PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì)方案程序及調(diào)試圖

1、目錄摘要.1.1 設(shè)計(jì)題目1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī) PLC 控制的控制要求及工作原理1.2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作流程1.2.2洗衣機(jī)控制要求及工作原理2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)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(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)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(xiàn)摘要隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)飛速發(fā)展，洗衣機(jī)成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器 產(chǎn)品。洗衣機(jī)的全自動(dòng)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(jī)的發(fā)展， 然后重點(diǎn)介紹了洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)程序流程圖及編程軟件進(jìn)行了說明，最

2、后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿 真。本次設(shè)計(jì)采用步進(jìn)順控指令編程，根據(jù)工藝要求編程簡(jiǎn)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(hào)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的程序，然后輸出控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及脫水道木門停止hdH2、全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流 全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作 示。進(jìn)水程流程示意圖如圖1-2所處理最后就本課題所做的工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)進(jìn)一步的研究提出了自己的看法。本次設(shè)計(jì) 的全自動(dòng)洗衣機(jī)工藝要求有待改善，不可以單獨(dú)脫水及洗衣時(shí)間的設(shè)置；由于時(shí)間有限，沒 做進(jìn)一步的改善?；谌詣?dòng)洗衣機(jī)在日常生活中廣泛運(yùn)用，本設(shè)計(jì)具有廣泛的推廣價(jià)值。AbstractWith the con ti nu ous prog

3、ress of scie nee and tech no logy and the rapid developme nt of society,washi ng into peoples everyday life, household products.Fully automatic washi ng mach in es, multi-f unctional and in tellige ntdirecti onof itsdevelopme nt. This paper describes the developme nt of washi ng mach in es, wash ing

4、 mach ineand the n focuses on the desig n and program ming software, the program flow chart are described,and fin ally the system is simulated. The desig n uses a step seque nee program ming in structi ons,accordi ng to process requireme nts of simple programming,which allows dual coils, PLCsampling

5、buttonsand limit switchcha nges the exter nal in put sig nal, perform the appropriate procedure, and the n revers ingthemotor outputcon trolanddehydrati ontreatme nt.Fin ally on the subject summarized the work done, and further research put forward their views. Thedesig n of the automatic wash ing p

6、rocess requireme nts n eed to be improved, not a separate set oftime dehydration and laundry 。 Due to time con stra in ts, no further improveme nt. Automatic washing mach ine based on widely used in daily life, the design of a wide range of promotional value.1.1 設(shè)計(jì)題目全自動(dòng)洗衣機(jī)1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī) PLC 控制的控制要求及工作原理

7、1.2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作流程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。排水圖1-2全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖1.2.1洗衣機(jī)控制要求及工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求：（1）按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開關(guān)，開始進(jìn)水直到高（中、低）水位，關(guān)水（2）2秒后開始洗滌（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(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)） 全自動(dòng)洗衣機(jī)工作原理：以日常生活中最

8、常見的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)為例，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執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電控系 統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到 機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電 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、低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水 位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排

9、水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用 來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖如圖1.1所示2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1.1控制系統(tǒng)硬件控制方案全自動(dòng)洗衣機(jī)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(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)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1.最大限度地滿足被控對(duì)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(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中

10、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)的國內(nèi)、國外資料。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 作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)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(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。3.在滿足控制要求的前提下，力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便一

11、個(gè)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(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投 入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注 意不斷地?cái)U(kuò)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(jì)者不僅應(yīng)該使控制 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。4考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選用PLC時(shí)，在I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量上適當(dāng)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(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)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/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)

12、，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。5軟件設(shè)計(jì)主要是指編寫程序，要求程序結(jié)構(gòu)清楚，可讀性強(qiáng)，程序簡(jiǎn)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(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Q0.0Q1.0。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(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，所以不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊1）數(shù)字

13、量輸入部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(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)開關(guān)ST1I0.5咼水位檢測(cè)開關(guān)ST2I0.6中水位檢測(cè)開關(guān)ST3I0.7低水位檢測(cè)開關(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/反轉(zhuǎn)洗滌電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、指示

14、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(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)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脫水閥控制繼電器Jj6Q0.5報(bào)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(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秒開始洗滌T38洗滌正轉(zhuǎn)定時(shí)2秒T39洗滌反轉(zhuǎn)定時(shí)2秒T40脫水定時(shí)10秒T41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

15、次2.1 I/O 連接圖圖2 PLC外部接線圖.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1.1程序流程分析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。起動(dòng)進(jìn)水啟動(dòng)SB2停止SA1高水位開關(guān)中水位開關(guān)低水位開關(guān)手動(dòng)排水手動(dòng)脫水SASASB . *2高液位傳感器STST中液位傳感器STQUZ7低液位傳感器ST水排空傳感器L+a a8Q Q96 7111NM24VYVYVKAKA電源啟動(dòng)洗衣機(jī)LD 10.0O M0.1AN 10.1=M0.1=Q0.0進(jìn)水閥控制LD M0.1EULD 10.5EUOLDO M0.3AN M0.2=M0.3高中低水位控制LD 10.2AN I0.6LD I0.3

16、AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3 = Q0.1延時(shí)2sLD Q0.1EDTON T37, +20循環(huán)五次LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2正轉(zhuǎn)控制LD M0.2ANT38ANI0.5AM0.1=Q 0.2LDM 0.2TONT38, +300反轉(zhuǎn)控制LDT38ANT39ANI0.5AM0.1=Q0.3LDQ0.3TONT39, +300循環(huán)五次LDT39EDLDT40EDCTUC1, +5出水閥控制LDC1LDI1.1AN M0.1OLD= Q0.4脫水閥控制LD I 1.2AN M 0.1OLD= Q 0.5LD I 0.5TON T

17、40 ,+100報(bào)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Network 1 / Network Title0=10.20=10.60=MD.30=Q0.1T II_C)0=10.30=10.7T I40=10.4D=I1.OT I/HNetwork 40=Q0.10 T37+20 PT 100 msNetwork 5Network 60=MD.20=T380=10.50=M).10=Q0.2H II I(Network 7D=Q0.20=T38_|- I

18、N TON00 PT 100 msNetwork 80=T380=T390=10.50=h.10=Q0.3T II I_(Network 90=Q0.30=T39_|- IN TON+300- PT 100 msNetwork 12Network 14Network 15gO .30=Q1.0H I()Network 160=10.40=Q1.1T I()Network 17DM0=T41| IN TOF0 PT 100 msNetwork 180=hA).10=T410=Q0.5T I I_()11占:;JSMB 28Io Il1c1SMB 29! 0iiORGANIZATION_EU)CKHAIN亠亠riTEE=fROGRAMCOMMENTS BEGIHNetwark1/ Wetwerk Tit/啟動(dòng)洗衣機(jī)LD10.0ano. iAN10.1=no. i=QO.ONet-fforkZ/進(jìn)水閥揑制LDHO.1EVLD10.5EUOLD0MQ.3ANMO.2p=測(cè)*v4.1 總結(jié)本設(shè)計(jì)具有性能可靠，外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)思路清晰，程序簡(jiǎn)單明了。但由于篇幅限制，很多細(xì)節(jié)沒有進(jìn)行相應(yīng)描述。鑒于水平有限，有不對(duì)之處，望多提出批評(píng)指導(dǎo)。本