基于PLC的洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院電氣控制與PLC控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名： 呂佩 系 別： 電氣信息工程系 專業(yè)年級(jí)： 2007級(jí)電氣工程專業(yè)本科1班 2010年7月 8 日全自動(dòng)洗衣機(jī)控制設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、洗衣機(jī)具有三檔水位選擇：上，中，下。按下開(kāi)始按鈕，選擇水位，進(jìn)水閥打開(kāi)，開(kāi)始進(jìn)水。水位達(dá)某一水位后，停止進(jìn)水。開(kāi)始洗衣程序；2、洗衣機(jī)程序?yàn)椋合匆码姍C(jī)“正轉(zhuǎn)6秒停2秒反轉(zhuǎn)6秒停2秒”，5個(gè)周期后，停止洗衣，開(kāi)始排水（打開(kāi)排水電磁閥），當(dāng)?shù)竭_(dá)低水位時(shí)，再過(guò)5秒鐘后，排水結(jié)束。進(jìn)行脫水過(guò)程。3、脫水結(jié)束，重新進(jìn)行第一步進(jìn)水過(guò)程，3次大循環(huán)后，進(jìn)入報(bào)警。程序結(jié)束。二、方案設(shè)計(jì)與論證利用4個(gè)定時(shí)器

2、對(duì)正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)停止進(jìn)行控制，一個(gè)計(jì)數(shù)器完成正反轉(zhuǎn)小循環(huán)，再一個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行脫水到進(jìn)水大循環(huán)。三個(gè)限位選擇開(kāi)關(guān)作為輸入控制高中低水位選擇開(kāi)關(guān)，1個(gè)低水位限位開(kāi)關(guān)單獨(dú)控制排水到脫水環(huán)節(jié)，還需要3個(gè)定時(shí)器進(jìn)行排水脫水和報(bào)警的延時(shí)控制。通過(guò)歐姆龍的編輯器的編程和PLC控制箱的線路連接，最終驗(yàn)證的此方案比較合理。其流程圖如下：三、電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算1、I/O分配表元件端子號(hào)作用輸入SB100000啟動(dòng)按鈕 SB2 00001停止按鈕 SB300002排水按鈕 SL100006高水位開(kāi)關(guān) SL200007中水位開(kāi)關(guān) SL300008下水位開(kāi)關(guān) SL400009排水低水位限位開(kāi)關(guān) 輸出YV101000進(jìn)水電磁

3、閥 KM101001正轉(zhuǎn)接觸器 KM201002反轉(zhuǎn)接觸器 YV201003排水電磁閥 YC101004脫水電磁閥 KM301005報(bào)警蜂鳴器定時(shí)器和計(jì)數(shù)器分配表：類別器件號(hào)設(shè)定值作用定時(shí)器TIM0006S正轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)TIMOO1 2S暫停計(jì)時(shí)TIM002 6S反轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)TIM003 2S暫停計(jì)時(shí)TIM0045S排水計(jì)時(shí)TIMOO5 10S脫水計(jì)時(shí)TIM008 5S報(bào)警計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器CNT0065次正反轉(zhuǎn)循環(huán)次數(shù)CNT007 3次脫水（大循環(huán)）計(jì)數(shù)2、PLC外部接線圖3、梯形圖四、仿真過(guò)程與仿真結(jié)果1.啟動(dòng)和關(guān)閉當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，接通內(nèi)部輔助繼電器20001，實(shí)現(xiàn)自鎖，并且使電路接通。當(dāng)按

4、下停止常閉按鈕SB2時(shí)，電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)程序停止。2.選擇水位SL1,SL2,SL3為高，中，下三個(gè)檔位的選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)選中一個(gè)檔位如SL1（高位）時(shí)，由于內(nèi)部輔助觸點(diǎn)由于內(nèi)部輔助繼電器接通而導(dǎo)通，故而接通進(jìn)水電磁閥，開(kāi)始進(jìn)水。3.進(jìn)水啟動(dòng)當(dāng)選擇高位開(kāi)關(guān)時(shí)，進(jìn)水系統(tǒng)啟動(dòng)，當(dāng)進(jìn)水量達(dá)到高位時(shí)，觸動(dòng)高位限位開(kāi)關(guān)00006，使00006常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)下一路常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，進(jìn)水結(jié)束，進(jìn)行下一環(huán)節(jié)。4.洗滌正反轉(zhuǎn)00006閉合，因此接通正轉(zhuǎn)接觸器KM1，洗衣機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1觸點(diǎn)閉合，接通定時(shí)器TIM000，開(kāi)始延時(shí)6秒，6秒后，TIM000觸點(diǎn)閉合，接通定時(shí)器TIM001，正轉(zhuǎn)停止，進(jìn)行2秒的暫停，

