PLC控制的全自動洗衣機課程設計報告程序和調(diào)試圖

./目錄摘要………….1.1設計題目1.2全自動洗衣機PLC控制的控制要求及工作原理 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)和工作流程 洗衣機控制要求及工作原理 2.1全自動洗衣機控制系統(tǒng)的硬件設計 控制系統(tǒng)硬件控制方案 2.2.2PLC控制和I/O分配 3.1全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計 程序流程分析 程序的編制及調(diào)試 4.1總結(jié) 5.1參考文獻 摘要隨著科學技術(shù)不斷進步和社會飛速發(fā)展,洗衣機成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器產(chǎn)品。洗衣機的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向。本文首先介紹了洗衣機的發(fā)展,然后重點介紹了洗衣機的設計,對程序流程圖及編程軟件進行了說明,最后對系統(tǒng)進行了仿真。本次設計采用步進順控指令編程,根據(jù)工藝要求編程簡單、可允許雙線圈使用,PLC采樣按鈕及限位開關(guān)外部輸入信號的變化,執(zhí)行相應的程序,然后輸出控制電機正反轉(zhuǎn)及脫水處理。最后就本課題所做的工作進行了總結(jié),并對進一步的研究提出了自己的看法。本次設計的全自動洗衣機工藝要求有待改善,不可以單獨脫水及洗衣時間的設置；由于時間有限,沒做進一步的改善?；谌詣酉匆聶C在日常生活中廣泛運用,本設計具有廣泛的推廣價值。AbstractWiththecontinuousprogressofscienceandtechnologyandtherapiddevelopmentofsociety,washingintopeople'severydaylife,householdproducts.Fullyautomaticwashingmachines,multi-functionalandintelligentdirectionofitsdevelopment.Thispaperdescribesthedevelopmentofwashingmachines,washingmachineandthenfocusesonthedesignandprogrammingsoftware,theprogramflowchartaredescribed,andfinallythesystemissimulated.Thedesignusesastepsequenceprogramminginstructions,accordingtoprocessrequirementsofsimpleprogramming,whichallowsdualcoils,PLCsamplingbuttonsandlimitswitchchangestheexternalinputsignal,performtheappropriateprocedure,andthenreversingthemotoroutputcontrolanddehydrationtreatment.

Finallyonthesubjectsummarizedtheworkdone,andfurtherresearchputforwardtheirviews.Thedesignoftheautomaticwashingprocessrequirementsneedtobeimproved,notaseparatesetoftimedehydrationandlaundry;Duetotimeconstraints,nofurtherimprovement.Automaticwashingmachinebasedonwidelyusedindailylife,thedesignofawiderangeofpromotionalvalue.1.1設計題目全自動洗衣機1.2全自動洗衣機PLC控制的控制要求及工作原理全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)和工作流程全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。2、全自動洗衣機的工作流程全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖如圖1-2所示。開始開始進水進水洗滌洗滌排水排水脫水脫水結(jié)束結(jié)束圖1-2全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖洗衣機控制要求及工作原理全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求:〔1按下啟動按扭及水位選擇開關(guān),開始進水直到高〔中、低水位,關(guān)水〔22秒后開始洗滌〔3洗滌時,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〔1～〔4,清洗兩遍〔6清洗完成,報警3秒并自動停機〔7若按下停車按扭,可手動排水〔不脫水和手動脫水〔不計數(shù)全自動洗衣機工作原理:以日常生活中最常見的波輪式全自動洗衣機為例,洗衣機的洗衣桶〔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,通過電控系統(tǒng)使進水閥打開,經(jīng)進水管將水注入到外桶。排水時,通過電控系統(tǒng)使排水閥打開,將水由外桶排出到機外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn),此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時,通過電控系統(tǒng)將離合器合上,由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進行甩干。高、低水位開關(guān)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。波輪式全自動洗衣機的實物示意圖如圖1.1所示2.1全自動洗衣機控制系統(tǒng)的硬件設計 控制系統(tǒng)硬件控制方案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,2.2.2PLC控制和I/O分配 1.PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求,以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在設計PLC控制系統(tǒng)時,應遵循以下基本原則：1.