PLC課程設(shè)計報告洗衣機(jī)自動控制全程洗清漂洗1

1、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計用紙一 設(shè)計任務(wù)的描述1.1 洗衣機(jī)工作概述全自動洗衣機(jī)因操作方便、節(jié)省人力和資源，有多種功能可自主選擇等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，全自動洗衣機(jī)的機(jī)構(gòu)和工作原理簡述如下：全自動洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一重心安放的，外桶固定，作盛水用，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，用于脫水。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流想通。洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別有進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來進(jìn)行，進(jìn)水時，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)水管水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)是排水閥打開，將水由外桶排除到極外。洗滌的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)拖動波輪正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，洗滌和清漂時，脫水同不旋轉(zhuǎn)。脫水時

2、，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、中、低水位開關(guān)非別檢測洗衣桶內(nèi)的高、中、低水位。按所需要的功能選擇洗滌方式、洗滌過程和水位，按啟動按鈕，洗衣機(jī)所選擇的要求進(jìn)行洗滌，過程完成后聲響警報停止工作。1.2 洗衣機(jī)硬件配置在輸入部分，本設(shè)計使用了電源開/關(guān)按鈕sb0，啟動/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，高水位開關(guān)sq1，中水位開關(guān)sq2，低水位開關(guān)sq3。而在輸出部分，使用了電動機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器km1，電動機(jī)翻轉(zhuǎn)接觸器km2，進(jìn)水電磁閥yv1，排水電磁閥yv2，脫水電磁閥yv3，報警蜂鳴器ha，高水位指示燈hl1，中水位指

3、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)計的核心硬件是三菱fx2n-32mr。fx2n-32mr的控制點數(shù)16至256點(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個基本單元中的每個單元可擴(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,用一個寄存器盒可擴(kuò)展到16ram或eeprom4.豐富的元件資源3072點輔助繼電器,256點計時器,235點計數(shù)器,

4、8000數(shù)據(jù)存儲器圖1.1 洗衣機(jī)面板布置圖1.3設(shè)計任務(wù)和要求本洗衣機(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，相應(yīng)的水位開關(guān)閉合，反之水位開關(guān)斷開。洗滌程序選擇：分為全程洗（洗滌，輕飄，脫水全過程），清漂洗（清漂和脫水過程），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，脫水各過程中所需時間不同；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)

5、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）按下啟動按鈕，洗衣機(jī)按照所選擇的方式進(jìn)行洗滌，全過程如下所示。如選擇了標(biāo)準(zhǔn)全程洗滌，高水位，按下啟動按鈕，進(jìn)入洗滌過程，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后開始排水，水位降至低位后延時5s開始脫水，30s后停止脫水進(jìn)入清漂過程。清漂過程與洗滌過程相似，只是電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的時間不同，清漂總時間不同。經(jīng)過進(jìn)水清漂排水脫水第二次進(jìn)水第二次清漂第二次排水，完成清漂過程進(jìn)行最后脫水，2min后停止脫水，報警蜂鳴器間斷接通10次，以示

6、洗衣全過程結(jié)束，關(guān)斷電源。 （4）水位選擇要求按動水位按鈕一次，進(jìn)行一次水位選擇，按照高中低循環(huán)式選擇，某個水位被選擇時，對應(yīng)水位指示燈亮。在洗衣過程中，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)選擇的水位時將進(jìn)水。 （5）洗滌程序選擇要求按動一次程序選擇按鈕，進(jìn)行一次選擇，按照全程洗，清漂洗，脫水循環(huán)式選擇，對應(yīng)的指示燈點亮。洗衣機(jī)工作后，按此按鈕無效。 （6）洗滌方式選擇要求按動一次程序選擇按鈕，進(jìn)行一次選擇，按照標(biāo)準(zhǔn)洗，輕柔洗循環(huán)式選擇，對應(yīng)的指示燈點亮。洗衣機(jī)工作后，按此按鈕無效。 （7）如清漂過程中，清漂指示燈斷續(xù)點亮，顯示系統(tǒng)處于清漂過程中。清漂過程結(jié)束，清漂指示燈熄

7、滅。洗滌過程，脫水過程與此相同。 （8）洗衣過程中，按下啟動/暫停按鈕，暫停洗衣，再按啟動/暫停按鈕，系統(tǒng)從暫停點處開始運(yùn)行。洗衣過程中按下電源開/關(guān)按鈕,系統(tǒng)復(fù)位并斷開電源。二 i/0端子分配及接線圖2.1 i/0端子分配圖2.1 i/o端子分配圖2.2i/0端子接線圖圖2.2 i/0端子接線圖三 控制系統(tǒng)的方框圖3.1全過程流程圖yynny清漂加脫水？起動起動開始選擇洗滌方式洗滌程序水位標(biāo)準(zhǔn)洗滌？全程洗滌？起動按照選擇方式洗滌按照選擇方式清漂按照選擇方式最后脫水（標(biāo)準(zhǔn)：2min）（輕柔：1min）工作完成報警停機(jī)圖3.1 全過程流程圖 3.2洗衣過程流程圖進(jìn)水到達(dá)選擇水位電動機(jī)正轉(zhuǎn) （標(biāo)準(zhǔn)

