基于西门子plc全自动洗衣机课程设计报告书

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摘要

本文介绍了利用西门子系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展,单片机、PLC的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用德国西门子公司生产的S7-200型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计,并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试

关键字:PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计

目录

1 引言 (2)

2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 (3)

2.1 总体控制方案确定 (3)

2.1.1 控制系统的比较 (3)

2.2.2 洗衣机的PLC控制系统概述 (3)

3 全自动洗衣机的基本结构 (4)

3.1 全自动洗衣机的原理和构造 (4)

3.2 洗涤脱水系统 (6)

3.3 排水和进水系统 (6)

3.4 电动机及传动系统 (7)

4 电气控制系统 (7)

4.1 控制系统结构 (7)

4.2 控制系统原理 (8)

4.3 检测电路系统 (9)

5 主要器件的选择 (10)

5.1 电动机的选择 (10)

5.2 传感器的选择 (11)

5.3 可编程控制器外部设计 (12)

6 软件设计 (14)

6.1 系统的顺序功能图设计 (14)

6.2 全自动洗衣机的控制要求 (14)

6.3 控制系统顺序功能图 (15)

6.4 控制系统的梯形图设计 (16)

6.5 程序语句表 (18)

设计体会 (21)

参考文献 (22)

1 引言

从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。

1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。

1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。之后,水力洗衣机,燃机洗衣机也相继出现。

1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,标志着人类家务劳动自动化的开端。

1922年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。

70年代后期,微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向,让人耳目一新。

90年代,由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。

全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分:

全自动洗衣机可分为两大类:

第一类电动控制洗衣机,它的程序控制器由电动元件组成。

第二类是电脑控制洗衣机,它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器,其产品类型还属于传统的机械产品,是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展,自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此,电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器, 用来在其部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计

数和算术运算等操作的指令, 并通过数字的、模拟的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程. 可编程序控制器及其有关设备, 都应按易于与各种控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定

2.1 总体控制方案确定

2.1.1 控制系统的比较

PLC系统的特点:

1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低,抗外部干扰能力强,平均无故障时间长。

2)使用方便灵活,PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式,因此,输入/输出信号的数量,形式,驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定,而且在需要时可以随时更换,近年来,PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求,使PLC的使用更加灵活与多变。

3)编程简单,PLC的优越性主要体现在它采用了独特的,多种面向广大工程设计人员的编程语言,如指令表,梯形图,逻辑功能图,顺序功能图等,程序简洁,明了适合各类技术人员的传统习惯,即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握,特别是梯形图与逻辑功能图,形象直观,动态监测效果逼真,且与计算机控制容易。

单片机系统的特点:

1)要求环境,单片机对环境的适应能力较低,可靠性差。

2)编程和PLC相比难以学习,主要是单片机采用汇编语言或者是C语言,这些高级语言和PLC语言相比,难以学习。

3)功能单一只具有使用中所需要的功能。但是,它结构简单,处理速度快。

2.2.2 洗衣机的PLC控制系统概述

全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作

的。首先由于单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤、脱水程序相对复杂;其次,在设计控制系统硬件时.要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等这样增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用,在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。

典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图1所示:

图1 PLC控制系统的硬件组成框图

3 全自动洗衣机的基本结构

3.1 全自动洗衣机的原理和构造

全自动洗衣机在结构上大致可分为3中类型,即波轮式,滚筒式和搅拌式。我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类,产品的类型以波轮式为主,其他类型为辅。首先做一下比较:

滚筒式洗衣机具有如下性能:

1)更好的软化衣物纤维,减小洗涤过程中衣物的损伤和变形,并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬松。

2)提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉,加快洗衣粉中弱酸性物质与污物的

化学反应速度,提高洗衣粉中酶的活性,同时有利于溶解汗渍,血渍,降低灰尘,油污的粘附作用,从而可在同样的洗净比下大幅度降低洗涤过程对机械力的需求。

3)温度高有利于污物在水中的扩散。

4)高温能有效的杀死一些细菌。

没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流,要达到一定的洗净比,都必须有足够的机械力,而机械力对衣物是由损伤的,这就决定了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗衣机。

各种新水流基本原理是一样的,就是尽量以紊乱的水流减小衣物的缠绕,增大水流的冲刷力以用于洗涤,与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之间的摩擦方式相比,水流冲刷对衣物的损伤较小。

滚筒式洗衣机有如下特点:

1)磨损低,没有缠绕,机械传动部分简单可靠,寿命长于波轮式洗衣机。

2)自动化程度高,可以自动投放洗衣粉,漂白粉等,为不同质地的棉制品,化纤制品,羊毛制品设计了不同的洗涤程序和洗涤温度,使洗涤更为科学。设有防皱浸泡功能,可将洗好的衣物浸泡在清水里,到晾晒前再甩干,避免衣物甩干后不能及时取出晾晒而起皱。

1)省水,省洗衣粉。滚筒式洗衣机不需要水位高过衣物,从而可节约用水,并可减少洗衣粉的投放量。

2)高温洗涤有一定的灭菌作用。

3)洗涤过程噪声小,滚筒式洗衣机属封闭式洗涤,可以有效屏蔽桶转动声和水流声;而波轮式洗涤的水流声,脱水桶转动声是不可避免的且刹车装置和电磁阀动作声音也很大。

由于滚筒式洗衣机的价格大大高于波轮式洗衣机,所以波轮式洗衣机仍然受到普遍欢迎。波轮式洗衣机的特点:

1)水流方面。现在波轮式全自动洗衣机出现了一种新水流的形式。如LG 的拳击棒,松下的双瀑布,荣事达的网络水流等都采用了这种水流。

2)程序控制器。新推出的波轮式全自动洗衣机均采用单片机程序控制器,

原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰。各厂家生产的各种型号的波轮式全自动洗衣机的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣机中,单片机通过采集水位传感器,布量传感器,光传感器的信号以及电动机的转速,判断出衣物的质地,多少,赃物程度,从而自动调整对衣物进行合理的洗涤。

3)不锈钢桶。波轮式洗衣机采用了不锈钢桶,减小衣物和桶壁摩擦力,从而减轻衣物的磨损。

4)同心洗。同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装,直接驱动。使洗涤和脱水时洗衣桶振动减小,噪声降低。

5)变频波轮式洗衣机可以对不同质地的衣物自动选择不同的电动机转速,从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度,在保证洗得干净的同时,也最大限度地降低衣物的磨损。同时还可以在脱水甩干时,由慢到快地启动,使衣物在桶分布均匀,脱水效果好,同时由于衣物均匀分布在洗衣桶的四周,洗衣桶的重心落在轴心上,可以减小振动,降低噪声,但是价格较贵。

波轮式全自动洗衣机通常都采用将洗涤(脱水)桶套装在盛水桶的同轴套桶式结构,虽然它们各自牌号和型号都不同,但其结构都是由洗涤,脱水系统,进,排水系统,电动机和传动系统,电器控制系统以及支撑机构5大部分组成的。支撑机构主要有箱体,吊杆及控制台组成,它除了安装和连接洗衣机的各种零件外,

