全自動洗衣機PLC

-.z摘要本文介紹了利用西門子系列PLC對全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制,闡述了控制方案。實現(xiàn)全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。近年來隨著科技的飛速開展，單片機、PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)的不斷更新。本文采用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200型PLC作為核心控制器進展全自動洗衣機控制系統(tǒng)的設(shè)計，并且設(shè)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。同時根據(jù)全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制要求和特點,確定PLC的輸入輸出分配,并進展現(xiàn)場調(diào)試關(guān)鍵字：PLC全自動洗衣機控制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計目錄1引言.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制方案確定．．．．．．．．．．．．．．．22.1洗衣機的PLC控制系統(tǒng)概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.2控制系統(tǒng)構(gòu)造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.3控制系統(tǒng)原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.4主電路原理圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43可編程控制器硬件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.1可編程控制器的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.2可編程控制器I/O口分配表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.3外部接線圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64可編程控制器軟件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.1全自動洗衣機的控制要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.2控制系統(tǒng)順序功能圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94.3控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.4程序語句表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11設(shè)計體會．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．171引言全自動洗衣機其特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機均采用套筒式構(gòu)造，其進水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動各執(zhí)行器件動作，整個洗衣過程自動完成。所用的程序控制器可分為電動機驅(qū)動式和單片機式?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器,用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程.可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與各種控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴大其功能的原則設(shè)計。2全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制方案確定2.1洗衣機的PLC控制系統(tǒng)概述全自動洗衣機采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。它是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對簡單。典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖2-1所示：圖2-1PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖2.2控制系統(tǒng)構(gòu)造波輪式全自動洗衣機的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機型號的不同而不盡一樣，但電氣控制系統(tǒng)主要有程序控制器，電動機，進水電磁閥，排水電磁閥，水位開關(guān)，平安開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成的，控制的根本原理也都一樣。全自動洗衣機能實現(xiàn)洗衣的自動化，整個洗衣過程都是在程序控制器的“指揮〞下進展的。如把離合器比作全自動套桶洗衣機的心臟，則程序控制器就是全自動洗衣機的“大腦〞。如圖2-2所示以程序控制器為核心的波輪式全自動套桶洗衣機控制系統(tǒng)的根本原理方框圖。圖2-2波輪式全自動套桶洗衣機控制系統(tǒng)的根本原理方框圖2.3控制系統(tǒng)原理用PLC控制的全自動洗衣機各種動作的系統(tǒng)構(gòu)造如下圖：圖2-3全自動洗衣機各種動作的系統(tǒng)構(gòu)造圖PLC在系統(tǒng)中是處于中心位置，水位開關(guān)的PLC的輸入信號控制開關(guān)，進水閥，排水閥和電動機是洗衣機各種動作的執(zhí)行機構(gòu)。