關(guān)于全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目錄摘 要5 第一章 緒論6 一、選題的背景意義6 二、洗衣機(jī)的發(fā)展歷史6 三、自動(dòng)控制的應(yīng)用領(lǐng)域8 四、 本次畢設(shè)主要研究的內(nèi)容8 第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)9 一、 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介9 二、 控制系統(tǒng)的組成9 第三章 硬件的理論與設(shè)計(jì)11 一、硬件設(shè)計(jì)11 二、可編程序控制器12 （一）可編程控制器的基本概念與基本結(jié)構(gòu)12 （二）可編程控制器的基本特點(diǎn)13 （三）歐姆龍C系列PLC13 （四）PLC接線圖，如圖3.215 （五）開關(guān)量I/O模塊的選擇15 （六）可編程序控制器I/O分配表，如表3.118 三、繼電器18 （一）繼電器簡(jiǎn)介18 （二）繼電器組的應(yīng)用及

2、實(shí)現(xiàn)的功能18 （三）數(shù)碼管顯示時(shí)候計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)19 第四章 程序設(shè)計(jì)21 一、梯形圖程序設(shè)計(jì)21 （一）程序流程圖，如圖4.121 （二）梯形圖，如圖4.222 致 謝24 參考文獻(xiàn)25 附錄 參數(shù)表26 附錄 參數(shù)表29摘 要本文介紹了采用可編程控制器（PLC）作為核心控制部件的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。文章介紹了洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制方案，并對(duì)方案進(jìn)行了論證，根據(jù)洗衣機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)了流程及程序，對(duì)按鈕，繼電器，開關(guān)，變頻器等其它一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。由于洗滌，排水，脫水的時(shí)間均由PLC

3、內(nèi)計(jì)數(shù)器控制，所以只要改變計(jì)數(shù)器參數(shù)就可以改變時(shí)間。具有智能化程度高、安全可靠、方便、靈活等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：PLC；全自動(dòng)洗衣機(jī)；變頻器；繼電器AbstractThis article used programmable controller PLC to realize the washer completely automatic control, explained the PLC control principle method, the characteristic and controlled the washer the characteristic. The article du

4、ring introduction washer structure, carries on the analysis to the completely automatic washer control system, proposed in this foundation based on the PLC completely automatic washer control plan, and has carried on the proof to the plan, has carried on the design according to the washer principle

5、of work to the procedure and the flow, has the intellectualism degree high, safe reliable and so on the characteristics. To the button, the relay, the switch, the frequency changes and so on other some I/O spot carries on the control, realized the washer to wash clothes the process automation. Becau

6、se spreads every time laxation, draining water, dehydrated time by PLC in counter control, so long as therefore the change counter parameter may change the time.Keyword: Programmable Logic Controller; The automatic process; converter; control relay 第一章 緒論本章闡述了畢業(yè)論文選題的背景意義、洗衣機(jī)的發(fā)展歷史以及自動(dòng)化控制在工業(yè)生產(chǎn)和生活中所體現(xiàn)的

7、應(yīng)用價(jià)值，包括目前的應(yīng)用范圍及發(fā)展的前景。 一、選題的背景意義洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也十分廣泛，本課題在于自動(dòng)控制洗衣機(jī)的研究，自動(dòng)控制用洗衣機(jī)適用于洗滌棉、毛、化纖、絲綢等衣物織品。水磨洗滌機(jī)可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。自動(dòng)控制用洗衣機(jī)適用于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校、工廠等領(lǐng)域，滿足大容量的洗衣要求。但是傳統(tǒng)的基于半手動(dòng)的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。而隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，用PLC作為控制器，就能很好地滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)對(duì)自動(dòng)化的要求