还具有减振及防护,装饰的作用。

3.2 洗涤脱水系统

它主要有盛水桶,洗涤桶和波轮组成。盛水桶又称为外桶,主要用来盛放洗涤液。盛水桶固定在钢制底板上,通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上。电动机,离合器,排水阀等部件都装在桶底下面。洗涤桶又称为脱水桶或者离心桶,也称为桶,它的主要功能是用来盛放衣物,在洗涤或漂洗时配合波轮完成洗涤或漂洗功能,在脱水时便成为离心式的脱水桶。波轮是全自动洗衣机中对衣物产生机械作用的主要部件。按波轮的形状来分,基本上有小波轮(直径在160mm左右)的涡卷式水流和大波轮(直径在300mm左右)新水流两类。

3.3 排水和进水系统

波轮式全自动洗衣机的进排水系统都采用了电磁阀控制。为了对桶的水位进行检测和控制,洗衣机上都安装有水位控制器(水位开关)。波轮式全自动套桶洗衣机使用最多的水位开关是空气压力式开关,主要有气压传感器装置,控制装置及电触点开关3部分组成,用来监视水位的高低。此外电磁阀分进水和排水电磁阀,进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开关,它受水位开关动断触点的控制。而排水电磁阀是全自动洗衣机上的自动排水装置,同时还起改变离合器工作状态。进水、排水电磁阀是采用电流流过线圈形成磁场的原理,洗衣机电磁阀在进,排水时使用,220V交流电压与电磁阀线圈接通,形成磁场,电磁线圈吸合。自动打开香蕉阀门,洗衣机里的水就顺着管道流出去了。断电后,电磁阀线圈失去电流,磁场消失,电磁铁松开,橡胶阀门自动关闭,洗衣机里的水就流不出去了。

3.4 电动机及传动系统

波轮式全自动套桶洗衣机的电动机及传动系统主要由电动机和离合器组成,离合器又有普通离合器和减速离合器两种。其中普通离合器用在采用小波轮的套桶洗衣机上,这种洗衣机在洗涤或者漂洗时波轮的转速和脱水时离心桶的转速相同,目前各种大波轮新水流套桶洗衣机普遍采用减速离合器,它在洗涤,漂洗时波轮的转速较慢,而脱水时离心桶的转速较快。电动机同时作为洗涤和脱水时的动力源,普遍采用主,副绕组完全对称的电容式电动机。由于一般全自动套桶洗衣机的额定洗涤容量较大,因此电动机的功率较大。

电动机与固定在离合器下端的大传动带盘之间用V带传动。经第一级减速后大传动带盘得到150r/min的转速。当洗衣机处于洗涤或漂洗状态时,再经离合器部的行星齿轮减速后,使波轮得到175r/min低转速。此时,洗涤(脱水)桶不动。当洗衣机处于脱水状态时,离合器输出的是未经减速的850r/min的高转速,驱动脱水桶和波轮作同步高速运转。对于使用普通离合器的小波轮套桶洗衣机来说,有区别的仅仅是离合器部没有行星齿轮减速机构,因此在洗涤或漂洗时其波轮的转速与脱水时的转速时相同的。

4 电气控制系统

4.1 控制系统结构

波轮式全自动洗衣机的电气控制系统由于洗衣机型号的不同而不尽相同,但电气控制系统主要有程序控制器,电动机,进水电磁阀,排水电磁阀,水位开关,安全开关及各种功能选择开关等组成的,控制的基本原理也都一样。全自动洗衣机能实现洗衣的自动化,整个洗衣过程都是在程序控制器的“指挥”下进行的。如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏,则程序控制器就是全自动洗衣机的“大脑”。如图所示以程序控制器为核心的波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图。

图2 波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图

4.2 控制系统原理

程序控制器中存储着多种程序,一旦通过选择开关选好某种程序后,程序控制器便按这种程序自动实施对电动机,进水和排水电磁阀的控制。安全开关又称为盖开关,在洗衣机运行过程中起安全保护作用,它的功能为:在洗衣机工作时误开盖,安全开关便会切断电动机电源,自动中断程序;在脱水过程中如桶衣物摆放不均匀而产生大幅度振动时,安全开关自动中断脱水过程,启动蜂鸣器。按照采用的程序控制器的不同,波轮式全自动套桶洗衣机的电气控制电路可分为电动机驱动式程序控制器和单片机式程序控制器电路。电动机驱动式程序控制器又称为机械式程序控制器,它具有程序组合量大,工作可靠,抗干扰能力强,而且能直接控制较大电流等优点,单片机程序控制器具有结构紧凑,操作简便,功能

齐全,运行可靠等优点。目前,机械式程序控制器基本上已被淘汰。用PLC(单片机)控制的全自动洗衣机各种动作典型的系统结构如图所示:

图3 全自动洗衣机各种动作典型的系统结构图

PLC在系统中是处于中心位置,水位开关的PLC的输入信号控制开关,进水阀,排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC 给定信号来决定其工作状态;电动机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定,而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。

4.3 检测电路系统

检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理量有衣量、衣质、水位、水温和浑浊度等,这些物理量都需要有适当的传感器来获取信息,并转换成PLC能接收的电信号。

1)水位传感器

水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。

2)浑浊度传感器

人工洗衣时可以随时用眼睛检查衣物是否洗净,但在洗涤桶的衣物不断地进行翻滚运行,无法直接捡测衣物的洗净程度。全自动洗衣机通过采用光传感器检测洗涤液的透光率,从而间接捡测了洗净程度。在洗衣机排水管两侧分别安装红外发光管和光电接收管。洗涤前,排水管中充满清水,光电接收管受光导通,以此时光敏三极管输出电压为设定值。洗涤开始后,衣物上的污垢不断地扩散到洗涤液中,洗涤液逐渐变浑浊,致使透光率降低.相应地,光敏三极管的输出电压也随之下降。经过一段时间后,该输出电压趋于稳定值,洗涤过程结束,然岳进漂洗阶段。

3)衣质传感器

衣质传感器又叫布质传感器,它是为检测衣物的质地而设置的。根据衣物纤维中棉纤维、化学纤维所占比例的大小,衣物的布质分为“柔软棉”、“较硬棉”、“棉与化纤”以及“化纤”四个挡。

4)衣量传感器

衣量传感器又称衣物负载传感器,它是用来检测洗衣时衣物量多少的。当洗涤桶注入一定量的清水后将衣物放入桶,这时让驱动电机以断续通电运转的方式工作一分钟左右。利用电机绕组上产生的感应电动势,经光电隔离及比较整型,产生脉冲信号。这种矩形脉冲数目与电机惯性转过的角度成比例。若衣物多,则电机受到的阻力大,电机惯性转过的角度就小,相应地,传感器产生的脉冲就少,这样就间接地“测量出了衣物量的多少。下一步需要做的就是,根据衣物量来设定水位。

