全自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要本文介紹了采用可編程控制器（PLC）作為核心控制部件，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行組態(tài)監(jiān)控的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。文章介紹了洗衣機(jī)的構(gòu)造，對全自動(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，對按鈕，繼電器，開關(guān)，變頻器等其它某些輸入/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內(nèi)計(jì)數(shù)器控制，因此只要變化計(jì)數(shù)器參數(shù)就能夠變化時(shí)間。含有智能化程度高、安全可靠、方便、靈活等特點(diǎn)。核心詞：PLC；全自動(dòng)洗衣機(jī)；變頻器；繼電器AbstractThisarticleusedprogrammablecontrollerPLCtorealizethewashercompletelyautomaticcontrol,explainedthePLCcontrolprinciplemethod,thecharacteristicandcontrolledthewasherthecharacteristic.Thearticleduringintroductionwasherstructure,carriesontheanalysistothecompletelyautomaticwashercontrolsystem,proposedinthisfoundationbasedonthePLCcompletelyautomaticwashercontrolplan,andhascarriedontheprooftotheplan,hascarriedonthedesignaccordingtothewasherprincipleofworktotheprocedureandtheflow,hastheintellectualizeddegreehigh,safereliableandsoonthecharacteristics.Tothebutton,therelay,theswitch,thefrequencychangerandsoonothersomeI/Ospotcarriesonthecontrol,realizedthewashertowashclothestheprocessautomation.Becausespreadseverytimelavation,drainingwater,dehydratedtimebyPLCincountercontrol,solongasthereforethechangecounterparametermaychangethetime.Keywords:ProgrammableLogicController;Theautomaticprocess;converter;controlrelay前言可編程控制器是以計(jì)算機(jī)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，它的功效強(qiáng)、可靠性極強(qiáng)、編程簡樸、使用方便、體積小?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，它以微解決器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。該設(shè)計(jì)采用三菱公司的F1系列可編程控制器。F1系列有被已在國內(nèi)廣泛使用的FX系列替代的趨勢。我們在這里有必要具體介紹三菱的FX系列可編程控制器的性能指標(biāo)，硬件構(gòu)成和指令。PLC的學(xué)習(xí)比普通編程學(xué)習(xí)困難在于，要完畢一種控制系統(tǒng)不僅需要掌握一定的編程技術(shù)，更為重要的是要懂得如何針對實(shí)際應(yīng)用的需要選擇適宜的PLC型號，然后進(jìn)行資源配備，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)為全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制，重要介紹了全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理，控制系統(tǒng)的PLC的選型和資源的配備，控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，控制系統(tǒng)PLC程序。目錄摘要…………………1目錄…………………3第一章緒論……………41.1概論………………41.1.1PLC的定義……………………41.2PLC的特點(diǎn)…………41.2.1高可靠性………51.2.2應(yīng)用靈活，使用方便…………51.2.3面對控制過程的編程語言，容易掌握………51.3PLC的分類…………51.3.1小型PLC………51.3.2中型PLC………61.3.3大型PLC………61.4PLC的重要技術(shù)指標(biāo)………………61.4.1存儲器容量……………………61.4.2輸入/輸出點(diǎn)數(shù)…………………61.4.3掃描時(shí)間………61.4.4指令種類和數(shù)量………………61.4.5內(nèi)部寄存的種類和數(shù)量………71.4.6擴(kuò)展能力………71.4.7智能模塊的種類和數(shù)量………7第二章全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制62.1任務(wù)介紹62.1.1課題名稱：全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制62.1.2工藝規(guī)定及動(dòng)作流程62.2控制規(guī)定72.3控制程序的編制，并畫出硬件接線圖72.3.1主接線路以下圖所示：72.3.2PLC硬件連接線路以下圖所示：92.3.3設(shè)計(jì)功效次序以下圖所示：102.4I/O口及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器闡明112.5梯形圖122.6指令表14第一章緒論首先介紹一下可編程控制器（PLC）和PLC控制系統(tǒng)的基本知識，涉及PLC的產(chǎn)生和發(fā)展、特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)、基本構(gòu)造、工作原理及PLC控制系統(tǒng)等有關(guān)知識。1.1概述可編程控制器是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開發(fā)起來的，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于控制的各個(gè)領(lǐng)域。它以微解決器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。1.1.1PLC的定義PLC自問世以來，盡管時(shí)間不長，但發(fā)展快速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展原則化，國際電工委員會(huì)（IEC）先后頒布了PLC原則的草案第一、二、三稿，并在1987年作了以下的定義：“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)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程控制器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、次序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面對顧客的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制多個(gè)類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷盎嘘P(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一種整體，易于擴(kuò)充基其功效的原則設(shè)計(jì)的?！笨傊?