8、，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根據(jù)不同場(chǎng)合的應(yīng)用而有所不同。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動(dòng)式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。工業(yè)洗衣機(jī)主要特點(diǎn)： 工業(yè)洗衣機(jī)采用臥室滾筒型,工業(yè)洗衣機(jī)的內(nèi)外筒均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼板精制而成,平整光亮,耐腐蝕,對(duì)織物的磨損小且無損傷,機(jī)器使用壽命長(zhǎng)； 工業(yè)洗衣機(jī)內(nèi)筒門蓋均裝有不銹鋼安全鎖緊機(jī)構(gòu),外筒門蓋上設(shè)有電器互鎖裝置,運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠； 工業(yè)洗衣機(jī)采用三角膠帶傳動(dòng),振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、經(jīng)久耐用。 工業(yè)洗衣機(jī)專業(yè)用于服裝廠，水洗廠，賓館，酒店，醫(yī)院，工礦企業(yè)等。 二、洗衣機(jī)的發(fā)展歷史從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞

9、動(dòng)，而在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，對(duì)于許多人而言，它并不像田園詩(shī)描繪的那樣充滿樂趣，手搓、棒擊、沖刷、甩打這些不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是：辛苦勞累。 1874年，“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)有人發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。發(fā)明者是美國(guó)人比爾布萊克斯。布萊克斯的洗衣機(jī)構(gòu)造極為簡(jiǎn)單，是在木筒里裝上6塊葉片，用手柄和齒輪傳動(dòng)，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到“凈衣”的目的。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥思苦想的人士大受啟發(fā)，洗衣機(jī)的改進(jìn)過程開始大大加快。 1880年，美國(guó)又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī)，蒸汽動(dòng)力開始取代人力。 之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。到1911年，美國(guó)試制成功世界上第

10、一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。電動(dòng)洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。電動(dòng)洗衣機(jī)幾經(jīng)完善，在1922年迎來一種嶄新的洗衣方式“攪拌式”。攪拌式洗衣機(jī)由美國(guó)瑪依塔格公司研制成功。這種洗衣機(jī)是在筒中心裝上一個(gè)立軸，在立軸下端裝有攪拌翼，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立軸，進(jìn)行周期性的正反擺動(dòng)，使衣物和水流不斷翻滾，相互摩擦，以此滌蕩污垢。攪拌式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，受到人們的普遍歡迎。不過10年之后，美國(guó)本德克斯航空公司宣布，他們研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)，洗滌、漂洗、脫水在同一個(gè)滾筒內(nèi)完成。這意味著電動(dòng)洗衣機(jī)的型式躍上一個(gè)新臺(tái)階，朝自動(dòng)化又前進(jìn)了一大步！直至今日，滾筒式洗衣機(jī)在歐美國(guó)家仍得到廣泛應(yīng)用。 隨著工業(yè)化的加

11、速，世界各國(guó)也加快了洗衣機(jī)研制的步伐。首先由英國(guó)研制并推出了一種噴流式洗衣機(jī)，它是靠筒體一側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)波輪產(chǎn)生的強(qiáng)烈渦流，使衣物和洗滌液一起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗凈衣物。1955年，在引進(jìn)英國(guó)噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成。 20世紀(jì)60年代以后，洗衣機(jī)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)市場(chǎng)開始形成系列，家庭普及率迅速上升。此間洗衣機(jī)在日本的發(fā)展備受矚目。60年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，人們稱之為“半自動(dòng)型洗衣機(jī)”。70年代，生產(chǎn)出波輪式套桶全自動(dòng)洗衣機(jī)。70年代后期，微電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)橫空出世，

12、讓人耳目一新。到80年代，“模糊控制”的應(yīng)用使得洗衣機(jī)操作更簡(jiǎn)便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時(shí)尚進(jìn)入90年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。此后，隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。 三、自動(dòng)控制的應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（Programmable Logic C

13、ontroller）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一。PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)然PLC在其他領(lǐng)域也得到了迅速的發(fā)展。在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在我國(guó)有越來越多的行業(yè)領(lǐng)域開始應(yīng)用到PLC。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要有數(shù)字量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等幾個(gè)方面。 四、 本次畢設(shè)主要研究的內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是利用歐姆龍C系列P型機(jī)PLC對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)控制，掌握STE

