工業(yè)洗衣機PLC課程研發(fā)設計

1、電氣控制與PLC課程設計說明書題目：工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)設計專業(yè)班級：姓名：學號：指導教師:成績：指導老師簽名：日期：1引言3n懲潤腐物瘞睞相虎賴。1.1課題背景3副溝愛僵譴凈。2設計任務32.1自動洗衣機的工作原理32.2自動洗衣機的控制要求52.3自動洗衣機的工作流程圖63硬件電路設計63.1 器件選擇73.2 自動洗衣機的基本結構73.3 自動洗衣機的硬件電路7殘鷲樓4軟件設計84.1地址分配84.2程序指令11阿極鎮(zhèn)檜豬哉錐。5設計總結18強貿攝爾霽斃St磚鹵虎。參考文獻19養(yǎng)挎篋awa類蔣薔。1引言1.1課題背景可編程控制器是以計算機為核心的通用自動控制裝置，它的功能強、可靠性極強、編

2、程簡單、使用方便、體積小?，F(xiàn)已廣泛應用丁工業(yè)控制的各個領域，它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制、定時、記數(shù)和算術運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設備或生產(chǎn)過程。廈礴懇蹣駢E繼僵騷。該設計采用西門子公司的STC-200系列可編程控制器。我們在這里有必要詳細介紹西門子的STC-200系列可編程控制器的性能指標，硬件組成和指令。煢楨廣蝴解選塊網(wǎng)淚。PLC的學習比一般編程學習困難在丁，要完成一個控制系統(tǒng)不僅需要掌握一定的編程技術，更為重要的是要知道如何針對實際應用的需要選擇合適的PLC型號，然后進行資源配置，設計控制系統(tǒng)。鵝婭盡損鶴頃蘢飆該設計為全自動洗衣機的PLC控制，主

3、要介紹了全自動洗衣機的工作原理，控制系統(tǒng)的PLC的選型和資源的配置，控制系統(tǒng)程序設計與調試，控制系統(tǒng)PLC程序。（叢媽尊為債蛭練浮。最后，在該設計過程中給予極大鼓勵和幫助的老師、同學，在此表示衷心的感謝。由丁在設計過程中存在許多不足，希望老師同學指正。倒!圣超齦訝驊粢。第二章設計任務2.1白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控制。洗滌正傳、反轉由洗滌電動機驅動波盤正、反轉來實現(xiàn)。脫水時由脫水離合器合上，排水電磁閥吸合，洗滌電動機正轉進行甩干。水位超過上下限時進行報警。滲彩嗆儼勻謂鱉調頃。洗衣機在結構上主要有波輪式和滾筒式兩類，本課程設計采用的是波輪式，波輪式洗衣機的

4、特點：水流方面?，F(xiàn)在波輪式全自動洗衣機出現(xiàn)了一種新水流的形式。如LG的拳擊棒，松下的雙瀑布，榮事達的網(wǎng)絡水流等都采用了這種水流。銳臥瀉嚙圣騁程序控制器。新推出的波輪式全自動洗衣機均采用單片機程序控制器，原來的機械式程序控制器基本上已被淘汰。各廠家生產(chǎn)的各種型號的波輪式全自動洗衣機的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣機中，單片機通過采集水位傳感器，布量傳感器，光傳感器的信號以及電動機的轉速，判斷出衣物的質地，多少，贓物程度，從而自動調整對衣物進行合理的洗滌。捶鳳襪備言噌蜉輪爛薔。1) 不銹鋼內桶。波輪式洗衣機采用了不銹鋼內桶，減小衣物和內桶壁摩擦力，從而減輕衣物的磨損。同心洗。同心洗是直接把電

5、動機軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅動。使洗滌和脫水時洗衣桶振動減小，噪聲降低。瞄俁閶加閶鄴鋌蚤。變頻波輪式洗衣機可以對不同質地的衣物自動選擇不同的電動機轉速，從而給不同質地的衣物以恰當?shù)南礈鞆姸龋诒ＷC洗得干凈的同時，也最大限度地降低衣物的磨損。同時還可以在脫水甩干時，由慢到快地啟動，使衣物在桶內分布均勻，脫水效果好，同時由丁衣物均勻分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在軸心上，可以減小振動，降低噪聲，但是價格較貴。壇搏鄉(xiāng)囂懺萎剿令毗。波輪式全自動洗衣機通常都采用將洗滌(脫水)桶套裝在盛水桶內的同軸套桶式結構，其結構都是由洗滌，脫水系統(tǒng)，進，排水系統(tǒng)，電動機和傳動系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機構5

6、大部分組成的。支撐機構主要有箱體，吊桿及控制臺組成，它除了安裝和連接洗衣機的各種零件外，還具有減振及防護，裝飾的作用。如圖所示：全自動套筒洗衣機內部結構圖。如圖所示：全自動套筒洗衣機內部結構圖。蠟麴爹癟剽長鉉錨贅。排水和進水系統(tǒng)波輪式全自動洗衣機的進排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對桶內的水位進行檢測和控制，洗衣機上都安裝有水位控制器（水位開關）。波輪式全自動套桶洗衣機使用最多的水位開關是空氣壓力式開關，主要有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點開關3部分組成，用來監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進水和排水電磁閥，進水電磁閥是洗衣機上的自動進水開關，它受水位開關動斷觸點的控制。而排水電磁閥是全自動洗衣