，可編程控制器是一臺專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它是將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電器技術(shù)和通信技術(shù)相融合而發(fā)展起來的一種新型的控制裝置。在具體的國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用中，由于它不是針對某一具體的工業(yè)應(yīng)用，因此它的硬件應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行配備，其軟件則根據(jù)控制規(guī)定進(jìn)行編寫。1．2PLC的特點(diǎn)PLC是傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，因此要工業(yè)控制方面，它含有繼電器或通用計(jì)算機(jī)所無法比擬的特點(diǎn)。1.2.1高可靠性PLC的高可靠性重要體現(xiàn)在硬件和軟件兩個(gè)方面：（1）在硬件方面，由于采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源，并且對選用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，加上合理的系統(tǒng)構(gòu)造，最后加固、簡化安裝，因此PLC含有很強(qiáng)硬的抗振動(dòng)沖擊性能；無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完畢大量的開關(guān)動(dòng)作，就不會(huì)出現(xiàn)繼電器系統(tǒng)中的器件老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等問題；全部的輸入/輸出接口都采用光電隔離方法，使外部電路和PLC內(nèi)部電路能有效的進(jìn)行隔離；PLC模塊式的構(gòu)造，能夠在其中一種模塊出現(xiàn)故障時(shí)快速地判斷出故障的模塊并進(jìn)行更換，這樣就能盡量的縮短系統(tǒng)的維修時(shí)間。（2）在軟件方面，PLC的監(jiān)控定時(shí)器可用于監(jiān)視執(zhí)行顧客程序的專用運(yùn)行解決器的延遲，確保在程序出現(xiàn)錯(cuò)誤和程序調(diào)試時(shí)，避免因程序錯(cuò)誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當(dāng)CPU、電池、I/O口、通信等出現(xiàn)異常時(shí)，PLC的自診療功效能夠檢測到這些錯(cuò)誤，并采用對應(yīng)的方法，以避免故障擴(kuò)大；停電時(shí)，后電池和正常工作時(shí)同樣，進(jìn)行對顧客程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的保護(hù)，確保信息不丟失1.2.2應(yīng)用靈活、使用方便模塊化的PLC設(shè)計(jì)，使顧客能根據(jù)自己系統(tǒng)的大小、工藝流程和控制規(guī)定等來選擇自己所需要的PLC模塊并進(jìn)行資源配備和PLC編程。這樣，控制系統(tǒng)就不需要大量的硬件裝置，顧客只需根據(jù)控制需要設(shè)計(jì)PLC的硬件配備和I/O的外部接線即可。1.2.3面對控制過程的編程語言，容易掌握PLC的編程語言采用繼電器控制電路的梯形圖語言，清晰直觀。即使PLC是以微解決器為核心的控制裝置，但是它不需要顧客有很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力，只在顧客含有一定的計(jì)算機(jī)軟、硬件知識和電器控制方面的知識即可。1．3PLC的分類1.3.1小型PLC連接開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊以及其它多個(gè)特殊功效模塊，能執(zhí)行涉及邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)在128點(diǎn)下列的PLC稱為小型PLC。其特點(diǎn)是體積小、構(gòu)造緊湊，它能夠據(jù)解決和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)以及多個(gè)應(yīng)用指令。1.3.2中型PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)在128-512點(diǎn)之間的PLC稱為中型PLC。它除了含有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)在功效外，還含有強(qiáng)在的網(wǎng)絡(luò)通信功效、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。1.3.3大型PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)不不大于512的PLC稱為大型PLC。它含有強(qiáng)大的軟件硬件功效、自診療功效、通信聯(lián)網(wǎng)功效，它能夠構(gòu)成三級通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。另外大型PLC還能夠采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器含有更高的可靠性。1．4PLC的重要技術(shù)指標(biāo)1.4.1存儲器容量存儲器用來存儲程序和系統(tǒng)參數(shù)等，其容量是由顧客程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器構(gòu)成的。程序存儲器容量大小決定了顧客所能編寫程序的長度。普通中小型PLC的存儲器容量在16KB下列，大型的PLC可達(dá)成2MB左右。1.4.2輸入/輸出點(diǎn)數(shù)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是指根據(jù)工業(yè)系統(tǒng)控制規(guī)定所得到的對應(yīng)于PLC的輸入/輸出端的個(gè)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，闡明需要控制的器件和設(shè)備就越多。1.4.3掃描時(shí)間掃描時(shí)間是指CPU內(nèi)部根據(jù)顧客程序，按邏輯次序，從開始到結(jié)束掃描一次所需的時(shí)間。PLC顧客手冊普通給出執(zhí)行指令所用的時(shí)間。1.4.4指令種類和數(shù)量指令的種類和數(shù)量決定了顧客編制程序的方式和PLC的解決能力和控制能力。1.4.5內(nèi)部寄存的種類和數(shù)量內(nèi)部寄存器重要涉及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中間繼電器、數(shù)據(jù)寄存器和特殊寄存器等。它們重要用來完畢計(jì)時(shí)、技術(shù)、中間數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)存儲尚有其它某些功效。種類和數(shù)量越多，PLC的功效就越強(qiáng)大。1.4.6擴(kuò)展能力PLC擴(kuò)展能力是指PLC與否能含有I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展、功效擴(kuò)展、聯(lián)網(wǎng)等某些功效。1.4.7智能模塊的種類和數(shù)量智能模塊是指能完畢模擬量控制、遠(yuǎn)程控制以及通信等功效模塊。智能模塊種類和數(shù)量越多，闡明PLC功效越強(qiáng)大。第二章全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制2.1任務(wù)介紹2.1.1.課題名稱：全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)計(jì)2.1.2.工藝規(guī)定及動(dòng)作流程2.3控制規(guī)定(1)洗衣機(jī)進(jìn)水加洗衣粉，水位到高水位后停止進(jìn)水，開始洗滌（2）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)洗滌20s，暫停3s后反轉(zhuǎn)洗滌20s，暫停3s后再正傳洗滌，如此循環(huán)三次，洗滌結(jié)束。然后排水，當(dāng)水位下降到低水位時(shí)進(jìn)行脫水（同