5、2秒后，TIM001觸點(diǎn)閉合，接通反轉(zhuǎn)接觸器，同理反轉(zhuǎn)6秒后暫停，2秒后，TIM003觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)數(shù)器CNT06，開(kāi)始減一計(jì)數(shù)，同時(shí)TIM003觸點(diǎn)閉合，重新接通TIM000，因此在此進(jìn)行正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)循環(huán)。當(dāng)計(jì)數(shù)器從預(yù)置數(shù)5減到0時(shí)，計(jì)數(shù)5次，同時(shí)洗衣機(jī)也完成了5次正轉(zhuǎn)6秒，停2秒，反轉(zhuǎn)6秒，停2秒的循環(huán)，開(kāi)始進(jìn)入排水系統(tǒng)。5.排水系統(tǒng)當(dāng)計(jì)數(shù)器到0時(shí)，CNT06的觸點(diǎn)閉合，因而接通排水電磁閥，開(kāi)始排水，也可以按下SB3進(jìn)行手動(dòng)排水，當(dāng)排水到達(dá)低水位時(shí)（即按下低水位限位開(kāi)關(guān)），接通定時(shí)器TIM004,2秒后排水結(jié)束，進(jìn)入脫水環(huán)節(jié)。6.脫水系統(tǒng)當(dāng)2秒后，TIM004觸點(diǎn)閉合，接通脫水電磁閥，進(jìn)行

6、脫水，同時(shí)脫水電磁觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)數(shù)器CNT007,開(kāi)始進(jìn)行計(jì)數(shù)，此時(shí)程序要從進(jìn)水系統(tǒng)重新開(kāi)始，進(jìn)行下次大循環(huán)，當(dāng)進(jìn)行3次大循環(huán)后，計(jì)數(shù)器CNT007復(fù)位，完成整個(gè)洗滌過(guò)程。7.報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)洗滌過(guò)程結(jié)束，CNT常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通報(bào)警蜂鳴器01005，報(bào)警燈亮，提示洗滌結(jié)束，接通定時(shí)器TIM005,使報(bào)警燈延時(shí)5秒后熄滅，程序結(jié)束。7路搶答器控制設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.主持人按下復(fù)位鍵后，搶答指示燈亮五下（每隔一秒亮一下）第5下，開(kāi)始搶答。2.若有人違規(guī)，則違規(guī)指示燈常亮，直到復(fù)位。3.正常搶答，顯示屏上相應(yīng)顯示哪一路搶答成功。二、方案設(shè)計(jì)與論證利用7個(gè)輸入端口作為7路搶答按鈕，接通7個(gè)內(nèi)部輔助

7、繼電器，利用LED燈的顯示數(shù)字作為第幾路按下按鈕，LED由7個(gè)輸出繼電器控制顯示數(shù)字，輸出繼電器由7個(gè)內(nèi)部輔助繼電器控制，如圖：數(shù)字1由bc兩個(gè)輸出控制，即可以用相應(yīng)的輸出繼電器控制，數(shù)字2由abedg五個(gè)輸出控制，即可以用相應(yīng)的輸出繼電器控制.如此1到7路均可以由各種不同的輸出繼電器組合控制。利用一個(gè)常開(kāi)按鈕來(lái)控制復(fù)位端，每一路的輔助繼電器加上復(fù)位按鈕的常閉觸點(diǎn)，這樣當(dāng)每次搶答顯示數(shù)字后，按下復(fù)位鍵能將這路輸出鎖住，使數(shù)字不顯示，開(kāi)始5秒的倒計(jì)時(shí)用兩個(gè)定時(shí)器控制，第一個(gè)定時(shí)器控制亮的時(shí)間，第二個(gè)定時(shí)器控制滅的時(shí)間，計(jì)數(shù)器來(lái)控制持續(xù)5次閃滅。三、電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算1、I/O分配表功能元件端子號(hào)

8、功能元件 端子號(hào)1路按扭SB100001a輸出KM1010012路按鈕SB200002b輸出KM2010023路按扭SB300003c輸出KM3010034路按鈕SB400004d輸出KM4010045路按鈕SB500005e輸出KM5010056路按鈕SB600006f輸出KM6010067路按鈕SB700007g輸出KM701007復(fù)位按鈕SB800000搶答指示燈KM801100違規(guī)指示燈KM9011012、PLC外部接線圖3、梯形圖四、仿真過(guò)程與仿真結(jié)果當(dāng)按下復(fù)位按鈕SB8時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器接通，指示燈01100開(kāi)始亮，同時(shí)接通定時(shí)器TIN001，設(shè)置定時(shí)時(shí)間為0.5秒，因此01100

9、亮0.5秒后熄滅，TIM001常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通定時(shí)器TIM003，同時(shí)01100熄滅，進(jìn)入0.5秒的暫停時(shí)間，TIM003觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)數(shù)器CNT02，因此開(kāi)始計(jì)數(shù)，01100燈將再次亮，0.5秒后再次熄滅.當(dāng)亮滅亮滅5次后，計(jì)數(shù)器置零，則循環(huán)結(jié)束，這時(shí)可以進(jìn)行搶答，當(dāng)其中某一路進(jìn)行搶答時(shí)，如第4路，因此接通內(nèi)部輔助繼電器20004，其觸點(diǎn)將使輸出繼電器01002,01003,01006,01007接通，因而LED燈的這四個(gè)輸出燈將對(duì)應(yīng)b,c,f,g段，因此LED燈將顯示數(shù)字4，答完題后，由于在20001到20007中所有的內(nèi)部輔助繼電器接通線路中均接入復(fù)位按鈕SB8的常閉觸點(diǎn)，因而當(dāng)答題

