PLC課程設(shè)計(jì)（論文）全自動(dòng)洗衣機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘 要本設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)具有三種不同形式的功能選擇，即水位選擇，洗滌程序（洗衣過(guò)程）選擇和洗滌方式選擇。水位選擇：分別有高中低三種水位，洗衣機(jī)水桶水位到達(dá)所選擇的水位時(shí)，相應(yīng)的水位開(kāi)關(guān)閉合，反之水位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。洗滌程序選擇：分為全程洗（洗滌，輕飄，脫水全過(guò)程），清漂洗（清漂和脫水過(guò)程），脫水三種。洗滌方式選擇：分標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗兩種，標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗的不同在于，一是在洗滌，清漂，脫水各過(guò)程中所需時(shí)間不同；二是標(biāo)準(zhǔn)洗可以選擇全程洗，清漂洗，脫水中任意一種，輕柔洗只能為全程洗。關(guān)鍵字：二分頻電路；步進(jìn)指令；洗衣機(jī)；plc目 錄 前言 71 硬件配置 82 i/0端子分配及接線圖 82.1 i/0端子分配 8

2、2.2 i/0端子接線圖 93 控制方案得選擇，控制系統(tǒng)方框圖及說(shuō)明 93.1 系統(tǒng)說(shuō)明 93.2 洗衣過(guò)程中,各狀態(tài)與部分輸出器件的關(guān)系 103.3 流程圖 113.3.1 主流程圖 123.3.2 洗滌流程圖 133.3.3 清漂流程圖 144 設(shè)計(jì)梯形圖控制程序，并對(duì)梯形圖進(jìn)行原理分析 154.1 sfc圖如下所示 15 4.2 簡(jiǎn)要的程序分析 16設(shè)計(jì)體會(huì) 20致謝 20參考文獻(xiàn) 20程序附錄 21洗衣機(jī)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)前言 洗衣機(jī)是代替人工洗衣物的機(jī)器，而全自動(dòng)洗衣機(jī)不但方便，而且省力。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 本洗衣機(jī)具有兩種洗滌方式：標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗。標(biāo)準(zhǔn)洗可以選擇全程洗（洗滌、清漂、脫水

3、全過(guò)程）、清漂洗（清漂和脫水過(guò)程）、脫水中任意一種；輕柔洗只能為全程洗。每種洗滌方式有高、中、低三種水位供選擇，洗滌過(guò)程中只能改變水位，而不能改變已選擇的洗滌程序。本設(shè)計(jì)的具體要求：1. 按下電源按鈕，系統(tǒng)默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)全程洗滌洗、中水位。2. 根據(jù)所需要求進(jìn)行水位選擇、洗滌程序選擇和洗滌方式選擇。3. 按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)按照所選擇的方式進(jìn)行洗滌。4. 水位選擇要求按動(dòng)水位按鈕一次，進(jìn)行一次水位選擇，按照高中低循環(huán)式選擇，某個(gè)水位被選擇時(shí)，對(duì)應(yīng)水位指示燈點(diǎn)亮。5. 洗滌程序選擇要求按動(dòng)一次程序選擇按鈕，進(jìn)行一次選擇，按照全程洗、清漂洗、脫水循環(huán)式選擇，對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。6. 洗滌方式序選擇要求按動(dòng)

4、一次程序選擇按鈕，進(jìn)行一次選擇，按照標(biāo)準(zhǔn)洗、輕柔洗循環(huán)式選擇，對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。7. 如清漂過(guò)程中，清漂指示燈斷續(xù)點(diǎn)亮，顯示系統(tǒng)處于清漂過(guò)程中。清漂過(guò)程結(jié)束，清漂指示燈熄滅。洗滌過(guò)程、脫水過(guò)程與此相同。8. 洗衣過(guò)程中，按下啟動(dòng)/暫停按鈕，暫停洗衣，再按啟動(dòng)/暫停按鈕，系統(tǒng)從暫停點(diǎn)處開(kāi)始運(yùn)行。洗衣過(guò)程中按下電源開(kāi)/關(guān)按鈕，系統(tǒng)復(fù)位并斷開(kāi)電源。 1 硬件配置在輸入部分，本設(shè)計(jì)使用了電源開(kāi)/關(guān)按鈕sb0，啟動(dòng)/暫停按鈕sb1，水位設(shè)置按鈕sb2，程序選擇按鈕sb3，洗滌方式選擇按鈕sb4，高水位開(kāi)關(guān)sq1，中水位開(kāi)關(guān)sq2，低水位開(kāi)關(guān)sq3。而在輸出部分，使用了電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器km1，電動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)接