8、：8s 輕柔：3s）電動機(jī)停止（2s）電動機(jī)反轉(zhuǎn) （標(biāo)準(zhǔn)： 8s 輕柔：3s）電動機(jī)停止 （2s）洗滌時間到？（標(biāo)準(zhǔn)：10min輕柔： 6min）排水（時間：到達(dá)水位后再延時5s）洗滌過程脫水（30s）yn 圖3.2 洗滌過程流程圖3.3清漂過程流程圖進(jìn)水到達(dá)選擇水位清漂正轉(zhuǎn) （標(biāo)準(zhǔn)： 8s 輕柔： 3s）電動機(jī)停止（2s）清漂反轉(zhuǎn)（標(biāo)準(zhǔn)： 8s 輕柔： 3s）電動機(jī)停止（2s）清漂時間到?（標(biāo)準(zhǔn)：5min輕柔：2min）排水（排水時間：到達(dá)低水位后再延時5s）脫水次數(shù)等于1？y清漂過程脫水（30s）n最后過程脫水圖3.3 清漂過程流程圖四 程序主要環(huán)節(jié)剖析4.1各狀態(tài)下部分輸出器件的關(guān)系表1

9、各狀態(tài)下部分輸出器件的關(guān)系4.2主要程序分析圖4.1 二分頻電路梯形圖x000為電源開/關(guān)按鈕，采用了二分頻電路。按一下x000電源啟動，再按一下則關(guān)閉電源。m150的作用是等洗衣過程完畢，m150閉合，起到了洗衣過程結(jié)束時的關(guān)閉電源作用。二分頻時序圖如下。當(dāng)按第一下，電源接通；再按一下，電源斷開；再按，則會閉合，如斯是循環(huán)。圖4.2 二分頻時序圖圖4.3 水位選擇梯形圖此段梯形圖為水位選擇，默認(rèn)情況下k1c1，m2閉合，選擇了低水位。再按c1就被復(fù)位了，水位回到默認(rèn)的中水位。圖4.4 洗滌程序選擇梯形圖 x003為洗滌程序選擇按鈕，如果洗滌方式已經(jīng)選擇了輕柔洗，則x0003不起選擇程序作用，

10、在此只討論在標(biāo)準(zhǔn)洗的情況下的程序選擇。在選擇了標(biāo)準(zhǔn)洗后，默認(rèn)情況下是全程洗的，按一下x003則選擇了漂洗加脫水，再按一下則選擇的是脫水，再次按x003則又回到了默認(rèn)狀態(tài)。圖4.5 傳送指令梯形圖上圖為傳送指令，通過賦值，來控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)時間，停止時間。圖4.6 脫水環(huán)節(jié)梯形圖上圖為脫水環(huán)節(jié)，此時電動機(jī)正轉(zhuǎn)，排水、脫水閥門打開，脫水2次完成此環(huán)節(jié)。圖4.7 蜂鳴器控制梯形圖上圖為蜂鳴器的控制，當(dāng)脫水過程完成后，蜂鳴器響，m150接通，前面的二分頻電路接通一次，實現(xiàn)關(guān)閉電源作用。五 心得體會經(jīng)過將近二周的全自動洗衣機(jī)plc課程設(shè)計，讓我收獲頗豐，不僅熟悉了全自動洗衣機(jī)的工作過程，還學(xué)會了使用步

11、進(jìn)指令。步進(jìn)指令簡單，直觀，易于閱讀，使用它來控制洗衣機(jī)的工作過程，真的很是方便。從圖書館借來的plc應(yīng)用技術(shù)易讀通一書中，有很多和老師布置課題相似的題目，其中有音樂噴泉控制系統(tǒng)，三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)等，也有全自動洗衣機(jī)控制，不過其是用sfc圖來控制的，而且i/o點數(shù)很少，我參考著課本上的例子，把它轉(zhuǎn)化成步進(jìn)梯形圖，然后又在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行擴(kuò)展修改，最終完成梯形圖的編程，當(dāng)時很有成就感，就決定把書上的那些實例復(fù)印下來，方便自己以后好好研究。幾天的課程設(shè)計，讓我加深了對plc的認(rèn)識和理解，也知道了plc應(yīng)用于工業(yè)控制的優(yōu)點所在，更重要的是讓我看到了自己知識的匱乏，也堅定了以后要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的向身邊的人