14、P7-Micro/KINGVIEW組態(tài)王的組態(tài)理論和組態(tài)方法，制作整個(gè)洗衣過程監(jiān)控界面，對(duì)電動(dòng)機(jī)及其他設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在實(shí)現(xiàn)以上全部功能的前提下，再對(duì)監(jiān)控界面的控制功能作進(jìn)一步研究，監(jiān)控界面的控制功能就是不在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制。第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本段落將介紹所設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)整體結(jié)構(gòu)，給出控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的框圖，并附文字說。介紹流程、工作方式及工作特點(diǎn)。 一、 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介本次設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)是以工業(yè)使用為目的，在一些工業(yè)環(huán)境下，洗衣機(jī)的工作強(qiáng)度要比家用洗衣機(jī)大得多。要想在相對(duì)惡劣的條件下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，就需要洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定耐用，從而達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)收

15、益。但是，對(duì)于控制系統(tǒng)來說，能達(dá)到如此的地步，就需要相當(dāng)?shù)募夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這樣來說，成本就將大幅度提高。 作為工業(yè)用途的洗衣機(jī)，其過高的成本可以憑借其出色的性能所帶來的經(jīng)濟(jì)效益來彌補(bǔ)。可編程序控制器是一種能夠適應(yīng)多種工業(yè)環(huán)境的控制裝置，其穩(wěn)定的性能受到廣大工業(yè)生產(chǎn)者的好評(píng)。這種控制系統(tǒng)具有極高的可靠性和靈活性。應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一。PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)然PLC在其他領(lǐng)域也得到了迅速的發(fā)展。在性能價(jià)格比不斷提高的同時(shí)，它所帶來的成果越來越明顯。綜上，本次設(shè)計(jì)的工業(yè)用途洗衣機(jī)控制系統(tǒng)將由PLC可編程序控制器來作為主要組成

16、部分。 二、 控制系統(tǒng)的組成本次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)主要是以可編程序邏輯控制器所輸出的離散型指令為指令源。通過這些數(shù)字信號(hào)的輸出以及其他控制電路的受控行為來指揮供電電路給電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬洗衣機(jī)的控制。控制電路的組成主要包括：可編程序控制器、繼電器組和連接電路（變頻器）。其中，繼電器為主要執(zhí)行模塊，PLC所發(fā)出的數(shù)字指令控制繼電器線圈，而繼電器的開合直接控制電源電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制。另外，變頻器只是作為演示時(shí)增強(qiáng)效果的連接裝置，在電路中控制洗滌時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，不作為必要裝置。圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在圖2.1中可以看出，對(duì)供電電路的控制是本次設(shè)計(jì)的最終目的，也就是說，繼電器的開合為控制電路的主要

17、動(dòng)作。模擬洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)是滿足工業(yè)380V三相電源的交流異步電動(dòng)機(jī)，要想改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向只需調(diào)換其中的任意兩相。這就是繼電器組的主要功能。第三章 硬件的理論與設(shè)計(jì)本章將給出本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)電路原理圖和各個(gè)主要器件的具體介紹和說明。原理圖中包括了供電回路圖和控制回路圖。元器件除PLC以外還包括了繼電器組和變頻器等。 一、硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的整體思路就是通過PLC輸出的數(shù)字信號(hào)控制繼電器組，達(dá)到控制電路的目的。如圖3.1：圖3.1圖中“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“脫水”為控制電動(dòng)機(jī)電源方向的三個(gè)繼電器組，它們的線圈分別與PLC的輸出端“Q0.2”“Q0.3”“Q0.4”相連，受控于PLC的輸出信號(hào)。其中

18、正轉(zhuǎn)組和反轉(zhuǎn)組是通過變頻器的限制后接入電動(dòng)機(jī)的，因此，改變變頻器參數(shù)就可以改變洗滌和漂洗時(shí)的速度。而脫水繼電器組直接與電源和電動(dòng)機(jī)相連，這樣，當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)按額定轉(zhuǎn)速工作。所以，在演示時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)和洗滌漂洗有所區(qū)別。 二、可編程序控制器 （一）可編程控制器的基本概念與基本結(jié)構(gòu)隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。 可編程控制器的基本概念國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)PLC作了如下定義：可編程控制器是一種數(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儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指

