全自動洗衣機的課程設(shè)計

課程設(shè)計課程名稱： PLC課程設(shè)計 題目： 全自動洗衣機的設(shè)計 專業(yè)班次：09（三）建筑電氣1姓名： 學號： 指導(dǎo)教師： 學期：2010-2011學年第二學期日期：2011.6.6-2011.6.17TOC\o"1-5"\h\z弓|言 I\o"CurrentDocument"第一章任務(wù)設(shè)計 1\o"CurrentDocument"1.1課題內(nèi)容 1\o"CurrentDocument"1.2課題要求 1\o"CurrentDocument"第二章設(shè)計思路 2\o"CurrentDocument"2.1全自動洗衣機的設(shè)計 2\o"CurrentDocument"2.2基本工作原理 3\o"CurrentDocument"第三章設(shè)計原理分析 43.1硬件設(shè)計 43.1.1全自動洗衣機的主電路圖 4\o"CurrentDocument"I/O分布表 5\o"CurrentDocument"I/O接線圖 6\o"CurrentDocument"3.2軟件設(shè)計 6\o"CurrentDocument"3.2.1軟件設(shè)計框圖 6\o"CurrentDocument"第四章程序設(shè)計 7\o"CurrentDocument"4.1設(shè)計分析 7\o"CurrentDocument"4.2梯形圖 74.3指令表 9\o"CurrentDocument"4.4程序分析 11\o"CurrentDocument"第5章總結(jié) 12\o"CurrentDocument"參考文獻 II引言全自動洗衣機就是將洗衣的全過程（泡浸-洗滌-漂洗-脫水）預(yù)先設(shè)定好程序，洗衣時選擇其中一個程序，打開水位選擇開關(guān)和啟動洗衣機開關(guān)后洗衣的全過程就會自動完成，洗衣完成時由報警器發(fā)出。目前市場上出售的全自動洗衣機大體分為三類。第一類：前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機。第二類：波輪上開門洗衣機。市場上有多種品牌，如'小天鵝”、“海棠”、“榮事達”等，這種洗衣機的特點是洗滌時間短，用水量小，洗凈度高，是滾筒式的很多倍。第三類：“攪拌式”洗衣機，由于美洲風沙比較大，人們主要穿著牛仔服裝之類粗厚面料的服裝，所以他們適用攪拌式洗衣機，這種洗衣機洗凈度非常高，是波輪式洗衣機的十幾倍，但由于洗凈度和磨損率成正比，所以很損傷衣物，這種洗衣機市場上很少見。PLC控制全自動洗衣機的編程語言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語言，實用術(shù)語依然是“繼電器”一類術(shù)語，大部分與繼電器觸頭的鏈接相對應(yīng)，使電控人員一目了然°PLC控制使用簡單，他的I/O已經(jīng)做好，輸入輸出信號可直接鏈接，非常方便，而輸出口具有一定的驅(qū)動能力，起輸出出頭容易達220V.2A。PLC是專門應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場自動控制裝置，在系統(tǒng)硬件上采用抗干擾措施。當工作程序需要改變時，只需改變PLC的內(nèi)部，重新編程而無需對外圍進行重新改動。從這些方面突出了使用PLC控制全自動洗衣機的優(yōu)越性。第一章任務(wù)設(shè)計1.1課題內(nèi)容根據(jù)設(shè)計參數(shù)和控制要求，設(shè)計一個全自動洗衣機，畫出其運行框圖及梯形圖控制程序的編制，并畫出硬件接線圖。1.2課題要求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;2、 2秒后開始洗滌；3、 洗滌時，正轉(zhuǎn)40秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)40秒暫停，停2秒；4、 如此循環(huán)5次，總共420秒后開始排水，排空后脫水30秒；5、 開始清洗，重復(fù)（1）?（4），清洗兩遍；6、 清洗完成，報警3秒并自動停機。第二章設(shè)計思路2.1全自動洗衣機的設(shè)計全自動洗衣機的過程包括啟動、進水、洗滌、排水和脫水等功能。在實現(xiàn)控制過程中，各種采樣信息都是通過控制中心進行各種判斷、比較和選擇，再經(jīng)信息線路反饋給洗衣機各控制執(zhí)行機構(gòu)，決定洗衣機的工作狀態(tài)。如圖2-1所示，由PLC控制洗衣機各種動作流程圖?？刂屏鞒虉D如下所示:圖2-1控制流程圖由上圖可知，PLC在系統(tǒng)中是處中心位置，水位開關(guān)是PLC的輸入信號控制開關(guān)，進水閥、排水閥和電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);電機的工作狀態(tài)也由控制中心PLC給定信號來決定的，而電機的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。另外由于洗衣機工作過程是順序過程，所以利用PLC機的控制系統(tǒng)是可行的。2.2基本工作原理全自動洗衣機的進水和排水分別有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)把進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入機內(nèi)，排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水又排到機外。洗衣機正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)由洗滌電機驅(qū)動波輪正反來實現(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，由洗滌電機帶動桶轉(zhuǎn)進行甩干；高中低水位開關(guān)分別用來測高中低水位；啟動按鈕用來啟動洗衣機工作；空水位按鈕用來測空水位；進水、洗滌、排水、脫水及報警自動完成。第三章設(shè)計原理分析3.1硬件設(shè)計3.1.1全自動洗衣機的主電路圖圖3-1-1主電路圖KM0、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5分別是輸出繼電器的常開按鈕，主電路中運用一臺電機完成洗衣機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、脫水工作，兩個電磁閥分別在通電的情況下完成向機內(nèi)進水和向機外排水，另外用一個指示燈完成報警工作。PLC是一種用作數(shù)字控制的專用電子計算機，它根據(jù)用戶給的指令，通過輸入接口現(xiàn)場采樣信息執(zhí)行邏輯或數(shù)值運算，再通過輸出接口去控制各種執(zhí)行機構(gòu)動作。它主要由CPU、存儲器、I/O接口模板三部分。它是整體模塊形式，由它作為洗衣機控制系統(tǒng)，在硬件設(shè)計上就相對簡單點。通過對結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動洗衣機的I/O點不多，選擇抵擋的三菱FX2N系列FX2N---24MR，可以完全滿足其要求，F(xiàn)X2N---24MR有20個I/O，根據(jù)輸入，輸出口的總點數(shù)，考慮留有適當余量，采用三菱FX2N-2MR型PLC，可滿足設(shè)計要求。3.1.2I/O分布表輸入繼電器輸出繼電器功能作用名稱地址功能作用名稱地址啟動SB0X0進水KM0Y0高水位傳感器SB1X1正轉(zhuǎn)KM1Y1中水位傳感器SB2X2反轉(zhuǎn)KM2Y2低水位傳感器SB3X3排水KM3Y3空水位傳感器SB4X4脫水KM4Y4高水位SHX5報警KM5Y5中水位SMX6低水位SLX7表3-1-2I/O分布表

