畢業(yè)設計全自動洗衣機的PLC編程控制系統(tǒng)

1、江西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書課題名稱:全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)系別機電系專業(yè)機電一體化班級09機電（3）班姓名李志彬學號指導教師祝紅芳起訖時間：2011 年 11月 7日2012 年 3月 1日摘要可編程控制器（PL。是以計算機技術為核心的通用自動化控制裝置，它的成功性能強，可靠性高，體積小巧。該全自動洗衣機的設計是以西門子S7 200PLC CPU224為控制核心，分配有12個輸入點和輸出點，采用了 7個定時器對電機轉動進行計時，2個計數(shù)器對洗衣機進行循環(huán)控制。實現(xiàn)浸泡一洗滌一漂洗一脫水自動控制。S7200漢化版仿真軟件對程序進行調試，設計出一套合理的系統(tǒng)，實現(xiàn)預期功能。關鍵詞：可

2、編程控制器 全自動洗衣機 S7 -200PLC 自動控制 CPU224 目錄第1章 全自動洗衣機PLC的控制控制要求1.1 全自動洗衣機的基本結構、工作流程和工作原理1.2 洗衣機的控制要求第2章全自動洗衣機的控制系統(tǒng)資源配置和PLC選型2.1 控制系統(tǒng)硬件接線圖2.2 PLC 外形圖2.3 I/O 的地址分配2.4 PLC 系統(tǒng)選型2.5 其他硬件選擇第 3 章 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計3.1 編程軟件3.2 流程圖3.3 源程序設計第 4 章 程序調試4.1 程序的下載4.2 程序調試的步驟第 5 章課程設計總結與心得第 6 章參考文獻、， 、.前言隨著社會的發(fā)展，工業(yè)話化的加速，出現(xiàn)

3、了洗衣機，再就是自動洗衣機。無論是波輪式洗衣機也好，都朝著智能化，水流方式多樣化，洗衣機創(chuàng)造化，設計更趨人性化四大特征方向發(fā)展， 傳統(tǒng)的電氣控制已竟不能滿足現(xiàn)狀的要求了， 使智能化得控制取代了傳統(tǒng)的工業(yè)控制，洗衣機的工作原理：全自動化洗衣桶和脫水桶是以同一心安放的，內桶可以旋轉，作為脫水桶。內同的周圍有許多小孔，使內桶和外桶水流相通，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。進水時通過控制系統(tǒng)將進水電磁閥打開，經水管將水注入 到外桶。排水時，通過控制系統(tǒng)將排水電磁閥打開，將水由外桶拍到機外。洗滌正傳、反轉 由洗滌電動機驅動撥盤正反轉來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，控制系統(tǒng)將離

4、合器合上， 由洗滌電動機帶動內桶進行正反轉甩干， 高、 低水位控制開關分別用來檢測高、 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)手動排水。隨著先進科學技術發(fā)展， 應用于洗衣機上的技術越來越成熟， 洗衣機的發(fā)展也越來越快，將來的洗衣機主要議一下方面發(fā)展：1. 高度智能化2. 健康化3. 節(jié)水節(jié)能4. 大容量和微型化本次設計主要采用 PLC 控制技術設計全自動洗衣機控制系統(tǒng)，跟傳統(tǒng)的洗衣機有智能化、 實時監(jiān)控、 人性的功能， 本系統(tǒng)最大的優(yōu)點集中體現(xiàn)在： 實現(xiàn)功能齊全， 外圍電路簡單，時間計算精確一以及可維護方面等。 具有可靠性高， 安全

5、性好， 開發(fā)價值高等一系列的優(yōu)點。第1章 全自動洗衣機PLC控制的控制要求1.1. 全自動洗衣機的基本結構、工作流程和工作原理1）全自動洗衣機的基本結構2）全自動洗衣機的工作流程3）全自動洗衣機的工作原理洗衣機的進水、排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌的正傳、反轉由電動機驅動波盤正、反轉來實現(xiàn)。脫水時，由脫水電磁離合器合上，排水電磁閥吸合，洗滌電動機正轉進行甩干。洗滌完成由蜂鳴報警。1.2. 洗衣機的控制要求（ 1）按下啟動按鈕及水位開關，開始進水直到中水位，關水。（ 2） 2 秒后開始洗滌。（ 3）洗滌時正轉30 秒，停 2 秒，然后反轉30 秒，停 2 秒。（4）如此循環(huán)5 次，總

6、共 320 秒后進行排水，排空后脫水30秒。（5）開始洗滌，重復（ 1） （ 4） ，清洗兩遍。（ 6）清洗完成，報警3 秒自動停機。（ 7）若按下停車按鈕，可手動排水和脫水。第2章 全自動洗衣機控制系統(tǒng)資源配置和PLC選型2.1 制系統(tǒng)硬件接線圖2.2 .PLC 的外形圖外形圖全自動洗衣機控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7 200系列和控制單元， 如圖 3 所示為PLC的1.1 .I/O 的地址分配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總共11 個輸入點，具體的輸入分配如圖下表所示。2）數(shù)字輸

7、出部分全自動洗衣機控制系統(tǒng)的外部設備有進水電磁閥、 排水電磁閥、 正、 反洗滌電動機、 蜂鳴器、指示燈等，具體的輸出分配如下表所示2.4 .PLC 的選型從上面的分析可以知道，系統(tǒng)共有12個輸入點和9個輸出點。如果選用CPU222需要擴展單元，如果選用CPU226PL.C則價格較高，浪費較大。參照西門子S7-200PLC產品目錄及市場實際價格，選用主機CPU22圻臺配置如圖所示2.5 其它器件選擇1） . 輸入器件：啟動、停止選擇點動按鈕；水位選擇開關選用具有動合觸點但無自動復位的旋轉開關；檢測傳感器選用液位開關；手動排水，手動脫水選擇具有動合觸點且自動復位的按鈕。2） . 輸出器件 :啟動、