19、令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按以于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成，如圖1-1所示。PLC的特殊功能模塊用來完成某些特殊的任務(wù)。CPU模塊輸入模塊輸出模塊輸出電源電源開關(guān)可編程控制器 圖3.2可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)圖 CPU模塊CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。 I/O模塊輸入（

20、Input）模塊和輸出（Output）模塊簡(jiǎn)稱I/O模塊它們是聯(lián)系系統(tǒng)外部設(shè)備和CPU模塊的橋梁。 編程器編程器用來生成用戶程序，并用它進(jìn)行編輯、檢查、修改和監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序。一般用于小型機(jī)或用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。使用編程軟件可以在計(jì)算機(jī)上直接生成梯形圖或指令表程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語言之間的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后通過PC/PPI電纜可以下載到PLC中去，也可以將PLC當(dāng)中的程序上傳到計(jì)算機(jī)當(dāng)中來。 電源PLC一般使用AC 220V電源或DC 24V電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各種模塊提供不同電壓等級(jí)的直流電源。 （二）可編程控

21、制器的基本特點(diǎn)可編程控制器具有編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、硬件配套齊全，用戶使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少、維護(hù)工作量小、維護(hù)方便、體積小、能耗低等特點(diǎn)。 （三）歐姆龍C系列PLCC系列P型機(jī)內(nèi)部資源分配是指對(duì)它的用戶存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)區(qū))存放不同數(shù)據(jù)和信息，例如輸入、輸出數(shù)據(jù)，中間變量提供的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、寄存器數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)程序所使用和管理的系統(tǒng)狀態(tài)和標(biāo)志信息。這些存儲(chǔ)器具有掉電保護(hù)功能，可以由用戶增刪和修改。C系列P型機(jī)引用了電氣控制系統(tǒng)中的術(shù)語，用繼電器定義存儲(chǔ)區(qū)中的位，將用戶數(shù)據(jù)區(qū)按繼電器的類型分為7大類，即I/O繼電器區(qū)、專用繼電器區(qū)、

22、暫存繼電器區(qū)、保持 繼電器區(qū)、定時(shí)/計(jì)數(shù)繼電器區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。對(duì)各區(qū)的訪問采用通道的概念，將各區(qū)劃分為若干連續(xù)的通道。有些區(qū)可按繼電器（位）尋址，要在通道號(hào)后面再加兩位數(shù)字0015組成繼電器號(hào)（位號(hào)）來標(biāo)識(shí)通道中的各位。整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的任一繼電器或位都可用通道號(hào)或繼電器號(hào)唯一表示。數(shù)據(jù)區(qū)通道號(hào)分配如表3.1.1所示。表3.1.1數(shù)據(jù)區(qū)通道號(hào)分配表區(qū)域名稱通道號(hào)I/O繼電器0009內(nèi)部輔助繼電器區(qū)1017專用繼電器區(qū)1819暫存繼電器區(qū)08保持繼電器區(qū)09定時(shí)/計(jì)數(shù)繼電器區(qū)0047數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)0063（四）PLC接線圖，如圖3.2圖3.2 洗衣機(jī)PLC接線圖 （五）開關(guān)量I/O模塊的選擇 開關(guān)量輸

23、入模塊的選擇開關(guān)量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號(hào)的電氣隔離。開關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流直流輸入三種類型。選擇時(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時(shí)間較短，還可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。 開關(guān)量輸入模塊的輸入信號(hào)的電壓等級(jí)有：直流5V、12V、24V、48V、60V等；交流110V、220V等。選擇時(shí)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5V、12V、24V用于傳輸距離較近場(chǎng)合，如5V輸入模塊最遠(yuǎn)

