng)機(jī)m反轉(zhuǎn)。同樣洗滌15s，在暫停3s。通過(guò)計(jì)數(shù)器c0和定時(shí)器t4的控制，如此洗滌3次。梯形圖如圖9所示。圖9 正反轉(zhuǎn)程序梯形圖洗滌3次后，狀態(tài)元件s26驅(qū)動(dòng)輸出線圈y003,開(kāi)始排水。低水位開(kāi)關(guān)x4，脫水離合器yv3驅(qū)動(dòng)輸出線圈y004，開(kāi)始脫水。通過(guò)計(jì)數(shù)器c1計(jì)數(shù)3次，洗滌完成，狀態(tài)元件s27驅(qū)動(dòng)線圈y005報(bào)警10s結(jié)束整個(gè)洗衣機(jī)的洗滌。脫水和報(bào)警結(jié)束梯形圖如圖10所示。圖10 脫水及報(bào)警結(jié)束程序4.9 程序指令表見(jiàn)附錄二。設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我對(duì)三菱fx2n系列plc的特點(diǎn)有了深入的理解。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了三菱