衣质传感器和衣量传感器是同一个装置,只是检测的方法不同。在进行衣质检测时。首先使洗涤桶的水位比设定水位低一个挡级,然后仍按照测衣物量的方法让驱动电机以通断电的方式工作一段时间。检测每次断电期间衣量传感器发出的脉冲数并求其平均值。用测衣量时得到的脉冲数减去测衣质时得到的脉冲数,二者之差即可以判别衣质。若桶的衣物棉纤维所占比例大,脉冲数差就大,若化学纤维所占比例大脉冲数差就小。

5)水温传感器

适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤效果。水温传感器装在洗涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度,注水结束时的温度为水温,将所测温度信号输给PLC。

5 主要器件的选择

5.1 电动机的选择

由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3.6公斤全自动洗衣机为例,由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大,这一偏心不能不考虑,所以计算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为计算依据。脱水时电机功率比洗涤时要大,在确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据,也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在计算时一些因素如电机转子的转

动惯量等没考虑,造成一些偏差,所以3.6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为180瓦。符合全自动洗衣机的功率围120W~250W。

故选择YY104-180型号单相电容运转式电动机,功率180瓦,额定电压220V,转速1350r/min,电流1.7A。

5.2 传感器的选择

5.2.1 水温传感器的选择

水温检测可用热敏电阻或MTS102 半导体温度检测器。洗衣机水温一般为

4 ℃~40 ℃,在该温度围MTS102线性好,温度敏感,水温检测常选用它。

5.2.2 水位传感器的选择

对于PLC控制的洗衣机,要求水位的检测必须是连续的,谐振式水位传感器是利用电磁谐振电路LC 作为传感器的敏感元件,将被测物体的变化转变为LC 参数的变化,最终以频率参数输出。其工作原理是将水位的高低通过导管转换成一个测试腔气体变化的压力,驱动腔上方的一块隔膜移动,带动隔膜中心的磁芯在某线圈移动,从而线圈电感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采用谐振式水位传感器。

5.2.3 浑浊度传感器的选择

浑浊度传感器主要采用红外光电传感器。由红外发射管发出一定强度的红外光,红外接收管在溶液的另一侧接收红外线。红外线在溶液中透光性的大小就决定接收方产生光电电流的大小,光电流经整形放大和数据处理后,就可以判断出水的浑浊程度。

5.2.4 衣质传感器的选择

衣质的检测一般在洗涤之前,且主要用来测定所洗衣物属于棉类还是化纤类。在一定水位的前提下不同的衣物成分不同,其布阻抗就不同。为了测出衣质,先加入一定的水并让电机转动,突然切断电源,由于惯性作用电机会维持短时间旋转。此时电机处于发电机状态,会产生一定感应电势并逐渐衰减到零。由于衰减速率与布阻抗有一定的线性关系,通过对定子绕组两端电热进行整流和检测,

经光电隔离后形成脉冲,脉冲信号多,则布阻抗小,反之亦然。经过几次测量就可以判断出布阻抗,通过推理得出衣质。故选择电阻传感器。

5.3 可编程控制器外部设计

5.3.1 可编程控制器的选择

根据输入信号及输出信号的数量,经过初略计算,输人点数为6点,输出点数为6点;输人、输出信号都是数字量。增加20%备用量,以便随时增加控制功能:

输入点数为: 6×(1+20%)=7.2

输出点数为: 6×(1+20%)=7.2

根据I/O点数,可选西门子S7-200型可编程控制器.

5.3.2 可编程控制器I/O口分配

图4 可编程控制器I/O口分配表5.3.3 外围接线图

图5 可编程控制器外围接线图

洗衣机要实现衣服的洗涤,漂洗和脱水,就要通过上述动作来实现,而这些动作可以通过PLC控制来实现。同时加上开关和按钮,数码管显示器,蜂鸣报警器和欠电压检测保护电路等,就可以形成完整的PLC控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行检测控制和用户交互。

此外,在少数全自动洗衣机上,以继电器作各电气工作部件驱动电路的电源开关,由PLC控制继电器触点开关的通断,实现洗衣机的程序运转。

6 软件设计

6.1 系统的顺序功能图设计

全自动洗衣机工作原理:全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(桶)是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。桶可以旋转,作脱水(甩水)用。桶的四周有很多小孔,使外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时,通过电动控制系统,使进水阀打开,经进水管将水注入到外桶。排水时,通过电控系统使排水阀打开,将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电动机带动桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。

6.2 全自动洗衣机的控制要求

1)PLC投入运行,系统处于初始状态准备好启动;

2)启动时开始进水;

3)水满(上限位)时停止进水并开始洗涤正转;

4)正转30s后暂停;

5)暂停2s后开始洗涤反转;

6)反转30s后暂停;

7)暂停2s后,若正、反转未满5次时,返回从正洗开始的动作;

8)暂停5s后,若正、反洗涤满5次时则开始排水;

9)水位下降到低水位时开始脱水井继续排水;

10)脱水30s即完成一次从进水到排水的大循环过程;

11)若完成2次大循环,洗完报警3s后自动停机;

12)可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警;

13)可以按“排水”按钮实现手动排水;

6.3 控制系统顺序功能图

图 6 全自动洗衣机控制系统顺序功能图

PLC 投入运行,系统处于初始状态,准备好启动。按下启动按钮时开始进水,水满(即水位到达高水位)时停止进水,2s后开始正转洗涤。正转洗涤30s后暂停,暂停2s后开始反转洗涤。反转洗涤30s 后暂停,暂停2s 后,若正、反洗涤未满5 次,则返回从正转洗涤开始

的动作; 若正、反洗涤满5 次时,则开始排水。排水水位若下降到低水位时,开始脱水并继续排水。脱水30s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成2 次大循环,则返回从进水开始的全部动作,进行下一次大循环; 若完成了2 次大循环,则进行洗完报警。报警3s结束全部过程,自动停机。若按下停止按钮,可以手动排水和手动脱水。