24、不得超過10米。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)選用輸入電壓等級(jí)較高的模塊。開關(guān)量輸入模塊主要有匯點(diǎn)式和分組式兩種接線方式，即匯點(diǎn)式和分組式。匯點(diǎn)式的開關(guān)量輸入模塊所有輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端（COM）；而分組式的開關(guān)量輸入模塊是將輸入點(diǎn)分成若干組，每一組（幾個(gè)輸入點(diǎn)）有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關(guān)量輸入模塊價(jià)格較匯點(diǎn)式的高，如果輸入信號(hào)之間不需要分隔，一般選用匯點(diǎn)式的。對(duì)于選用高密度的輸入模塊(如32點(diǎn)、48點(diǎn)等)，應(yīng)考慮該模塊同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)一般不要超過輸入點(diǎn)數(shù)的60。為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強(qiáng)，傳輸距離也越遠(yuǎn)，具體可參閱PLC說明書。 開關(guān)量輸出模

25、塊的選擇開關(guān)量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)外信號(hào)的電氣隔離。開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。繼電器輸出的價(jià)格便宜，既可以用于驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，又可用于直流負(fù)載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導(dǎo)通壓降小，同時(shí)承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但其屬于有觸點(diǎn)元件，動(dòng)作速度較慢（驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作頻率不得超過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場(chǎng)合。對(duì)于頻繁通斷的負(fù)載，應(yīng)該選用晶閘管輸出或晶體管輸出，它們屬于無觸點(diǎn)元件。但晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，而晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。開關(guān)量輸出模塊主要有分組

26、式和分隔式兩種接線方式。 分組式輸出是幾個(gè)輸出點(diǎn)為一組，一組有一個(gè)公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅(qū)動(dòng)不同電源的外部輸出設(shè)備；分隔式輸出是每一個(gè)輸出點(diǎn)就有一個(gè)公共端，各輸出點(diǎn)之間相互隔離。選擇時(shí)主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級(jí)的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。開關(guān)量輸出模塊的輸出電流(驅(qū)動(dòng)能力)必須大于PLC外接輸出設(shè)備的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實(shí)際輸出設(shè)備的電流較大，輸出模塊無法直接驅(qū)動(dòng)，可增加中間放大環(huán)節(jié)。選擇開關(guān)量輸出模塊時(shí)，還應(yīng)考慮能同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)量。同時(shí)接通輸出設(shè)備的累計(jì)電流值必須小于公共端所

27、允許通過的電流值，如一個(gè)220V2A的點(diǎn)輸出模塊，每個(gè)輸出點(diǎn)可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(82A)，通常要比此值小得多。一般來講，同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不要超出同一公共端輸出點(diǎn)數(shù)的60。開關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標(biāo)，它與不同的負(fù)載類型密切相關(guān)，特別是輸出的最大電流。另外，晶閘管的最大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會(huì)降低，在實(shí)際使用中也應(yīng)注意。 （六）可編程序控制器I/O分配表，如表3.1輸入輸出地址功能地址功能0000啟動(dòng)0500進(jìn)水閥0001停止0501正轉(zhuǎn)0002排水0502反轉(zhuǎn)0003高水位0503排水閥0004低水位0504脫水閥CNT06小循環(huán)計(jì)數(shù)器0505蜂鳴器CNT07大

28、循環(huán)計(jì)數(shù)器表3.1 洗衣機(jī)PLC I/O分配表 三、繼電器 （一）繼電器簡(jiǎn)介繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，

29、使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。 （二）繼電器組的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)的功能在本次設(shè)計(jì)中，對(duì)繼電器的使用較為突出，原理是利用可編程序控制器的24V直流信號(hào)來控制繼電器線圈，實(shí)現(xiàn)由可控制的按預(yù)定程序?qū)?關(guān)斷的380V三相電源給電動(dòng)機(jī)供電。本次使用的繼電器模塊由三組三聯(lián)裝共九個(gè)繼電器組成，每組繼電器完成一個(gè)功能。可分為：正轉(zhuǎn)控制組，反轉(zhuǎn)控制組及脫水控制組?？刂凭€圈與PLC的輸出口相連，電動(dòng)機(jī)高壓電源通過