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(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。2.4主電路原路圖圖2-4主電路原路圖3可編程控制器硬件設(shè)計3.1可編程控制器的選擇根據(jù)輸入信號及輸出信號的數(shù)量，經(jīng)過初略計算，輸人點數(shù)為6點，輸出點數(shù)為6點；輸人、輸出信號都是數(shù)字量。增加20%備用量，以便隨時增加控制功能：輸入點數(shù)為：6×(1+20%)=7.2輸出點數(shù)為：6×(1+20%)=7.2根據(jù)I/O點數(shù)，可選西門子S7-200型可編程控制器.3.2可編程控制器I/O口分配表表3-1可編程控制器I/O口分配表輸入地址分配名稱符號地址啟動按鈕SB1I0.0停頓按鈕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SB7I1.2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HL3Q1.13.3外部接線圖如圖3-1所示，洗衣機要實現(xiàn)衣服的洗滌，漂洗和脫水，就要通過上述動作來實現(xiàn)，而這些動作可以通過PLC控制來實現(xiàn)。同時加上開關(guān)和按鈕，數(shù)碼管顯示器，蜂鳴報警器和欠電壓檢測保護電路等，就可以形成完整的PLC控制系統(tǒng)。通過軟件編程到達對整個洗衣過程進展檢測控制和用戶交互。此外，在少數(shù)全自動洗衣機上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動電路的電源開關(guān)，由PLC控制繼電器觸點開關(guān)的通斷，實現(xiàn)洗衣機的程序運轉(zhuǎn)。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)停頓低水位開關(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3-1外部接線圖KA2Q0.6Q0.7Q1.0Q1.11L7中位水排空傳感器I0.5ST4電源L+N24VM1M2M34軟件設(shè)計4.1全自動洗衣機的控制要求1〕PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動；2〕啟動時開場進水；3〕水滿(上限位)時停頓進水并開場洗滌正轉(zhuǎn)；4〕正轉(zhuǎn)30s后暫停；5〕暫停2s后開場洗滌反轉(zhuǎn)；6〕反轉(zhuǎn)30s后暫停；7〕暫停2s后，假設(shè)正、反轉(zhuǎn)未滿5次時，返回從正洗開場的動作；8〕暫停5s后，假設(shè)正、反洗滌滿5次時則開場排水；9〕水位下降到低水位時開場脫水井繼續(xù)排水；10〕脫水30s即完成一次從進水到排水的大循環(huán)過程；11〕假設(shè)完成2次大循環(huán)，洗完報警3s后自動停機；12〕可以按“停頓〞按鈕實現(xiàn)手動停頓進水、排水、脫水及報警；13〕可以按“排水〞按鈕實現(xiàn)手動排水；4.2控制系統(tǒng)順序功能圖圖4-1全自動洗衣機控制系統(tǒng)順序功能圖4.3控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計圖4-2PLC控制系統(tǒng)的梯形圖4.4程序語句表表4-1程序語句表-.z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LDC1LDI1.1ANM0.1-.zOLD=Q0.4脫水閥控制LDI1.2ANM0.1OLD=Q0.5LDI0.5TONT40,+100報警輸出LDM0.1TOFT41,+30LDNM0.1AT41-.z=Q0.5水位指示LDI0.2=Q0.7LDI0.3=Q1.0LDI0.4=Q1.1-.z-.z-.z-.z-.z設(shè)計體會經(jīng)過一個月的努力我的課程設(shè)計終于完成了,但是現(xiàn)在回想起來做課程設(shè)計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，艱辛同時又充滿樂趣,不過樂趣盡在其中！這次課程設(shè)計要求設(shè)計一個全自動洗衣機控制，自行設(shè)計這對我將來踏上工作崗位是非常有幫助的。在課題分析階段，由于本次是設(shè)計一個PLC控制系統(tǒng)，所以對其中的PLC的工作分析尤為重要。對指導(dǎo)教師提供的資料必須要吃透。這是關(guān)鍵，從查閱資料、提出問題，到慢慢一一解決問題，教師給了我很大的幫助。在總體設(shè)計階段，由于課題分析做的比擬全面，很快就對系統(tǒng)的功能，控制機制有了充分的認識，形成了裝備流水線的控制最后，系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)。對已完成的程序和硬件系統(tǒng)相結(jié)合。調(diào)試時，由于控制邏輯上出現(xiàn)了一點問題，使得硬件和軟件不能完全統(tǒng)一。當(dāng)時我心里是非常焦急的，這一出錯也意味著前功盡棄。然而，在指導(dǎo)教師的分析與鼓勵下，我重新糾錯找到了錯誤并改正。使我意識到今后不管遇到什么情況都要分析原因，列出可能的情況后，沉著應(yīng)對，必然能“化險為夷〞。在此要感謝我的指導(dǎo)教師段教師對我悉心的指導(dǎo)，感謝教師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)歷和自學(xué)，并向教師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的困難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。參考文獻[1]電氣控制與PLC應(yīng)用/陳建明主編.-2版.-：電子工業(yè)，2010.1[2]周恩濤.可編程控制器