3.1.3I/O接線圖24VI+SB0 SB1SB2SB3SB4SHSMSLpI.卜1II.ICOMX0COMX1X2 X3Y5Y4 Y3X4X]Y2YL4QX]YL5X10L6220VKM5KM4KM13KM2KMlKM0圖3-1-3I/O接線圖3.2軟件設(shè)計3.2.1軟件設(shè)計框圖圖3-2-1設(shè)計框圖第四章程序設(shè)計4.1設(shè)計分析根據(jù)前面的編號表盒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖以及全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)程序工藝流程圖可知，實現(xiàn)自動控制藥設(shè)置7個計時器和2個計數(shù)器T0—暫停2sT1—正轉(zhuǎn)40sT2—暫停2sT3反轉(zhuǎn)40sT4—暫停2sT5—脫水30sT6—一報警3sC0——正反轉(zhuǎn)洗滌5次C1——大循環(huán)2次4.2梯形圖

K20<T2><M2>(if002>K400<T3>K20<T4>佃3 >K5<C0><YD03><Y0&4>K30D srcoih68鳥一—^f—\ 名>T6T6585 T6T6585 005>K30 0>{KSTCl} BND}4.3指令表LDX000ORM0ORY000ANIMlANIY005OUTY000LDX005ANDX001LDX006ANDX002ORBLDX007ANDX003ORBORMlANIT0ANIClOUTT0 K20OUTM1LDT0ORT4ORY001ANIT1ANIY003OUTY001OUTT1 K400LDT1

ORM2ANIT2OUTT2K20OUTM2LDT2ORY002ANIT3OUTY002OUTT3K400LDT3ORM3ANIT4OUTT4K20OUTM3OUTC0K5LDC0ANIX004ANIY004OUTY003LDX004ANDC0ORY004ANIT5OUTY004OUTT5K300RSTC0LDPT5ANIM0OUTC1K2OUTM0LDC1ANIT6OUTY005OUTT6K30T6C1LDPT6C1RSTEND4.4程序分析設(shè)計中使用了X0作為啟動按鈕，X05,X06,X07分別作為水位選擇按鈕，同時X1,X2,X3分別作為水位傳感器，以及空水位傳感器X4。按下啟動按鈕之后，洗衣機自動運行，在程序設(shè)計的小循環(huán)部分使用了C0作為計數(shù)器來完成5次循環(huán)，用C1計數(shù)器來完成2次大循環(huán)。為了避免干擾和增加系統(tǒng)敏感性，所以選擇了T5,T6計數(shù)器的上升沿來觸發(fā)相應(yīng)的動作，在整個程序的脫水、報警以及程序結(jié)束的處理操作過程中，使用上升沿動作開關(guān)使相應(yīng)動作更快捷。第5章總結(jié)經(jīng)過兩周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計終于完成了。在沒有做課程設(shè)計以前覺得課程設(shè)計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高于低。通過這次課程設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次課程設(shè)計中也使我們的同學關(guān)系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我們的蘇老師指導(dǎo)對我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，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，相信會對今后的學習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)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。參考文獻俞國亮.PLC原理與應(yīng)用（三菱FX系列）.北京：清華大學出版社，2005.6（2007年6月重印）。高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例.北京：人民郵電出版社，2004.7謝克明、夏路易.可編程控制器原理與程序設(shè)計.北京：電子工業(yè)出版社，張興國.可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用.北京：中國電力出版社，2006賀哲榮、石帥軍.流行PLC實用程序及設(shè)計（三菱FX2系列）.西安：西安電子科技大學出版社，2006.3宋德玉.可編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2001方承遠、張振國.工廠電氣控制技術(shù)（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.7陳在平，趙相賓.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2003陳立定等.電氣控制與可編程序控制器的原理及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2004王兆義.可編程控制器教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].南京：東南大學出版社，2004[12]郭宗仁、吳亦鋒、郭永.可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，200