30、變頻器以后與繼電器“常開引腳”相連，公共端接地。它們的開合直接由可編程序控制器輸出的離散信號(hào)控制。即當(dāng)洗衣機(jī)處在洗滌過程要求正轉(zhuǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)控制組閉和，反轉(zhuǎn)及脫水控制組斷開，三相電源按照原始順序接入，電源由變頻器控制頻率后給電動(dòng)機(jī)供電，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)且速度為預(yù)定數(shù)值；當(dāng)洗衣機(jī)處在洗滌過程要求反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)控制組閉和，正轉(zhuǎn)及脫水控制組斷開，此時(shí)，三相電源中的兩相已被繼電器互換相接，由于三相異步電動(dòng)機(jī)改變?nèi)我鈨上嚯姶帕叵喾?，電源再由變頻器控制頻率后給電動(dòng)機(jī)供電，此時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)且速度為預(yù)定數(shù)值；當(dāng)洗衣機(jī)處在脫水過程要求高速正轉(zhuǎn)時(shí)，脫水控制組閉和，正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)控制組斷開，此時(shí)，三相電源按預(yù)定順序接入，電源直

31、接接入電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)按額定轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)。 （三）數(shù)碼管顯示時(shí)候計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)為了更加人性化的設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī), 在本次設(shè)計(jì)中,加入了洗衣時(shí)間的顯示,本設(shè)計(jì)模塊是用單片機(jī)來控制數(shù)碼管顯示時(shí)間的,在洗衣機(jī)開始工作起,單片機(jī)就開始通電,數(shù)碼管就開始顯示數(shù)字,并倒計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間是通過C語言程序來控制的,接線圖如圖3.4.1。 第四章 程序設(shè)計(jì) 一、梯形圖程序設(shè)計(jì) （一）程序流程圖，如圖4.1圖5.1圖4.1 洗衣機(jī)PLC程序流程圖 （二）梯形圖，如圖4.2如圖4.2 洗衣機(jī)PLC梯形圖致 謝隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年

32、來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不

33、會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師對(duì)我們悉心的照顧，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我

34、充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。參考文獻(xiàn)1 IEEE std 802.11 b, Wireless LAN medium access control (MAC) and physicallayer (PHY) specifications: higher-speed physical layer extension in the 2.4 GHzband S. New York: Institute of Electrical and Electronic Engineers,

35、 Inc, 1999.2 Scitor corporation. Project scheduler CP/DK. Sunnyvale, California:Scitor Corporation, c1983.3 BREIMAN L. Using convex pseudo-data to increase prediction accuracy R.USA, U C Berkeley: Statistics Department, 1998.4 TACHIBANA R, SHIMIZU S, KOBAYSHI S, et al. Electronic watermaking methoda

36、nd system: US, 6,915,001 P. 2002-04-25 2002-05-28.5 張賢達(dá). 現(xiàn)代信號(hào)處理M. 2 版. 北京: 清華大學(xué)出版社, 1996.6 許小峰.電機(jī)與電力拖動(dòng)M.北京:高等教育出版社.2000.7 童小東. 模擬電子及其損傷模型試驗(yàn)D. 杭州：浙江大學(xué), 1999: 24-69.8 丁文祥. 數(shù)字革命與競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化N. 中國(guó)青年報(bào)，2001-11-20(15).9 譚浩強(qiáng)編著.C程序設(shè)計(jì)（第三版）M。北京：清華大學(xué)出版社，2005北京：人民教育出版社，1985: 90-99.10 林小茶編著.C語言程序設(shè)計(jì)（第二版）M.北京:中國(guó)鐵道出版社,200711 謝希德。創(chuàng)造學(xué)習(xí)的新思路N。報(bào)紙名，出版日期（版次）。12 劉子林.電機(jī)與電氣控制M.北京:電子工業(yè)出版社,2003.13 程周.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2003.附錄 參數(shù)表只要將C語言程序通過燒寫軟件燒到圖中的51單片機(jī)中，接通電源就能計(jì)時(shí)，下面是一個(gè)參考C語言程序，寫的是40分鐘倒計(jì)時(shí)。#includeunsigned char msec=0,sec=59,hour=39;void delay1s()/unsigned char i;TH1=0xfc;TL1=0xb0;TR1=1;while(!TF