最大限度地滿足被控對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象的控制要求,是設計PLC控制系統(tǒng)的首要前提,這也是設計中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究,收集控制現(xiàn)場的資料,收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合,擬定控制方案,共同解決設計中的重點問題和疑難問題。2.保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行,是設計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設計者在系統(tǒng)設計、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：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行,而且在非正常情況下〔如突然掉電再上電、按鈕按錯等,也能正常工作。3.在滿足控制要求的前提下,力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便一個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)濟效益和社會效益,但新工程的投入、技術(shù)的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。因此,在滿足控制要求的前提下,一方面要注意不斷地擴大工程的效益,另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟,而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低,不宜盲目追求自動化和高指標。4．考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進,在選用PLC時,在I/O點數(shù)和內(nèi)存容量上適當留有余地。由于技術(shù)的不斷發(fā)展,控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高,設計時要適當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點數(shù)和內(nèi)存容量時,要適當留有裕量,以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。5．軟件設計主要是指編寫程序,要求程序結(jié)構(gòu)清楚,可讀性強,程序簡短,占用內(nèi)存少,掃描周期短。2.I/O分配及連接圖由于S7-200224CPU模塊有14點數(shù)字量輸入,10點數(shù)字量輸出,所以不需要再增加擴展模塊。模塊上的輸入端對應的輸入地址是I0.0～I1.2,輸出端對應的輸出地址是Q0.0～Q1.0。CPU模塊采用西門子公司的6ES7214-1AD23-0XB0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)字量輸入/輸出模塊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(guān)共11個輸入點。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地址啟動按鈕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排空檢測開關(guān)ST1I0.5高水位檢測開關(guān)ST2I0.6中水位檢測開關(guān)ST3I0.7低水位檢測開關(guān)ST4I1.0手動排水按鈕SB6I1.1手動脫水按鈕SB7I1.22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(zhuǎn)洗滌電動機、蜂鳴器、指示燈等。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地址啟動指令J1Q0.0進水閥控制繼電器J2Q0.1電動機正轉(zhuǎn)繼電器J3Q0.2電動機反轉(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定時器部分具體的定時器分配如表1-3所示。表1-3定時器分配定時器功能T37延時2秒開始洗滌T38洗滌正轉(zhuǎn)定時2秒T39洗滌反轉(zhuǎn)定時2秒T40脫水定時10秒T41報警定時3秒4計數(shù)器部分具體的計數(shù)器分配如表1-4所示。表1-4計數(shù)器分配計數(shù)器功能C1洗滌循環(huán)計數(shù)5次2.1I/O連接圖9898S7-200I0.1I0.222I0.3I0.4I1.1I1.2I0.6Q0.2I0.7Q0.5I1.0Q0.1Q0.4Q0.0KA1YV1YV2排水進水脫水正轉(zhuǎn)M1報警I0.0L1啟動高水位開關(guān)停止低水位開關(guān)中水位開關(guān)手動排水中液位傳感器手動脫水高液位傳感器低液位傳感器SB1SB2SA1SA3SB3SB4ST1SA2ST2ST3圖2PLC外部接線圖KA2Q0.6Q0.7Q1.0Q1.11L1通電L6高位L7中位L8低位水排空傳感器I0.5ST4電源L+N24VM1M2M3.1全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計 程序流程分析1.流程圖⑴正常運行流程圖正常運行流程圖如圖1-4所示。起動停機報警脫水3次30S脫水排水洗5次暫停2S30S洗滌反轉(zhuǎn)暫停2S30S洗滌正轉(zhuǎn)停止進水進水起動停機報警脫水3次30S脫水排水洗5次暫停2S30S洗滌反轉(zhuǎn)暫停2S30S洗滌正轉(zhuǎn)停止進水進水水滿N水滿YYNYNYYNYNYNY圖1-4正常運行的流程圖程序的編制及調(diào)試程序流程分析 啟動洗衣機LDI0.0OM0.1ANI0.1=M0.1=Q0.0進水閥控制LDM0.1EULDI0.5EUOLDOM0.3ANM0.2=M0.3高中低水位控制LDI0.2ANI0.6LDI0.3ANI0.7OLDLDI0.4ANI1.0OLDAM0.3=Q0.1延時2sLDQ0.1EDTONT37,+20循環(huán)五次LDT37OM0.2ANC1AM0.1=M0.2正轉(zhuǎn)控制LDM0.2ANT38ANI0.5AM0.1=Q0.2LDM0.2TONT38,+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LDC1LDI1.1ANM0.1OLD=Q0.4脫水閥控制LDI1.2ANM0.