5、觸器km2，進(jìn)水電磁閥yv1，排水電磁閥yv2，脫水電磁閥yv3，報(bào)警蜂鳴器ha，高水位指示燈hl1，中水位指示燈hl2，低水位指示燈hl3，洗滌指示燈hl4，清漂指示燈hl5，脫水指示燈hl6，標(biāo)準(zhǔn)洗指示燈hl7，輕柔洗指示燈hl8。本設(shè)計(jì)的核心硬件是三菱fx2n-32mr。fx2n-32mr的控制點(diǎn)數(shù)16至256點(diǎn)(主單元:16/32/64/80/128)1.靈活的配置除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6個(gè)基本單元中的每個(gè)單元可擴(kuò)展至256i/o2.高速運(yùn)算基本指令:0.08us/指令應(yīng)用指令:1.52至幾百us/指令3.突出的寄存器容量fx2n系列包括8k步內(nèi)置ram寄存器,用一個(gè)寄

6、存器盒可擴(kuò)展到16ram或eeprom4.豐富的元件資源3072點(diǎn)輔助繼電器,256點(diǎn)計(jì)時(shí)器,235點(diǎn)計(jì)數(shù)器,8000數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 洗衣機(jī)面板布置，如下所示。2 i/0端子分配及接線圖2.1 i/o端子分配2.2 i/o端子接線圖3 控制方案得選擇，控制系統(tǒng)方框圖及說(shuō)明3.1 系統(tǒng)說(shuō)明本洗衣機(jī)具有三種不同形式的功能選擇，即水位選擇，洗滌程序（洗衣過(guò)程）選擇和洗滌方式選擇。三種不同形式選擇的功能如下：水位選擇：分別有高中低三種水位，洗衣機(jī)水桶水位到達(dá)所選擇的水位時(shí)，相應(yīng)的水位開(kāi)關(guān)閉合，反之水位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。洗滌程序選擇：分為全程洗（洗滌，輕飄，脫水全過(guò)程），清漂洗（清漂和脫水過(guò)程），脫水三種。洗滌方

7、式選擇：分標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗兩種，標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗的不同在于，一是在洗滌，清漂，脫水各過(guò)程中所需時(shí)間不同；二是標(biāo)準(zhǔn)洗可以選擇全程洗，清漂洗，脫水中任意一種，輕柔洗只能為全程洗。洗衣機(jī)的具體控制要求如下： （1）按下電源按鈕，系統(tǒng)默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)全程洗滌洗，中水位。 （2）根據(jù)所需要求進(jìn)行水位選擇，洗滌程序選擇和洗滌方式選擇。 （3）按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)按照所選擇的方式進(jìn)行洗滌，全過(guò)程如下所示。如選擇了標(biāo)準(zhǔn)全程洗滌，高水位，按下啟動(dòng)按鈕，進(jìn)入洗滌過(guò)程，首先進(jìn)水，到達(dá)水位停止進(jìn)水并正轉(zhuǎn)洗滌，正轉(zhuǎn)洗滌8s后暫停2s反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌8s后暫停2s；如此反復(fù)10min后開(kāi)始排水，水位降至低位后延時(shí)5s開(kāi)始脫水，30