7、機上的自動排水裝置，同時還起改變離合器工作狀態(tài)。進水、排水電磁閥是采用電流流過線圈形成磁場的原理，洗衣機電磁閥在進，排水時使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場，電磁線圈吸合。自動打開橡膠閥門，洗衣機里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場消失，電磁鐵松開，橡膠閥門自動關閉，洗衣機里的水就流不出去程序控制器中存儲著多種程序,一旦通過選擇開關選好某種程序后,程序控制器便按這種程序自動實施對電動機，進水和排水電磁閥的控制。用PLC（單片機）控制的全自動洗衣機各種動作典型的系統(tǒng)結構如圖2.1所示：胃順曇加閆擷凄。圖2.1全自動洗衣機各種動作典型的系統(tǒng)結構圖PLC在系統(tǒng)中是

8、處丁中心位置，水位開關的PLC的輸入信號控制開關，進水閥，排水閥和電動機是洗衣機各種動作的執(zhí)行機構。其中進水閥和排水閥由PLC給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機的工作狀態(tài)也由控制中心PLC給定信號來決定，而電動機的正反轉狀態(tài)直接決定了洗衣機的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。2.2白動洗衣機的控制要求1) .全自洗衣機的控制要求(1) 按下啟動按鈕及水位選擇開關，開始進水直到高(中、低)水位，然后關水。(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。(4) 如此循環(huán)30次，總共30分鐘后開始排水，排空后漂洗15分鐘。(5) 開始脫水8分鐘。2) 主電路活洗完成，報警5秒并自動停，根

9、據(jù)控制要求可以選用三相電機作為洗衣機的電機，利用交流接觸器控制電機的正反轉達到正反洗滌的要求，主電路如圖2.2。彥泱綏言商飴豪錦。圖2.2主電路啟動冷水3詁.排水脫水結束圖2.3工作流程圖3系統(tǒng)硬件設計3.1器件選擇全自動洗衣機控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7-200系列PLC(6ES7214-1AD23-0XB0)作為控制單元。CPU模塊采用西門子公司的6ES7214-1AD23-0XB0模塊。由丁該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出)，有14點數(shù)字量輸入和10點數(shù)字量輸出，完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不在需要另外的數(shù)字輸入/輸出模塊。貓堇髓繪地m朱髏!總3.2白動洗衣機的基本

10、結構圖3.1洗衣機結構示意圖3.3自動洗衣機的硬件電路設計圖3.2自動洗衣機的I/O接線圖JCJ動慎水位d-1r5B2，咯水位.零水位5W1中水世高水位SL.Y"X10YIXII¥2XUY3XliLOMUK1COMI2YJY1E*N45MR口<RhM-.AC22UVOOKM5W.iE轉抑釧傾皈轉1物進水電曜制K水電貿控隅報警琵置JS水電璟齡制圖3.3自動洗衣機的外部接線圖第四章系統(tǒng)程序設計4.1地址分配1).全自動洗衣機控制系統(tǒng)的輸入有啟動、停止、高水位、低水位以及高水位、零水位、低水位檢測開關等共15個輸入點。具體的輸入分配如表1-2所示鍬籟餐逕瑣奧鷗婭薔。表1.1

11、全自動洗衣機控制系統(tǒng)PLOW入地址分配表類型地址電路器件作用輸入I0.0SF1啟動按鈕：點此按鈕，系統(tǒng)通電啟動I0.1SF2停止按鈕：點此按鈕，系統(tǒng)暫停自動過程I0.2SA1水位選擇開關：接通此處為低水位選擇I0.3水位選擇開關：接通此處為高水位選擇I0.4SA2洗滌方式選擇開關：接通此處為弱洗I0.5洗滌方式選擇開關：接通此處為強洗I0.6BG1高水位壓力開關，通過高水位限測ST3使其閉合I0.7BG2低水位壓力開關，通過低水位限測ST2使其閉合I1.0BG3零水位壓力開關，通過零水位限測ST1使其閉合2).數(shù)字量輸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/反轉洗滌電

12、動機、蜂鳴器等。具體的輸出分配如表3-2。贛橢"飩養(yǎng)齦話鷲。表3-2輸出地址分配名稱符號地址啟動指令J1Q0.0進水閥控制繼電器J2Q0.1電動機正轉J3Q0.2電動機反轉繼電器J4Q0.3漂洗繼電器J5Q0.4脫水繼電器J6Q0.5排水繼電器J7Q0.6上限報警器HA1Q0.7下限報警器HA2Q1.03).定時器部分具體的定時器分配如表3-3所示表3-3定時器分配定時器功能T37延時2秒開始洗滌T38洗滌正轉定時30秒T39洗滌反轉定時30秒T40漂洗定時60秒T42脫水定時60秒T48報警定時5秒T35延時2秒開始反轉4).計數(shù)器部分具體計數(shù)器分配如表3-4所示表3-4計數(shù)器分配

