全自動洗衣機PLC設(shè)計解讀

1、全自動洗衣機 PLC設(shè)計PLC原理及應(yīng)用結(jié)課考核全自動洗衣機PLC設(shè)計姓名：江良猛學(xué)號：201315310109班級：13級本5專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)院：機電工程學(xué)院完成日期：2014年6月26日備注：兩人一組合作完成任課教師：孫正教師評分：i全自動洗衣機 PLC設(shè)計目錄目錄1第1章緒論3.第2章控制系統(tǒng)的控制任務(wù)與功能要求4.第 3章課程的設(shè)計步驟 5.3.1課程的要求5.3.2課程的工藝過程5.3.3主電路6.3.4控制電路7.第4章課程的硬件設(shè)計 8.4.1 PLC選型與硬件配置8.4.2 I/O 分配9.第5章軟件設(shè)計.105.1流程圖1.Q5.2程序的編制.10第6章控制系統(tǒng)

2、模擬調(diào)試 1.56.1模擬調(diào)試的方案1.5第7章心得與建議 .16參考文獻1.89第1章緒論隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動化程度要求越來越高，原有的洗衣機裝置遠遠不能滿足當(dāng) 前高度自動化的需要°PLC是專門應(yīng)用手工業(yè)現(xiàn)場自動控制裝置，再系統(tǒng)軟硬件上采用 抗干擾措施當(dāng)工作程序需要改變時，只需改變PLC的內(nèi)部程序，重新編程而無需對外 圍進行重新改動。本課題在于工業(yè)用洗衣機的研究，工業(yè)洗衣機適用于洗滌棉、毛、化纖、 絲綢等衣物織品。水磨洗滌機可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。工業(yè)用洗衣機適用 于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校、工廠等領(lǐng)域，滿足大容量的洗衣要求。但是傳統(tǒng)的基于繼電 器的控制，已經(jīng)不能

3、滿足人們對洗衣機的自動化程度的要求了。洗衣機需要更好地滿足人 們的需求，必須借助于自動化技術(shù)的發(fā)展。而隨著 PLC技術(shù)的發(fā)展，用PLC作為控制器， 就能很好地滿足全自動洗衣機對自動化的要求，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根 據(jù)不同場合的應(yīng)用而有所不同。自動化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機由初始的半自動式洗衣 機發(fā)展到現(xiàn)在的全自動洗衣機，又正在向智能化洗衣機方向發(fā)展。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N個程序，洗衣時選擇其 中一個程序，打開水龍頭和啟動洗衣機開關(guān)后洗衣的全過程就會自動完成 ，洗衣完成時由蜂 鳴器發(fā)出響聲。通過PLC課程設(shè)計，進一步掌握PLC的原理和系統(tǒng)

4、設(shè)計方法。培養(yǎng)和鍛煉應(yīng)用 PLC的能 力。為今后實際應(yīng)用和設(shè)計 PLC系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。要求了解PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的全過程，熟悉 PLC系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容，掌握系統(tǒng)的方法 和步驟。主要包括：系統(tǒng)工藝過程和控制要求；系統(tǒng)分析和方案論證、系統(tǒng)功能圖；硬件 設(shè)計、程序設(shè)計；系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法。完成一個小型系統(tǒng)上位機和下位機的設(shè)計。第2章控制系統(tǒng)的控制任務(wù)該全自動洗衣機的設(shè)計要求可以用流程圖來表示。PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟動。啟動時開始進水，水滿（即水位達到高 水位）時停止進水并開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌 15S后暫停，暫停3S后開始反洗滌。反轉(zhuǎn) 15S后暫停，暫停3S后，若正、反洗