6.4 控制系统的梯形图设计

图7 PLC控制系统的梯形图6.5 程序语句表

启动洗衣机

LD I0.0

O M0.1

AN I0.1

= M0.1

= Q0.0

进水阀控制

EU

LD I0.5

EU

OLD

O M0.3

AN M0.2

= M0.3

高中低水位控制LD I0.2

AN I0.6

LD I0.3

AN I0.7

OLD

LD I0.4

AN I1.0

OLD

A M0.3

= Q0.1

延时2s

LD Q0.1

ED

TON T37, +20

循环五次

LD T37

O M0.2

AN C1

A M0.1

= M0.2

正转控制

LD M0.2

AN T38

AN I0.5

A M0.1

= Q 0.2

LD M 0.2

TON T38, +300

反转控制

LD T38

AN T39

AN I0.5

A M0.1

plc实验_全自动洗衣机控制

全自动洗衣机控制 1、设计任务和目的 通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《电气控制与可编程控制器技术》中所学的理论知识和实验技能,掌握PLC可编程软件的使用,程序的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事自动化设计、研发自动化产品打下良好的基础。 2、设计要求 全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。桶可以旋转,作脱水用。桶的四周有很多小孔,使外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电动机带动桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 3、控制要求 PLC投入运行,系统处于初始状态,准备好启动。 (1)按下启动按扭及水位选择开关,开始进水,水满(即水位到达高低)时停止进水。(2) 2秒后开始洗涤。 (3)洗涤时,正转15秒后暂停,暂停3秒后开始反转洗涤,反转洗涤15秒后暂停,暂停3秒。 (4)如此循环3次后开始排水,排空后(水位下降到低位)开始脱水并继续排水。脱水10秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。(5)若未完成3次大循环,则返回从进水开始的全部动作,进行下一次大循环;若完成了3次大循环,则进行洗完报警。(6)报警10秒结束全部过程,自动停机。 (7)此外按排水按钮可实现手动排水;按停车按扭可停止进水、排水、脱水及报警。 4、实验容 4.1全自动洗衣机的工作原理 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。洗涤正转、反转由洗涤

全自动洗衣机PLC控制课程设计

目录 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 (2) 1、1全自动洗衣机发展概括 (2) 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 (2) 1、3 PLC的选择 (2) 第二章:全自动洗衣机工作及要求 (2) 2、1全自动洗衣机控制要求 (2) 2、2全自动洗衣机的工作流程及原理 (3) 第三章:接线图及原理图 (4) 3、1控制系统硬件接线图 (4) 3、2控制系统原理图 (5) 第四章:程序流程图及说明 (5) 4、1程序流程说明、 (5) 4、2程序的流程图 (6) 第五章:全自动洗衣机PLC控制系统程序 (7) 5、1输入输出地址及定时器,计数器 (7) 5、2程序编制 (8) 第六章:参考文献 (16) 第七章:总结 (16) 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 1、1全自动洗衣机发展概括 目前世界洗衣机年总产量近5000万台,而全自动洗衣机的产量呈增长趋势,在技术性能上正向着节水,节能,高效结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能,新型的洗涤方式,高

速脱水以及低噪音等方面都有了很大的提高。 近几年,我国的洗衣机制造技术得到迅速发展,从生产单桶波轮式,双桶波轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机与滚轮式全自动洗衣机方向发展,其中全自动洗衣机的年产量已占洗衣机总产量的10%左右。生产规模不断扩大,技术工艺日趋完善,产量质量逐步提高,以生产出技术性能优良的多种品牌的全自动洗衣机供应市场。 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 洗衣机需要更好的满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展,用PLC来作为控制器,就能很好的满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向自能化洗衣机方向发展。 1、3 PLC的选择 本设计应用了西门子公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7—200系列PLC,设计实现全自动洗衣机控制系统。该系统充分利用了可编程控制器的多方面设计知识与方法,使该系统可靠稳定,使其应用范围得到扩展。 第二章:全自动洗衣机基本结构 2、1全自动洗衣机控制要求 1、全自动洗衣机控制系统的要求: (1) 按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水 位,关水 (2) 2秒后开始洗涤 (3) 洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 (4) 如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒 (5) 开始清洗,重复(1)~(4),清洗两遍 (6) 清洗完成,报警3秒并自动停机 (7) 若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)与手动脱水(不计数) 2、2全自动洗衣机的工作流程与工作原理 1.全自动洗衣机的工作流程 全自动洗衣机的单循环工作流程示意图

基于西门子plc全自动洗衣机课程设计

摘要本文介绍了利用西门子系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展,单片机、PLC的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用德国西门子公司生产的S7-200型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计,并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 ?关键字:PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计 目录

设计体会 (21) 1 引言 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。

1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。 1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。之后,水力洗衣机,内燃机洗衣机也相继出现。 1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,标志着人类家务劳动自动化的开端。1922年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。 70年代后期,微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向,让人耳目一新。 90年代,由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。 全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分: 全自动洗衣机可分为两大类: 第一类电动控制洗衣机,它的程序控制器由电动元件组成。 第二类是电脑控制洗衣机,它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器,其产品类型还属于传统的机械产品,是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展,自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此,电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。

电气控制与PLC课程设计说明书

山东建筑大学 课程设计说明书 题目:电气控制与PLC课程设计 课程:M7120型平面磨床的PLC改造院(部):信息与电气工程学院 专业:建筑电气与智能化

目录 摘要 (Ⅲ) 一、M7120磨床的基本结构及控制要求 (1) 1.1 M7120磨床结构 (1) 1.2控制要求 (2) 二、M7120磨床电路设计及分析制图 (2) 2.1 砂轮电动机分析设计 (2) 2.2液压泵电动机分析设计 (3) 2.3 砂轮升降电动机分析设计 (4) 2.4 电磁吸盘电路分析设计 (5) 2.5照明和指示灯电路 (6) 三、PLC机型选择 (8) 3.1PLC的特点 (8) 3.2PLC机型的选择 (9) 3.3PLC的外部接线图 (9) 四、硬件系统设计 (9) 4.1断路器的选择 (9) 4.2熔断器的选择 (9) 4.3交流接触器的选择 (10) 4.4热继电器的选择 (10) 4.5按钮的选择 (10) 4.6元件明细表 (11) 五、系统软件设计 (11) 5.1 PLC控制程序要求分析 (11) 5.2 程序梯形图 (12) 5.3程序列表 (13) 总结与致谢 (14) 参考文献 (15)

摘要 随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已扩展到所有的控制领域。现代社会要求制造业对市场需求做出迅速反应,生产出小批量、多品种多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一需求,生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性,可编程控制器就顺应而生。 目前我国机械制造业存在大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时可以应用微电子技术改造这些已有通用设备,比如用数显、数控装置改造通用设备,提高单机自动化程度,用可编程序控制器改造通用机床、专用机床、组合机床及自动设备与半自动设备组成的生产线,这样可以把计算机功能完备、编程灵活、适应性强的优点和继电器控制简单、抗干扰能力强、价格便等优点结合起来,这是一条低成本、高效益,符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。随着可编程控制器技术的发展,传统机械设备的控制柜逐渐被新一代的智能化仪表所代替,对于日益复杂的控制功能传统控制柜显得无能为力。而可编程控制器具有可编程序的特点运行时可以根据要求自动选择控制算法,且适应性强。 本次课程设计就是对M7120型平面磨床进行PLC改造,使改造后的平面磨床具有单循环自动控制功能,能点动对刀,自动运行停车.而且有必要的指示性显示灯。 关键词:电气控制、平面磨床的PLC改造