13、計數(shù)器功能C1洗滌循環(huán)計數(shù)30次C21漂洗循環(huán)計數(shù)15次C22脫水循環(huán)計數(shù)8次4.2指令語句全自動洗衣機PLC控制指令Network1/網(wǎng)絡標題/網(wǎng)絡注釋通電標志M0.0LDI0.0OM0.0ANI0.1ANM0.1=M0.0Network2/水位選擇及進水LDI0.2OI0.3OQ0.0AM0.0ANM0.2=Q0.0Network3/高低水位標志LDI0.6OI0.7OM0.2AM0.0=M0.2Network4/弱洗選擇開始洗滌LDI0.4AM0.0AM0.2SS0.1,1Network5/洗滌正轉2SLDSM0.0SQ0.2,1TONT33,200Network7LDT33SCRTS0

14、.2Network8SCRENetwork9/停止3SLSCRS0.2Network10LDSM0.0RQ0.2,1TONT34,300Network11LDT34SCRTS0.3Network12SCRENetwork13/洗滌反轉2SLSCRS0.3Network14LDSM0.0SQ0.3,1TONT35,200Network15LDT35SCRTS0.4Network16SCRENetwork17/停止3SLSCRS0.4Network18LDSM0.0RQ0.3,1TONT36,300Network19LDT36SCRTS0.5Network20SCRENetwork21/判斷正反洗

15、滌是否達到3次LSCRS0.5Network22LDSM0.0LDS1.3CTUC40,+3Network23LDNC40SCRTS0.1Network24LDC40SCRTS1.3SCRENetwork26/強洗選擇開始洗滌標志LDI0.5AM0.2AM0.0SS0.6,1SQ0.5,1Network27/洗滌正轉8SLSCRS0.6Network28LDSM0.0SQ0.2,1TONT97,800Network29LDT97SCRTS0.7Network30SCRENetwork31/暫停2SLSCRS0.7Network32LDSM0.0RQ0.2,1TONT98,200SCRTS1.0

16、Network34SCRENetwork35/洗滌反轉8SLSCRS1.0Network36LDSM0.0SQ0.3,1TONT99,800Network37LDT99SCRTS1.1Network38SCRENetwork39/暫停2SLSCRS1.1Network40LDSM0.0RQ0.3,1TONT100,200Network41LDT100SCRTS1.2Network42SCRE/判斷洗滌是否達到5次LSCRS1.2Network44LDSM0.0LDS1.3CTUC41,+5Network45LDNC41SCRTS0.6Network46LDC41SCRTS1.3RQ0.5,1N

17、etwork47SCRENetwork48/自動排水標志LSCRS1.3Network49LDSM0.0SQ0.1,1Network50LDI1.0SCRTS1.4Network51SCRENetwork52/自動脫水10SNetwork53LDSM0.0SQ0.4,1TONT37,100Network54LDT37SCRTS1.5Network55SCRENetwork56/脫水完成蜂鳴5SLSCRS1.5Network57LDSM0.0SQ0.6,1RQ0.1,1RQ0.4,1TONT38,50Network58LDT38SCRTS1.6Network59SCRENetwork60/洗衣結

18、束停機LSCRS1.6Network61LDSM0.0RQ0.6,1M0.1Network62SCRE總結課程設計是每一各大學生大學生涯中都不可或缺，它使我們在實踐中鞏固了所學的知識在實踐中鍛煉了我們的動手能力。它使我們學習到了很多課本上學不到的東西，不僅開闊了自己的視野，增強了自己的見識也為我們以后進入社會打下了堅實的基礎。在這次課程設計中不僅檢驗了我們所學的知識，也培養(yǎng)了我如何把握一件事情，如何去做一件事情，乂如何完成一件事情。在設計過程中，和同學相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄。炒嘛瞞本次課程設計我選擇做的是全自動洗衣機，首先我們應了解設計目的。了解全自動洗衣機的工作原理。然后把那些功能轉化為程序表達出來。這對一個人的邏輯要求是很高的。所以我們可以先把大致的程序編出來，滿足大部分要求。然后在完善細節(jié)。程序編號之后就要拿到實驗室去調試，在調試中出現(xiàn)了很多問題。有的是地址重復。有的是類型選擇錯誤。有的是本應用常開開關的，最后用成了常閉開關。通過這個問題我發(fā)現(xiàn)，在編程之前，有了大致思路之后我們應該先想好用那些器件，看一下自己對這些器件是否了解。這樣就可以避免在程序中器件誤用得情況。在這此課程設計中我發(fā)現(xiàn)液位傳感器比較容易用錯。在水位漫過它時它是吸合的，其它情況下它是斷開的。堯側明釧詢融睹。這次課程設計同時也使我