機電體化專業(yè)畢業(yè)論文精編版

機電體化專業(yè)畢業(yè)論文精編版機電體化專業(yè)畢業(yè)論文文件編碼〔008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256〕畢業(yè)設計講明書課題名稱:PLC、變頻器和觸摸屏實現(xiàn)工業(yè)洗衣機控制學生姓名XXXX專業(yè)機電一體化班級機電1102班時間指導老師XXXX電子工程學院目錄摘要(3)關(guān)鍵詞(3)一前言(4)〔一〕工業(yè)控制洗衣機(4)〔二〕PLC簡介(4)〔三〕變頻器簡介(4)〔四〕觸摸屏簡介(5)二系統(tǒng)硬件設計(6)〔一〕控制要求(6)〔二〕硬件選擇(6)〔三〕變頻器參數(shù)(7)〔四〕I/O地址分配表(8)〔五〕硬件接線圖(9)〔六〕觸摸屏畫面和實現(xiàn)功能(10)三系統(tǒng)軟件設計(11)〔一)PLC控制程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(11)〔二〕PLC控制程序梯形圖(12)〔三〕綜合調(diào)試(15)〔四〕結(jié)束語(16)致謝(17)參考文獻(18)摘要近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機、PLC的應用不斷地走向深化，同時帶動傳統(tǒng)的控制技術(shù)的不斷更新。本篇論文描繪了采用可編程控制器〔三菱FX2N系列PLC〕作為核心控制部件，并利用計算機對工業(yè)洗衣機進行模擬監(jiān)控的控制系統(tǒng)總體控制，設計出了系統(tǒng)構(gòu)造圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案，實現(xiàn)洗滌、漂洗、脫水經(jīng)過。根據(jù)工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)總體控制要求和特點，為使洗衣機操作的整個流程更直接明白化，本論文就利用通過PLC控制全自動洗衣機進行了調(diào)查，實現(xiàn)了全自動洗衣機的正常運行和強迫性停止功能。關(guān)鍵詞：三菱FX2N系列PLC變頻器觸摸屏工業(yè)洗衣機一前言〔一〕工業(yè)洗衣機洗衣機是人們?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。它在工業(yè)中的應用也特別廣泛，本課題在于對工業(yè)洗衣機的研究。工業(yè)洗衣機適用于洗滌棉、毛、花扦、絲綢等衣物品，所以工業(yè)洗衣機大量用于賓館、飯店、醫(yī)院、學校、工廠等領域，知足大容量的洗滌要求。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制已經(jīng)不能知足人們對洗衣機的自動化的程度的要求了。洗衣機需要更好的知足人們的需求，必須借助于自動化的技術(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的知足全自動洗衣機對自動化的要求，并且控制方式靈敏多樣，控制形式能夠根據(jù)不同場合的應用而有所不同。自動化的飛速發(fā)展使得洗衣機由初始的半自動洗衣機發(fā)展到如今的全自動洗衣機，如今又正向智能洗衣機方向發(fā)展。〔二〕PLC簡介PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用能夠編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)經(jīng)過。PLC及其有關(guān)的外圍設備都應根據(jù)易于與工業(yè)控制系統(tǒng)構(gòu)成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。本質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件構(gòu)造基本上與微型計算機一樣，基本構(gòu)成為：1.電源3.儲存器4.輸入輸出接口電路5.6.通信模塊〔三〕變頻器簡介變頻器〔Variable-frequencyDrive，VFD〕是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變工作電源方式來控制溝通電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流〔溝通變直流〕、濾波、逆變〔直流變溝通〕、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而到達節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的。變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、和控制器。整流單元：將工作頻率固定的轉(zhuǎn)換為直流電。高容量電容：存儲轉(zhuǎn)換后的電能。逆變器：由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān)，將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波?？刂破鳎喊丛O定的程序工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的溝通電，驅(qū)動溝通電動機〔四〕觸摸屏簡介所謂觸摸屏，從市場概念來講，就是一種人人都會使用的計算機輸入設備，或者講是人人都會使用的與計算機溝通的設備。不用學習，人人都會使用，是觸摸屏最大的魔力，這一點無論是鍵盤還是鼠標，都無法與其相比。人人都會使用，也就標志著計算機應用普及時代的真正到來。這也是發(fā)展觸摸屏，發(fā)展KIOSK，發(fā)展KIOSK網(wǎng)絡，努力構(gòu)成中國觸摸產(chǎn)業(yè)的原因。