全自动洗衣机课程设计教学内容

全自动洗衣机的设计 一、题目《全自动洗衣机的设计》 1.1全自动洗衣机的介绍 洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成,控制器通常设有几种洗涤程序,对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。 1.2全自动洗衣机的发展背景 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。 1858年,汉密尔顿·史密斯制成了世界上第一台洗衣机。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人比尔·布莱克斯发明了世界上第一台人工搅动洗衣机。1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体,第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936年,他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时,世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。 1932年后,美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机,洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成,使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。 这种滚筒洗衣机,目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。 第二次世界大战结束后,洗衣机得到了迅速的发展,研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底,又称涡卷式洗衣机。 近几十年,在工业发达国家,全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展,其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。像我国的世界500强海尔,由一个频临破产的企业一跃成为全球洗衣机顶级制造商。它制造的海尔洗衣机畅销全球。 1.3全自动洗衣机的发展前景 全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在,超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用,使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用,向更高层次的健康、环保洗涤方式转变,特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣机的历史——洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂,减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐,引发了洗衣机消费健康潮。 另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制,只需按一下按钮一切搞定!同时,用户可以按照自己的洗衣习惯,自主选择时间和方式,自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。人性化还表现在使用的方便和舒适,如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗;斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物方便不需深弯腰;蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便,DD直驱电机在节能降噪方面效果更加突出,等等。 另外,大容量成为不变的消费趋势。前几年,洗衣机容量多为4-5公斤,

plc课程设计说明书

广州铁路职业技术学院课程设计说明书 课程设计题目运动小车 课程代码: 学时(周):28(1周) 系(部)机电系专业(年级)机修10-1 学生姓名:黄洪宇、卢泳、李伟波 学号: 0402100114 、0402100101 、0402100107 指导教师亓晓彬职称讲师 2012 年 5 月 12 日

目录 一、设计目的 (3) 二、设计内容 (3) 三、设计依据与可行性 (3) 四、课程设计的任务 (3) 五、课程设计的要求 (4) 六、设计思路 (5) 七、I/O分配表 (5) 八、I/O接线图 (6) 九、梯形图程序 (6) 十、设计和调试过程中遇到的问题及解决方案 (10) 十一、总结 (11) 十二、主要参考资料 (11)

一、设计目的 1、通过设计实践进一步加深对该课程的理解,巩固本次实训所学的知识,提高PLC的工程实践动手的能力,达到灵活应用的目的。 2、PLC的综合训练,应掌握PLC应用系统设计的一般方法和实施。在PLC设计任务过程中加强工程实践能力的培养,从而获得从事科研工作的初步训练,与此同时,注意其他方面的培养与提高,如独立思考、工作能力与创造力、综合运用专业知识和基础知识的能力、解决实际工程技术问题的能力。 3、.培养设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、查阅图书资料、产品手则和各类工具书、网络的能力。以及书写技术报告和编制技术资料的能力。 4、.培养严谨认真、实事求是、积极负责、善于合作等作风,培养创新意识和创新能力。 二、设计内容 编写运动小车PLC控制程序,设计运动小车模板的电气线路原理图,绘制设计图样,撰写程序设计说明书。 三、设计依据与可行性 参照已学课程:电工与电子技术、机电传动与控制及可编程控制器应用技术原理与应用等相关知识,综合相关实训课程完成程序设计,机电实训室提供的PLC 实训场地和试验实训平台能够用于程序设计程序的调试。 四、课程设计的任务

全自动洗衣机plc程序设计汇编

《机电传动控制》 课程设计说明书 院系班级 姓名 学号 指导老师

摘要 随着人们生活水平的不断提高,洗衣机已经作为一件必备实用的家用电器进入了千家万户。人们对洗衣机依赖性的加强也必然要求着洗衣机的各相性能得到同步加强,要求着洗衣机适应各种不同使用环境的能力得到进一步提升。近年来,可编程控制器在我国的迅速发展,它所具有的功能性强、可靠性高、配制方法灵活等特点是其它控制器所无法匹敌的,因此,它被越来越广泛的应用于各类工业控制领域并加快了向民众生活进军的步法。 本文讲述的是如何利用PLC 实现全自动洗衣机的控制,实现洗衣、清水、脱水的全自动控制。本文结合任务设计书的要求,以洗衣机为研究对象,采用了三菱公司FX2n系列可编程逻辑控制器作为洗衣机的控制器。对洗衣机的控制系统的总体功能进行了分析,阐述了可编程逻辑控制器的组成和工作原理。并提出了洗衣机硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案。本设计改善了洗衣机系统的控制品质,并真正地达到了实时全自动控制的要求。 关键字:洗衣机;全自动;可编程逻辑控制器;控制

目录 一、绪论 (4) 1.1、全自动洗衣机的应用现状 (4) 1.2、设计全自动洗衣机的意义 (4) 1.3、全自动洗衣机主要实现功能 (4) 二、硬件电路的实现 (5) 2.1 主控电路设计 (5) 2.1.1 PLC简介 (5) 2.1.2 控制器I/O口分配表 (7) 2.1.3 全自动洗衣机PLC控制的硬件图 (8) 2.2 单相异步电动机驱动控制电路设计 (8) 2.3 报警电路设计 (10) 2.4 进排水控制电路设计 (11) 2.4.1 进水阀阀门简介 (11) 2.4.2 进水阀门控制电路设计 (13) 2.4.3 排水阀门简介 (14) 2.4.4 排水阀门控制电路设计 (15) 2.5 水位检测电路设计 (16) 三、软件程序实现 (17) 3.1 软件开发环境简介 (17) 3.2 全自动洗衣机程序流程图 (17) 3.3全自动洗衣机功能梯形图编程实现 (19) 3.4 系统调试....................................................................................................................... - 4 - 结束语 . (5) 参考文献 (6) 致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。附录 ...................................................................................................................错误!未定义书签。 指令表清单: (21)

PLC全自动洗衣机课程设计报告书

目录 前言 (1) 第一章全自动洗衣机控制系统方案 (2) 1.1 PLC控制系统的设计的基本准则 (3) 1.2 PLC的简要介绍 (4) 1.3 PLC的控制特点 (5) 1.4洗衣机的PLC控制系统 (6) 1.5控制系统理论 (7) 1.6主电路原理图………………………………………. 第二章可编程控制器的硬件设计…………………… 2.1可编程控制器的选择…………………………….. 2.2可编程控制器I/O口分配表……………………… 2.3外部接线图…………………………………….. 第三章可编程控制器的软件设计……………………. 3.1 全自动洗衣机的控制要求…………………………3.2 洗衣机工作流程图…………………………………3.3控制系统的梯形图……………………………….. 第四章课程设计体会………………………………… 参考文献………………………………………………..