10、結(jié)束時(shí)，按下復(fù)位按鈕，將使這一路的內(nèi)部輔助繼電器斷開(kāi)，因而LED燈將不再顯示數(shù)字，同時(shí)復(fù)位鍵按下，將內(nèi)部輔助繼電器20008接通，再次進(jìn)行倒計(jì)時(shí)5秒循環(huán)，以備下一次搶答。若在計(jì)時(shí)階段有人搶答，那么此時(shí)由于計(jì)數(shù)沒(méi)有結(jié)束，違規(guī)指示燈控制路中CNT常閉觸點(diǎn)仍然閉合，此回路接通，違規(guī)指示燈010012將亮一下以示違規(guī)，同時(shí)顯示燈LED中仍然顯示搶答者的號(hào)碼數(shù)，來(lái)提示人們哪一路違規(guī)搶答，當(dāng)按下復(fù)位按鈕，如上述原理，LED中不再顯示數(shù)字，重新倒數(shù)5秒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)以便下一輪搶答。七、結(jié)論與心得時(shí)光匆匆，轉(zhuǎn)眼在大學(xué)的三個(gè)學(xué)年過(guò)去了，在這期間，我們也做過(guò)了很多次課程設(shè)計(jì)，但是今天我們面對(duì)PLC的題目，仍然感覺(jué)到無(wú)從

11、下手，腦子一片茫然。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，PLC已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握PLC的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。這次我們要做的是全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，還有一個(gè)附加題，是7路搶答器控制。 洗衣機(jī)是幾乎所有家庭必有得家用電器，每次我們看到洗衣機(jī)來(lái)回的帶動(dòng)衣服旋轉(zhuǎn)，都感覺(jué)十分的好奇，今天通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我知道了原來(lái)是電機(jī)的正反轉(zhuǎn)可以使洗衣機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的洗滌，通過(guò)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器來(lái)設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和洗滌的次數(shù)。其次

12、還有脫水排水循環(huán)過(guò)程，在設(shè)計(jì)中我們遇到了很大的問(wèn)題，比如正反轉(zhuǎn)進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)，又如有時(shí)只進(jìn)行正轉(zhuǎn)不進(jìn)行反轉(zhuǎn)，這些問(wèn)題一度使我們很郁悶，但是在大家的共同思考下，老師的指點(diǎn)下還有課件上網(wǎng)查資料，終于將這些問(wèn)題一一解決，設(shè)計(jì)出了一個(gè)符合要求的洗衣機(jī)控制程序。當(dāng)我們看到指示燈按照我們的線路進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大家的心情都很激動(dòng)，好像這些東西是我們自己發(fā)明出來(lái)的似的。但是我們的設(shè)計(jì)還是有很多不足之處，比如線路連接復(fù)雜，正反轉(zhuǎn)運(yùn)行不穩(wěn)定等等，但是這次的收獲已經(jīng)讓我們終生難忘了。 附加實(shí)驗(yàn)是7路搶答器的題，這個(gè)題雖然比洗衣機(jī)簡(jiǎn)單，但是我們也遇到了很多困難，比如當(dāng)搶答后指示燈顯示搶答號(hào)碼時(shí)，如果用復(fù)位鍵將顯示數(shù)字復(fù)位

13、為0，還有有時(shí)候當(dāng)違規(guī)搶答時(shí)，報(bào)警器不報(bào)警。不過(guò)最終在全隊(duì)的共同努力下，這些問(wèn)題一一解決。馬上即將畢業(yè)了，我們所能經(jīng)歷的課程設(shè)計(jì)業(yè)會(huì)越來(lái)越少，走上工作崗位，我們將直接面臨各種競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，也許到那時(shí)候一次失敗可能讓你永遠(yuǎn)難以翻身，因而，在學(xué)校的每次課程設(shè)計(jì)都是一次很好的鍛煉和實(shí)踐機(jī)會(huì)。在這個(gè)社會(huì)，需要的是更多操作能力強(qiáng)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的人，而不是那些只注重論的人，因此在我們的學(xué)習(xí)生活也是如此，不應(yīng)該太過(guò)注重于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，如果你掌握了再多的理論，你不會(huì)使用不會(huì)操作，那么你所學(xué)的理論是毫無(wú)用途的。最終只能成為一個(gè)高分低能的人。因此，在今后的學(xué)習(xí)還生活，我們都應(yīng)該是注重理論聯(lián)系實(shí)際，只有這樣，我們才能成為全面的人，對(duì)社會(huì)有價(jià)值的人。對(duì)待為數(shù)不多的課程設(shè)計(jì)，每一次