從技術(shù)原理角度來講，觸摸屏是一套透明的絕對定位系統(tǒng)，首先它必須保證是透明的，因而它必須通過材料科技來解決透明問題，像數(shù)字化儀、寫字板、電梯開關(guān)，它們都不是觸摸屏；其次它是絕對坐標，手指摸哪就是哪，不需要第二個動作，不像鼠標，是相對定位的一套系統(tǒng)，我們能夠注意到，觸摸屏軟件都不需要光標，有光標反倒影響用戶的注意力，由于光標是給相對定位的設備用的，相對定位的設備要移動到一個地方首先要知道身在何處，往哪個方向去，每時每刻還需要不停的給用戶反應當前的位置才不至于出現(xiàn)偏差。這些對采取絕對坐標定位的觸摸屏來講都不需要；再其次就是能檢測手指的觸摸動作并且判定手指位置，各類觸摸屏技術(shù)就是圍繞“檢測手指觸摸〞而八仙過海各顯神通的。二硬件系統(tǒng)設計〔一〕控制要求1.PLC一上電,系統(tǒng)進人初始狀態(tài),準備起動。2.按起動按鈕則開場進水,當水位到達高水位時,停止進水,并開場正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌l5s,暫停3s,反轉(zhuǎn)洗滌l5s,暫停3s,為一次小循環(huán)。若小循環(huán)次數(shù)不滿3次,則繼續(xù)正轉(zhuǎn)洗滌l5s,開場下一個小循環(huán);若小循環(huán)次數(shù)到達3次,則開場排水。3．當水位下降到低水位時,開場脫水并繼續(xù)排水,脫水時間為10s,10s時間到,即完成一次大循環(huán)。若大循環(huán)未滿3次,則返回進水,開場下一次大循環(huán);若大循環(huán)次數(shù)到達3次,則進行洗完報警。報警10s后結(jié)束全部經(jīng)過,自動停機。4．洗衣機“正轉(zhuǎn)洗滌l5s〞和“反轉(zhuǎn)洗滌l5s〞經(jīng)過,要求使用變頻器驅(qū)動電動機,且實現(xiàn)3段速運行,即先以30Hz速度運行5s,接著轉(zhuǎn)為45Hz速度運行5s,最后5s以25Hz速度運行。5．脫水時的變頻器輸出頻率為50Hz,設定其加速、減速時間均為2s。6．通過觸摸屏設定起動按鍵、停止按鍵,顯示正反轉(zhuǎn)運行時間、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)?！捕秤布x擇的選擇隨著PLC的功能日益強大，全自動洗衣機在工業(yè)的運用也日益廣泛。一般PLC具有開關(guān)量邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還能夠擴展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時能夠考慮下面幾點：功能與任務相適應，PLC的處理速度應知足實時控制的要求、PLC構(gòu)造合理、機型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。全自動洗衣機所要求的控制功能簡單，小型PLC就能知足要求了。PLC一般都比擬昂貴我們能夠選擇體積比擬小，價格相對來講比擬便宜但功能比擬俱全的三菱FX2N-32MR完全能知足控制要求。2.變頻器的選擇本系統(tǒng)采用三菱通用的FR-D700變頻器。操作簡單，控制方便。3.觸摸屏的選擇觸摸屏選擇對應GOT1000系列的畫面設計軟件為GTDesigner2Version2軟件。三菱GOT1000系列觸摸屏使用優(yōu)點?一：實現(xiàn)免編程操作?1、無縫連接MELSEC經(jīng)過控制系統(tǒng)?無須編程即可有效創(chuàng)立經(jīng)過控制畫面，實現(xiàn)了經(jīng)過控制系統(tǒng)的快速啟動?2、MES接口功能?輕松快速地實現(xiàn)了作業(yè)現(xiàn)場和信息系統(tǒng)之間的“免編程連接〞，并可在用戶端方便地添加和修改系統(tǒng)3、兼容IQ平臺?無須編程即可將GOT與工程環(huán)境、控制器及網(wǎng)絡建立鏈接?二：有效縮短停機時間1、備份/恢復功能?可自動備份程序和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高效的維護作用2、文檔顯示/運動圖像功能?設備發(fā)生故障時，可使用GOT在作業(yè)現(xiàn)場查看設備手冊，并使用運動圖像功能高效恢復?3、監(jiān)視功能?梯形圖監(jiān)視器、SFC監(jiān)視器等?！踩?變頻器參數(shù)根據(jù)控制要求，設計變頻器的基本參數(shù).操作形式選擇參數(shù)和多段速度設定等參數(shù)，詳細參數(shù)如下：1pu操作形式，=1，變頻器參數(shù)情02上限頻率=50Hz;3下限頻率=0Hz;4加速時間=2s;5減速時間=2s;6電子過電流保護=;7操作形式選擇組合形式=3;8多段速度設定〔1速〕pr4=30Hz;9多段速的設定〔2速〕pr5=45Hz;10多段速度設定〔3速〕pr6=25Hz;11電機的三速運行，即通過PLC控制變頻器的.和RH以及STF.ＳＴＲ端子的通斷，來控制變頻器運行。注：1、多段速與洗滌程序的對應及其頻率設置能夠根據(jù)實際功能要求修改相關(guān)匹配設置。2、設定的4個詳細加減速時間可以以根據(jù)實際功能匹配要求進行相關(guān)設置修改〔四〕I/O地址分配表〔五〕硬件接線圖圖中“正轉(zhuǎn)〞KM0、“反轉(zhuǎn)〞KM1、“脫水〞KM3為控制電機電源的三個繼電器，他們的線圈分別為PLC輸出端“Y1〞、“Y2〞、“Y12〞相連，受控于PLC的輸出信號并且互相之間用了互鎖防止同時接通正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)燒毀電機。其中正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)是通過變頻器控制后輸出到