5、滌未滿3次，則返回從正洗滌開始的動作；若正、反 洗滌滿3次時，則開始排水。排水水位若降到低水位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10S即完成一次從進水到脫水的工作過程。未完成3次大循環(huán)，則返回從進水開始的全部動作， 進行下一次大循環(huán)；若完成了 3次大循環(huán)，則進行洗完報警。報警10S結(jié)束全部過程，自 動停機。此外，還要求可以按排水按鈕以實現(xiàn)手動排水； 按停止按鈕以實現(xiàn)搬運，停止進水、排水、 脫水及報警。第3章課程的設(shè)計步驟3.1課程的要求（1）PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟動。（2）按下啟動按扭及水位選擇開關(guān)，開始進水，水滿（即水位到達高低）時停止進水。（3）洗滌時，正轉(zhuǎn)15秒后暫停，暫停

6、3秒后開始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌15秒后暫停，暫 停3秒,一個小的循環(huán)結(jié)束。（4） 若小循環(huán)未完成3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作，循環(huán)完成了 3次后，則開始 排水，排空后（水位下降到低位）開始脫水并繼續(xù)排水。脫水 10秒即完成一次從進水到 脫水的工作循環(huán)過程，一個大的工作循環(huán)。（5） 若大循環(huán)未完成3次，則返回從進水開始的全部動作，循環(huán)完成了 3次后，則進行（6）報警10秒結(jié)束全部過程，自動停機。（7）此外按排水按鈕可實現(xiàn)手動排水；按停車按扭可停止進水、排水、脫水及報警。3.2課程的工藝過程按下啟動按鈕，10.0接通，Q0.0接通并自鎖，Q0.0接通，進水電磁閥打開，開始進水。到高水位時，10.

7、3接通，10.3常閉觸點斷開，Q0.0斷開，進水電磁閥關(guān)閉，進水停止；Q0.1 接通，電動機正轉(zhuǎn)（15S）,正轉(zhuǎn)洗滌，同時T38開始計時，T38計時到，T38常閉觸點斷開，Q0.1斷開，正洗結(jié)束；T38常開觸點閉合，M0.0進行自鎖，T42開始計時，T42計時到，T42常開觸點閉合，Q0.2接通，反洗，T39開始計時。T39計時到，T39常閉觸點斷開， Q0.2斷開，反洗暫停；T39常開觸點閉合，M0.1進行自鎖，T43開始計時。T43計時到，T43常開觸點閉合，C50計一次數(shù)；T43常閉觸點斷開，使 T38、T42、T39、T43復(fù)位，Q0.0又接通，重復(fù)進行以上從正洗開始的全部動作，直到

8、C50計滿3次數(shù)時，C50常開觸 點接通，排水，Q0,3對C50實現(xiàn)復(fù)位，準備下一次循環(huán)時再計數(shù)。排水到低水位時，I0.4接通，Q0.4接通，開始脫水（10S），T40開始計時。T40計時到，T40常閉觸點斷開，脫水完畢，停止排水和脫水；T40常開觸點接通，C51計一次數(shù)。Q0.1 常閉觸點閉合，Q0.0又接通，重復(fù)進行從進水開始的全部動作，直到 C51計滿3次數(shù)時, C51常閉觸點斷開，M0.0斷開，停止洗滌；C51常開觸點接通，Q0.5接通并自保，報警。C51常開觸點接通又使C51復(fù)位，C51常閉觸點閉合，準備好下一次啟動。Q0.5常開觸點 接通，T41開始計時。T41計時到，T41常閉觸

9、點斷開，停止報警。運行中按停止按鈕時，I0.1常閉觸點斷開，貝U M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5斷開，停止 進水、排水、脫水及報警。按排水按鈕時，I0.2常開觸點閉合，進行手動排水。3.3主電路全自動洗衣機的主電路圖如圖所示L N上圖可知，KM1控制直流電動機正轉(zhuǎn)；KM2控制直流電動機機反轉(zhuǎn)；KM3控制電動機轉(zhuǎn)動 進行甩干脫水。FU1是熔斷器進行保護電路，F(xiàn)R是熱繼電器，熱元件額定電流接近或略 大于電動機的額定電流，也是用來保護電路的。3.4控制電路啟動按您電嚴謹術(shù)閔豐和樓術(shù)奔關(guān)P電抽水4手動籬術(shù)并黃L 1C洗播電胡機水位選聲奔關(guān)（高、申、懐）Jf木位牠那視備（高、中*低）脫