前言 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价格战的行业,经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场,高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛,利用PLC控制,与传统的继电器逻辑控制系统相比较,其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作,可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少,与此同时系统维修简单、维修时间缩短。

数字电路实验 洗衣机程序设计

1 数字电路与逻辑设计实验报告 题目: 洗衣机控制器设计

2 一、洗衣机控制器要求 设计制作一个全自动洗衣机的控制器: _ 洗衣机的工作步骤为洗衣、漂洗和脱水三个过程,工作时间分别为:洗衣20 秒,漂洗30 秒,脱水15 秒; _ 用一个按键实现洗衣程序的手动选择:A 、单洗涤;B 、单漂洗;C 、单脱水; D 、漂洗和脱水;E 、洗涤、漂洗和脱水全过程; _ 用显示器件显示洗衣机的工作状态(洗衣、漂洗和脱水),并倒计时显示每个 状态的工作时间,全部过程结束后,应提示使用者; _ 用一个按键实现暂停洗衣和继续洗衣的控制,暂停后继续洗衣应回到暂停之前 保留的状态; _ 选做:三个过程的时间有多个选项供使用者选择。 _ 选做:可以预约洗衣时间。 _ 选做:自拟其它功能。 二、系统设计基本思想 电路由模式选择、计数器、报警模块以及译码驱动电路和数字显示电路等模块组成。 1、模式选择模块 五种洗衣模式可供用户选择,模式选择模块将用户的选择信息传递到控制模块。 2、减计数计数器模块计数器 洗衣以倒计时模块的方式提示用户当前剩余的洗衣时间,该计数器能读取不同的模值进行计 数。计时单位为一秒钟。 3、译码和数码显示电路 译码和数码显示电路是将计时状态直观清晰地反映出来,被人们的视觉器官所接受。显示器件选用LED 七段数码管。在译码显示电路输出的驱动下,显示出清晰、直观的数字符号。 4、报警模块 当系统运行到“报警”状态时,蜂鸣器将会报警,时间为5 秒。 4、分频器模块 设计一个大小合适的分频器使得系统能够正确的实现一秒的计时。 三、总体设计图以及转移图 流程图示:

全自动洗衣机控制程序编程流程图

全自动洗衣机控制程序编程流程图 具体要求可以去我空间里看,不用具体编程。请写得详细点。 编写、调试程序并与虚拟负载系统联调。 1、知识点:锻炼单片机编程软件使用、单片机汇编语言编程或单片机C语言编程、单片机仿真器及下载线的使用。 2、编程与调试方式 单片机烧录采用JTAG在线下载方式,编程软件采用Kiel uVision3。 3、编程要求 1)总体程序控制 序号名称功能要求说明 1 电源控制电源开关按键控制循环开关机。默认模式: 洗涤选择:标准 洗衣时间:6 清洗选择:一清 脱水时间:3 2 洗涤模式设定打开电源在默认模式状态,在非洗涤状态下可进行模式设定。 3 洗涤控制启动暂停按键控制洗衣机按照洗涤模式执行洗涤程序,暂停后保留现场运行参数。洗涤过程中,不能执行模式设定。 4 复位控制复位按键控制程序重新启动。 5 洗衣机开门控制打开洗衣机门电机停止运行,保留现场运行参数。 2)洗涤程序选择: 序号名称功能要求说明 1 牛仔电机正转20秒,反转20秒,全水位时启动,对应模拟量1V。洗涤选择按键循环选择,对应指示灯亮,洗涤时对应指示灯闪烁,闪烁周期2秒,占空比50%。虚拟面板与目标板指示灯同步显示。 2 标准电机正转15秒,反转15秒。 3/4水位时启动,对应模拟量0.75V。 3 轻柔电机正转10秒,反转10秒。 1/2水位时启动,对应模拟量0.5V。 4 羊毛电机正转5秒,反转5秒。 1/2水位时启动,对应模拟量0.5V。 3)洗涤时间选择 序号名称功能要求说明 1 1 2 电机持续运转时间4分钟。洗涤时间选择按键循环选择,对应指示灯亮,洗涤时对应指示灯闪烁,闪烁周期2秒,占空比50%。虚拟面板与目标板指示灯同步显示。 2 9 电机持续运转时间3分钟。 3 6 电机持续运转时间2分钟。 4 3 电机持续运转时间1分钟。 4)清洗选择 序号名称功能要求说明 1 溢注洗涤后不排水,结束并报警提示清洗选择按键循环选择,对应指示灯亮,清洗时对应指示灯闪烁,闪烁周期2秒,占空比50%。虚拟面板与目标板指示灯同步显示。 2 一清洗涤后排水,再进水,执行1次清洗,清洗时间1分钟,正反转安洗涤选择程序执

自动洗衣机课程设计报告

课程设计 课程名称: 学院:专业: 姓名:学号: 年级:任课教师: 年月日

文档编写格式,本页在报告完成后删除目录为参考格式,可根据具体情况修改,目录应为超链接形式。正文中文为宋体小四,其他(包含程序字体)为Consolas,段落间距1.3。除在附录总附上图纸外,还需要打印A3大小图纸两张,内容包括:1、控制电路设计原理图,绘制软件为Altium Designer,右下角包含以下信息:大图名课程名称指导教师制图人班级学号姓名制图时间2、系统仿真图(proteus),如无仿真则不用,但需绘制系统PCB(Altium Designer)。 原理图例:

目录 目录 键入章标题(第1 级) (1) 键入章标题(第2 级) (2) 键入章标题(第3 级) (3) 键入章标题(第1 级) (4) 键入章标题(第2 级) (5) 键入章标题(第3 级) (6) 1.1设计背景.............................................................................X 1.2设计要求.............................................................................X 1.3设计思路简介.........................................X 第2章系统开发平台与环境.................................X 1.1 XXXXXXXXX开发环境简介.........................................X 2.2 XXXXXXXXX开发环境简介............X ............. ............. ............. 第3章XXXX硬件系统设计过程...............................X 3.1 XXXX硬件系统总体框图 .................................X 3.2 XXXX硬件系统元件选型 .................................X

plc课程设计说明书(全自动洗衣机)

《可编程控制器》 课程设计 全自动洗衣机的控制院系:机械工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

2目录 目录错误!未指定书签。 第一章课程设计任务错误!未指定书签。 第二章总体方案分析错误!未指定书签。 分析控制要求错误!未指定书签。 选择型号错误!未指定书签。 分配点错误!未指定书签。 第三章控制系统设计错误!未指定书签。 输入输出电路设计错误!未指定书签。 控制程序设计错误!未指定书签。 梯形图设计错误!未指定书签。 指令表错误!未指定书签。 控制程序分析错误!未指定书签。 第四章课程设计小结错误!未指定书签。 参考文献错误!未指定书签。

第一章课程设计任务 (1)完成设计任务; (2)设计控制程序; (3)输入输出地址分配; (4)绘制主电路和的控制电路; (5)实验调试和元器件型号的选择; (6)编写设计说明书。