8、正傳及脫水、反轉選用接觸線圈；進水電磁閥、排水電磁閥由于采用直流輸入。所以選用國標為MB勺電磁閥；報警與水位顯示選用PG旨示燈。3）主要電路部分：由低壓斷路器、熱保護元件、動合觸點及YXD1208列洗衣機專用電機組成。第 3 章 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計3.1 . 編程軟件西門子公司為S7200PLCS計的STEPAMicrowin32V3.2編程軟件S7 200漢化版仿真 軟件3.2 流程圖1)正常流程圖如圖4 所示流程圖描述：按下啟動按鈕開始進水；進水到規(guī)定高度，使水位開關接通，實現(xiàn)洗滌正轉，并停止進水；洗滌正轉30秒后，停止2 秒，反轉 30秒后，停止2 秒。計數(shù)器加 1，累計洗滌次

9、數(shù)；若未滿 5 次則重復進行洗滌。直至洗滌達到 5 次，開始排水，由于排水，水位降低，當水位低于規(guī)定下限水位時，排空檢測開關接通，開始脫水30 秒后，計數(shù)器加1，脫水停止，然后再返回到進水動作，重復上述過程3 次，報警并停止。2) . 定時器、計數(shù)器分配定時器部分：計數(shù)器部分：3) . 正常程序運行流程圖3.3 源程序設計1) 啟動全自動洗衣機Q0.0是啟動輸出，M0.1是啟動輔助繼電器，當洗衣機的啟動按鈕按下時，Q0.0和M0.1得電。它的指令程序為：Network1 開始洗滌LD I0.0O M0.1AN C2AN I0.1AN I0.1=M0.1=Q0.02) 進水閥控制洗衣機啟動后，再

10、按下水位選擇開關，進水電磁閥得電，洗衣機開始進水。當所選擇的水位的限位開關動作后，進水電磁閥，洗衣機停止進水。它的指令程序為：Network2 進水閥控制LD M0.1EULD I0.5EUOLDOM 0 .3ANM0.2=M 0 .3Network 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3=Q0.4Network4LD Q0.4EDOM0.4AM0.1=M0.4Network6LDT37OM0.2ANC1AM0.1=M0.23) 洗滌控制當進水電磁閥釋放2 秒后，洗衣機開始洗滌。洗滌時，正轉30 秒，停 2 秒，然后反轉3

11、0秒，停 2 秒，如此循環(huán)5 次，總共 320 秒，它指令程序為：4) . 水閥控制當洗滌循環(huán)5 次結束后，排水電磁閥得電，洗衣機開始排水。它的指令程序為：5) . 脫水控制當排空檢測限位開關動作后，開始 30 秒脫水。它指令程序為：6) . 清洗和漂洗計數(shù)脫水結束后，洗衣機開始清洗，開始進水直到選擇的水位， 2 秒后開始清洗。清洗時，正轉 30 秒，停 2 秒，然后反轉30 秒，停 2 秒。循環(huán) 5 次后，開始排水，排空后脫水30 秒。一共清洗兩遍，它的指令程序為：7) . 報警輸出清洗完成后，報警3 秒自動停機。它的指令程序為：8) . 水位指示顯示全自動洗衣機的水位。它的指令程序為：Ne

12、twork21 水位指示LD I0.6= Q0.6Network22= D I0.7= Q0.7Network23= D I1.0= Q1.0第4章程序調試4.1. 程序的下載由于缺少硬件設備，用 S7200仿真軟件來調試程序；將編寫好的梯形圖程序生產 awl文件，運行S7 200仿真軟件，選CPUS號為224,導入awl文件運行程序，若要修改 程序，先將PLC設定為STOP犬態(tài)下，運行編程軟件，打開全自動洗衣機程序，即可在線調 試。4.2. 程序調試步驟1) .擇CPU型號為C PU2242)轉載程序：3) .運行程序：程序加載后，點,卜”便可運行仿真，下方是輸入繼電器，用點動指示燈控制，上

13、方為輸出繼電器；梯形圖中有顏色代表得電。4) .檢查程序運行后，按要求進行輸入，觀察輸出是否達到控制要求a.正傳定時器運行正常b.脫水定時運行正常c.反轉定時正常d.循環(huán)計數(shù)正常第5章課程設計總結與心得該全自動洗衣機以西門子S7200PLC為控制核心，實現(xiàn)了洗衣機的全過程(浸泡一 洗滌一漂洗一脫水)自動控制，極大的方便了人們的日常生活，提高了人們的生活質量,使人們從那種繁重的體力勞動中解脫出來。系統(tǒng)實際合理，實現(xiàn)了預期功能。當然，該系統(tǒng)設計還存在著一些缺陷，比如：沒有急停按鈕、沒有制動裝置、成本高等?？傊驹O計還有一定的提升空間。經過將近三周的全自動洗衣機 PLC課程設計，讓我收獲頗豐，不僅熟悉全自動洗衣機的工作工程，還學會了梯形圖編程。一段時間的課程設計，讓我加深了對PLC的認識和理解，也知道了 PLC應用于工業(yè)控制的優(yōu)點所在，更重要的是讓我看到了自己知識的匱乏，也堅定了以后要不斷的學習，不斷地向身邊的人虛心請教，同時要借助于圖書館和網絡來擴展自己的知識面的決心。也只有這樣，在以后的社會