10、水情第4章課程的硬件設(shè)計4.1 PLC選型與硬件配置PLC的功能日益強大，一般PLC都具有開關(guān)量邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功 能，有些PLC還可擴展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時可考慮 以下幾點：功能與任務(wù)相適應(yīng)，PLC的處理速度應(yīng)滿足實時控制的要求、PLC結(jié)構(gòu)合理、機型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。全自動洗衣機控制所要求的控制功能簡單，小型 PLC就能滿足要求了。綜上所述，結(jié)合下表分析CPU221CPU222CPU224CPU226程序存儲器2048字節(jié)4096字節(jié)用戶數(shù)據(jù)存儲器1024字節(jié)2560字節(jié)用戶存儲器類型EEPR0M數(shù)據(jù)后備典型時間50h190h

11、I/O6輸入4輸出8輸入6輸出14輸入10輸出24輸入16輸出擴展模塊數(shù)量無2個7個數(shù)字量I/O印象區(qū)大256（128 入/128 出）小模擬量10印象區(qū)大無16入/16出32入/32出小33Hz布爾指令執(zhí)行0.37/微妙/指令速度內(nèi)部繼電器256計數(shù)器/定時器256/256順序控制繼電器256很據(jù)上表可知，該全自動洗衣機控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU-224（ AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進行。同時由于該模塊采用交流220V供 電，并且自帶14個數(shù)字量輸入點和10個數(shù)字量輸出點，完全能滿足全自動洗衣機控制系 統(tǒng)的要求，所以不再需要另外的電源模塊、數(shù)字量和輸

12、出模塊。4.2 I/O分配I/O點數(shù)是PLC的一項重要指標。合理選擇I/O點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求，又可使系 統(tǒng)總投資最低。PLC的輸入輸出總點數(shù)和種類應(yīng)根據(jù)被控對象所需控制的模擬量、開關(guān)量、輸入輸出設(shè)備情況來確定，一般一個輸入輸出元件要占用一個輸入輸出點?？紤]到今后的 調(diào)整和擴充，一般應(yīng)在估計的總點數(shù)上再加上20% 30%的備用量。該系統(tǒng)有5個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，考慮余量后需要 7個數(shù)字輸入點8個輸出點?？删幊绦蚩刂破鱅/O分配表表1. I/O分配表輸入輸出I0.0啟動按鈕Q0.0進水電磁閥I0.1停止按鈕Q0.1電動機正轉(zhuǎn)接觸器I0.2排水開關(guān)Q0.2電動機反轉(zhuǎn)接觸器I0.3咼水位

13、開關(guān)Q0.3排水電磁閥I0.4低水位開關(guān)Q0.4脫水電磁閥Q0.5報警蜂鳴器第5章軟件設(shè)計5.1流程圖本課程設(shè)計的要求可以用流程圖來表示，如下圖所示。全自動洗衣機動作流程圖5.2程序的編制全自動洗衣機 PLC設(shè)計iiT40C2Q0.O網(wǎng)貉2I選擇高水位正轉(zhuǎn)巧SQ0.1)INTON+150-PT100 msT3G網(wǎng)踣3M0.0網(wǎng)踣4Was全自動洗衣機 PLC設(shè)計17網(wǎng)絡(luò)5反轉(zhuǎn)15ST42L )T39INTON+150-PT100133Q0.2M0.1冋絡(luò)7暫停黑M0.1T43IIIINTON1 1+30PT100 ms網(wǎng)絡(luò)B判斷是否完咸3欠正反洗T43C1CUCTUQ0.3網(wǎng)絡(luò)10選擇低水位，講