第二章总体方案分析 2.1分析控制要求 全自动洗衣机系统的控制要求如下: 启动时,首先进水,到高位时停止进水,开始洗涤。正转洗涤,暂停后反转洗涤,暂停后再正转洗涤,如此反复次。洗涤结束后开始排水。当水位下降到低水位时,进行脱水(同时排水),脱水时间为。这样就完成一次从进水到脱水的一个大循环。 经过次上述大循环后(第、次为漂洗),进行洗衣完成报警。报警后结束全部过程,自动停机。 此外,还要求可以按下排水按钮以实现手动排水;按下停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

2.2选择型号 全自动洗衣机属于系统工艺过程较为固定的小型控制系统,而整体式的每一个点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,所以要选整体式的。设计中有个输入点和个输出点。按使用的选择要求输入端和输出端都要有的备用量,而型有个输入和个输出点,符合以上的使用要求。因此,选择的PLC型号为欧姆龙型。 2.3分配点 分配定时器计数器通道

全自动洗衣机程序设计

全自动洗衣机程序设计 第一部分总体思路 全自动洗衣机的工作原理:开始-进水-洗衣-排水-脱水-结束 第二部分电气设计部分 如下图为全自动洗衣机的PLC控制系统电路图。通过PLC来实现电动机的正反转,并且实现洗衣机按预先设置的程序自动执行,完成洗衣。当需要手动排水与脱水时,可强制止自动程序的运行,跳出自动切换到手动操作。 为防止全自动洗衣机在工作过程中,电路发生短路,损坏电动机和电路中的各种电气设备,因此在主电路中安装了熔断器,当电路出现短路故障时,能迅速、可靠的断开电源。 全自动洗衣机在无人问津的情况下可能长时间运行,为防止电机绕组的温升超过额定值而损坏,采用热继电器作为保护元件,与熔断器搭配使用,可靠地保护电动机。 人机接口部分的按钮等都选择低压电器元件,保护操作者的安全。 第三部分 PLC设计部分 3.1正常运行流程图如下图所示。

3 2强制运行流程图如下 1)程序的构成 这个程序有自动方式和手动方式两种。在自动方式下,PLC将运行已经设置好的程序和参数(适用于机械一切都正常工作的情况下)。在手动方式下是在紧急停止情况下,可以手动排水和脱水。 2)程序的下载、安装和调试

将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮。所需控制设备正确连接,完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由GX Developer软件的指令完成,正常工作是程序存放在存储卡中,若要修改程序,先将PLC设定在STOP状态下,运行GX Developer编程软件,打开全自动洗衣机程序,即可在线调试,也可用编程器进行调试。 第四部分全自动洗衣机控制系统PLC程序 4.2.1系统资源分配 1.数字量输入部分 这个控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、水位选择开关(高水位、中水位、低水位)、手动排水、自动排水开关、高水位浮球开关、中水位浮球开关,低水位浮球开关、水排空浮球开关、压力开关共12个。具体的输入地址分配如表4.1所示。 表4.1 输入地址分配 X001 SB1 启动按钮 X002 SB2 停止按钮 X003 SB3 高水位选择开关 X004 SB4 中水位选择开关 X005 SB5 低水位选择开关 X006 SQ1 水排空检测开关 X007 SQ2 高水位检测开关 X010 SQ3 中水位检测开关 X011 SQ4 低水位检测开关 X012 SB6 手动排水 X013 SB7 手动脱水 X014 SP1 压力开关 这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、洗涤电动机、脱水桶、报警器共五个设备。但是由于洗涤电动机有正转和反转两个状态,分别

PLC专业课程设计全自动洗衣机梯形图

PLC专业课程设计全自动洗衣机梯形图

电气控制与PLC 课程设计 题目: 全自动洗衣机梯形图控制系统设计 院系名称:机电工程学院 专业班级: 09机械电子工程 学生姓名: 学号: 指导教师: xx 设计地点: xxx 设计时间: xxxx

摘要 随着社会的不断发展,全自动洗衣机已经越来越普遍的应用在人们生活当中,其控制方式也是多种多样,各有千秋。 本文是基于三菱FX2N系列可编程控制器的全自动洗衣机梯形图控制系统的设计,三菱FX2N系列可编程控制器指令丰富,编程容易,功能扩展方便,修改灵活,而且结构简单,抗干扰能力强,可以接各种输出、输入扩充设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备更是符合全自动洗衣机控制系统的要求与特点。 本文选择三菱FX2N-24MR为核心部件,着重进行硬件接口设计,利用梯形图和语句表进行编程,实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。 关键词:PLC;步进梯形图;顺序控制

目录 1 引言 0 系统背景描述 0 系统控制要求 (1) 2. 系统设计方案 (2) 系统功能描述 (2) 方案的论证 (4) (5) 3 硬件电路设计 (6) PLC选型 (6) 水位传感器的选择 (6) 接触器的选择 (7) 继电器的选择 (7) 进水阀的选择 (7) 排水阀的选择 (8) 电动机的选择 (8) I/O点分配 (10) I/O接线图 (11) 4软件设计 (12) 控制方案 (12) 全自动洗衣机控制程序流程图 (13) (14) 中间变量的记录 (16) 系统调试 (17) 设计心得 (18) 参考文献 (19) 附录指令表视图 (20)

(完整版)(三菱FX)全自动洗衣机的PLC控制课程设计

长春工程学院 课程设计报告册 题目全自动洗衣机的PLC控制 系别机电学院 专业机械电子工程 班级机电xxx班 学号xxxx 姓名xxxx 指导教师xxx 二○一一年7 月4日 一.设计课题: 全自动洗衣机的PLC控制

二。课题内容: 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制,并画出硬件接线图。 三.设计目的: 1 . 进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识 2.掌握PLC程序的设计及调试方法 3.学会查阅有关专业资料及设计手册 四.程序设计任务及要求 1.控制要求 按下启动按钮及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水位,关水 (1)2秒后开始洗涤 (2)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 (3)如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒 (4)开始清洗,重复(1)-(4),清洗两遍 (5)清洗完成,报警3秒并自动停机 (6)若按下停车按钮,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数) 五.PLC全自动洗衣机设计的意义 PLC控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握,是电控人员熟悉的梯形语言,使用术语依然是"继电器"一类术语,大部分与继电器触头的连接相对应,使电控人员一目了然. PLC控制使用简单,它的I/O做好,输入输出信号可直接连接,非常方便,而输出口具有一定驱动能力,其输出触头容易达220V.2A. PLC是专门应用手工业现场自动控制装置,再系统软硬件上采用抗干扰措施. 当工作程序需要改变时,只需改变PLC的内部,惊醒重新编程而无需对外围进行重新改动. 从这些方面突出了使用PLC控制全自动洗衣机的优越性. 六.PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1S系列 七.控制全自动洗衣机的课题思路