8、s后停止脫水進(jìn)入清漂過(guò)程。清漂過(guò)程與洗滌過(guò)程相似，只是電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的時(shí)間不同，清漂總時(shí)間不同。經(jīng)過(guò)進(jìn)水清漂排水脫水第二次進(jìn)水第二次清漂第二次排水，完成清漂過(guò)程進(jìn)行最后脫水，2min后停止脫水，報(bào)警蜂鳴器間斷接通10次，以示洗衣全過(guò)程結(jié)束，關(guān)斷電源。 （4）水位選擇要求按動(dòng)水位按鈕一次，進(jìn)行一次水位選擇，按照高中低循環(huán)式選擇，某個(gè)水位被選擇時(shí)，對(duì)應(yīng)水位指示燈亮。在洗衣過(guò)程中，按水位按鈕都有效，除排水和脫水狀態(tài)外，洗衣桶的水位低于現(xiàn)選擇的水位時(shí)將進(jìn)水。 （5）洗滌程序選擇要求按動(dòng)一次程序選擇按鈕，進(jìn)行一次選擇，按照全程洗，清漂洗，脫水循環(huán)式選擇，對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。洗衣機(jī)工作后，按此按鈕無(wú)效。 （6

9、）洗滌方式選擇要求按動(dòng)一次程序選擇按鈕，進(jìn)行一次選擇，按照標(biāo)準(zhǔn)洗，輕柔洗循環(huán)式選擇，對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。洗衣機(jī)工作后，按此按鈕無(wú)效。 （7）如清漂過(guò)程中，清漂指示燈斷續(xù)點(diǎn)亮，顯示系統(tǒng)處于清漂過(guò)程中。清漂過(guò)程結(jié)束，清漂指示燈熄滅。洗滌過(guò)程，脫水過(guò)程與此相同。 （8）洗衣過(guò)程中，按下啟動(dòng)/暫停按鈕，暫停洗衣，再按啟動(dòng)/暫停按鈕，系統(tǒng)從暫停點(diǎn)處開(kāi)始運(yùn)行。洗衣過(guò)程中按下電源開(kāi)/關(guān)按鈕,系統(tǒng)復(fù)位并斷開(kāi)電源。3.2 .洗衣過(guò)程中，各狀態(tài)與部分輸出器件的關(guān)系3.3 流程圖3.3.1 主流程圖3.3.2 洗滌流程圖3.3.3.清漂流程圖4. 梯形圖控制程序，并對(duì)梯形圖進(jìn)行原理分析4.1 sfc圖如下所示4.2

10、簡(jiǎn)要的程序分析控制電源開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)/暫停，采用二分頻電路，其中m180可以令程序暫停時(shí)按電源關(guān)有效，x000為電源開(kāi)關(guān)按鈕，m104為洗衣程序結(jié)束自動(dòng)關(guān)閉時(shí)信號(hào)，x001為啟動(dòng)/暫停按鈕。二分頻時(shí)序圖如下。當(dāng)按第一下，電源接通；再按一下，電源斷開(kāi)；再按，則會(huì)閉合，如斯是循環(huán)。上圖為水位選擇，每按一下d20加一，當(dāng)d20的值為4時(shí)，再賦值為1.。這樣就可以讓水位在3個(gè)位置中，循環(huán)選擇。在程序選擇和方式選擇中，也才用了這種方法。上圖是對(duì)個(gè)時(shí)間繼電器賦值。程序一開(kāi)始的時(shí)候就通過(guò)判斷，是輕柔（y015）還是標(biāo)準(zhǔn)（y014）。輕柔和標(biāo)準(zhǔn)的洗衣過(guò)程是一樣的，只是時(shí)間不同。所以在進(jìn)入輕柔或標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候賦值，則可以使程序變得簡(jiǎn)潔。上圖該梯形圖為進(jìn)水到進(jìn)水完之后電機(jī)正轉(zhuǎn)，洗衣機(jī)開(kāi)始工作后，y006、y007、y010為水位，其中一個(gè)一定有輸出，所以y002啟動(dòng)，洗衣機(jī)進(jìn)水。進(jìn)水完后m120置位洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)，在其中改變水位電機(jī)依然轉(zhuǎn)動(dòng)。上圖為電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定，電機(jī)正轉(zhuǎn)d0s由（t0控制）后停d1s（t4控制），再反轉(zhuǎn)d0s（t1控制），再停d1s（t5控制），其中c0控制其正反轉(zhuǎn)總次數(shù)，即為洗滌時(shí)間。該梯形圖與清漂正反轉(zhuǎn)，輕柔狀態(tài)下的方式相同。上圖為洗衣機(jī)由洗滌狀態(tài)變?yōu)榍?/p>