14、行脫水T40Q0.41T40INTON+100-PT100 m$冋路11I是否完成$戈犬能環(huán)屈貉12完成軟犬fJI環(huán)，報雪1圧10.1Q05H-rH：）INTON+100-PT100 m$T41第6章控制系統(tǒng)模擬調(diào)試6.1模擬調(diào)試的方案和運行結(jié)果第7章心得與建議回顧起此次PLC課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，剛開始拿到題目，感覺很簡單，從選題到 定稿，從理論到實踐，在星期的時間里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的 的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過 的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠 遠不夠的，只有把

15、所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社 會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可 以說得是困難重重，這畢竟第一次做關(guān)于PLC的課程設(shè)計，難免會遇到過各種各樣的問題， 同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握 得不夠牢固，通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。通過本系統(tǒng)的設(shè)計，我了解了 PLC基本邏輯指令的應(yīng)用，知道怎樣去設(shè)計一個PLC應(yīng)用程序，也感覺得到了 PLC在控制方面的巨大優(yōu)勢和潛力，同時也更增強了我學(xué)好PLC的決心和信心。對全自動洗衣機的控制系統(tǒng)有了深入的理解。全自動洗衣

16、機控制系統(tǒng)利用了 西門子PLC的特點，對按鈕、電磁閥、開關(guān)等其他一些輸入輸出點設(shè)備進行控制，實現(xiàn)了 洗衣機洗衣過程的自動化。由于每遍的洗滌，排水，脫水的時間由PLC內(nèi)計數(shù)器控制 所以只 要改變計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間。 可以把上面設(shè)定的程序時間定下來，作為固定程序使用 也可以根據(jù)衣物的質(zhì)地，數(shù)量及油污的程度來編程。只要稍作改變 ，就可以設(shè)計出諸如要多 洗多甩的牛仔類衣物，輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標準洗滌程序，充分表其實用性。 總結(jié)一個星期來的設(shè)計，體會如下：第一：任何工作都的與人打交道，課程設(shè)計設(shè)計也不例外，這就需要我們充分的利用好彼 此的力量，充分的協(xié)作，針對設(shè)計中出現(xiàn)的問題，站在不同

17、的角度分析問題，匯結(jié)大家的 意見，最終達成一致，發(fā)揮了團隊精神。第二：對待任何工作，責(zé)任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計的體會，我收獲至深。然更重要的 是，在責(zé)任心的驅(qū)使下，又該采用何種方法完成，采用何種方法更省時省力，解決問題的 方案很多，永遠堅信“方法總比困難多”，我想首先分析任務(wù)本身，就拿畢業(yè)設(shè)計來說， 課題有了，關(guān)鍵是何處著手。何時何地查找相關(guān)資料等等，尋找突破口充分的解決好問題。 第三：遇到不懂的問題，及時請教老師，抓緊設(shè)計的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及 時做出改動，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。第四：時刻保持奮進的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問題。千萬記住秒針不停的 劃圈，我們

18、的思想也應(yīng)不斷的修正提高。18、少而好學(xué)，如日出之陽；壯而好學(xué)，如日中之光；志而好學(xué)，如炳燭之光。劉向1參考文獻2008.2005.2005.1王永華現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2. 王振民.PLC原理及應(yīng)用M.大慶石油學(xué)院.3. 謝克明，夏路易.可編程控制器原理與程序設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社,4. 劉常用.低壓電器與可編程序控制器 M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，5. 吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用J傢用電器科技，2000,.6. 工業(yè).可編程控制器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢J.航天技術(shù)與民品，1999, (5).7. 殷洪義.可編程控制器選擇設(shè)計與維護M.北京：機械工業(yè)出版社，2002.讀書的好處1、行萬里路，讀萬卷書。2、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。3、讀書破萬卷，下筆如有神。4、 我所學(xué)到的任何有價值的知識都是由自學(xué)中得來的。一一達爾文5、少壯不努力，老大徒悲傷。