中南大学PLC课程设计说明书

PLC课程设计 说明书 姓名 学号 班级 指导老师 机电工程学院

目录 第一章 设计任务及总体方案 第二章 PLC 等硬件设计 (3) 2.1传感器的选型及安装........................................3 2.2气缸的选型及安装 .........................................4 2.3 PLC 的选型................................................5 2.4 I/O 地址分配表 ...........................................6 2.5 I/O 连接图...............................................7 2.6控制面板布置图.. (8) 第三章 PLC 软件设计 (9) 3.1用户程序流程图............................................9 3.2顺序功能图...............................................10 3.3梯形图编程 第四章 总结 (15) 参考文献 (16)

第一章设计任务及总体方案 设计题目:自动分捡传送线的机电一体化系统设计 题目类型: 机电一体化工程设计时间: 2013.12 专业班级:机械10级指导教师: 设计内容要求: 某自动分捡传送线要求完成检测物件尺寸大小,并根据检测结果将大、中、小号物件分配到特定位置的工作,该分捡传送线系统组成及其PLC控制系统输入输出信号示意图如图所示。物件被机械手Y0供给上传送带后,大、中、小号物件分别被上X1、中X2、下X3光电传感器检测,并经过分捡控制器Y3,中号物件通过前面的传送带传送,大、小号物件通过后面的传送带传送。其后,大号物件由图中X4信号处滑落,中号物件在图中X5信号处由机械手提走,小号物件在图中X6信号处由气缸Y6推出。注意:在气缸推出过程中传送带相应的起、停控制。设计具体内容包括: 1)进行传感器和执行部件(如气缸)选型,绘制传感器和执行部件安装部装图。 2)制定基于PLC的总体控制系统设计方案:要求系统能完成手动(点动)、 单步、单周期、连续等控制方式的选择。 3)根据节点数选择PLC,绘制控制面板布置图。 4)建立I/O分配表,绘制PLC控制系统输入输出接线图(A3或A2图纸)。 5)绘制用户程序流程图,并编制程序(要求用编程软件,如FXGP-WIN-C)。 6)实验室模拟调试程序。 7)整理相关文档,完成控制系统设计说明书。设计说明书格式符合中南大学机电工程学院的统一格式和规范要求。 (F-7)

基于PLC设计全自动洗衣机资料

Shaanxi University of Technology 课程设计说明书

基于PLC控制全自动洗衣机的设计 【摘要】本文论述了PLC的基本原理以及全自动洗衣机的工作原理。提出了实现用PLC模拟控制全自动洗衣机运行的方法。该方法是依 据全自动洗衣机的功能设计梯形图,并把梯形图输入到PLC中实现 模拟控制。基于GX DEVELOPER设计了梯形图,并进行了仿真。 仿真结果表明,该设计达到了设计要求。本文主要介绍了课题的基 本概况,讲述了本次课程设计的总体任务要求,介绍了西门子PLC 和三菱PLC的概况。以及整体的设计思路,也就是在整个课程设计 过程中需要做什么来达到题目的要求。最终验证后证明本文的设计 成果达到了题目的要求。 【关键词】PLC;梯形图;步进顺控指令

The design of the automatic washing machine based on PLC Pan Qi (Grade14,class1401,Major Electrical engineering and its automation,Electrical Engineering Dept,Shanxi University of Techology,hanzhong 723000,Shanxi ) Tutor:Kang Jinhui 【Abstract】This paper discusses the basic principle of PLC and the working principle of automatic washing machine. Put forward the implementation using PLC simulation method to control the full-automatic washing machine operation. The method is based on the function of the automatic washing machine design of ladder

最新PLC全自动洗衣机程序设计

电气技术及PLC课程设计说明书1 2 3 4 5 6 题目:全自动洗衣机PLC控制 7 8 9 10 11 12 学院:航空自动化学院 13 系别:自动化系 14 专业名称:自动化 班级: 15 16 学号: 姓名: 17 18 指导教师: 19 20

21 22 目录 23 1 系统总体方案设计 (3) 24 1.1 系统控制要求分析 25 2 PLC控制系统设计 (5) 26 2.1 PLC控制系统I/O地址分配表及变量定义 27 2.2 PLC系统I/O接线图设计 28 2.3 PLC控制程序流程图设计 29 2.4 PLC控制程序设计 30 2.5系统可靠性分析与设计 31 3 系统调试及结果分析 (11) 32 3.1 系统调试及解决的问题 33 3.2 结果分析 34 结束语 35 参考文献 36 附录:带功能注释的源程序 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 1 系统总体方案设计 60 61 1.1 系统控制要求分析 62 1、控制要求: 63 64 (1)按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水65 位,关水 (2)2秒后开始洗涤 66 67 (3)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 68 (4)如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒69 (5)开始清洗,重复(1)~(4),清洗两遍 70 (6)清洗完成,报警3秒并自动停机 71 (7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数)

全自动洗衣机课程设计

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目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题的研究背景 (2) 1.2 洗衣机的发展史 (2) 1.3 洗衣机的分类与命名规则 (3) 1.3.1 洗衣机的分类 (3) 1.3.2 洗衣机的命名规则 (4) 1.4 课题研究的目的与意义 (5) 第二章波轮式全自动洗衣机总体设计 (6) 2.1波轮式洗衣机总体结构 (6) 2.2 支承系统和箱体 (8) 2.3 进水、排水系统 (8) 2.4洗涤、脱水系统 (13) 2.5电动机和传动系统 (13) 2.6控制系统 (20) 课程设计总结 (20) 致谢 (22) 参考文献 (23)

摘要 本次设计主要采用PLC控制技术来设计全自动洗衣机控制系统,跟传统的洗衣机相比更具有智能,实时监控,人性化的功能。本系统最大的优点集中体现在:实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等。具有可靠性高、安全性好、开发价值高等一系列优点。 可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代的社会,全自动洗衣机进入各个家庭,本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统,其可改进现有技术的不足,简化结构,有利于降低成本和提高可靠性。 关键词:PLC、洗衣机、全自动

第一章绪论 1.1课题的研究背景 本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制,本文的课题源于市场上洗衣机产品。采用PLC控制开发的周期短,开发成本低,可以直接用于工业现场控制。PLC控制具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目,可靠性高,丰富的I/O卡件,质优价廉,性价比高,安装简单,维修方便,PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。因为它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能,所以在使用中,硬件相对简单,编程语言也相对简单,并且测试容易,维修方便,更可以提高控制系统设计的灵活性及控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。 1.2 洗衣机的发展史 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。世界上第一台洗衣机于1858年诞生,但这台洗衣机使用费力,且损伤衣服,因而没被广泛使用,但这却标志了用机器洗衣的开端。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人发明了木制手摇洗衣机。1880年,美国发明了蒸气洗衣机,蒸气动力开始取代人力。蒸汽洗衣机之后,水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。1910年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,电动洗衣机的问世,标志着人类家务劳动自动化的开端。1922年,美国改造了洗衣机的洗涤结构,把拖动式改为搅拌式,使洗衣机的结构固定

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