电气控制课设全自动洗衣机PLC控制Word格式文档下载.docx
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1.1任务描绘
洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水4个过程构成。
全自动洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是经过水位开关、电磁进水阀和电磁排水阀配合进行
控制，进而实现全自动控制运转，直至洗衣结束。
高、中、低水位开关分别用来
控制进水到洗衣机内高、中、低水位；
电磁进水阀起着通/断水源的作用。
进水时，
电磁进水阀翻开，将水注入；
排水时，电磁排水阀翻开，将水排出；
洗衣时，清洗电动机启动；
脱水时，脱水桶启动。
1.2控制要求
洗衣机洗衣洗衣时间为40分钟到1小时左右，这里为了方便按以下要求设计。
1.2.1“正常运转”工作方式控制要求：
（1）按下启动按扭及水位选择开关（高、中、低），开始进水，达到设定水位（高、中、低）后停止进水，停止2秒后开始清洗；
（2）清洗时，正转30秒，停2秒，而后反转30秒，停2秒；
（3）这样循环5次，总合320秒后开始排水，排空后脱水30秒；
（4）开始冲洗，重复
（1）～（4）步骤，共冲洗两遍；
（5）冲洗达成，报警3秒并自动停机。
1.2.2.“强迫停止”工作方式控制要求：
若按下泊车按扭，全自动洗衣机停止自动运转状态，开始进入强迫停止运转状态。
要求能够实现手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）的功能。
2全自动洗衣机PLC控制系统的选型和I/O地点分派
2.1全自动洗衣机PLC控制系统选型
全自动洗衣机PLC控制系统采纳西门子企业的S7-300系列PLC控制器。
2.2I/O地点分派
依据设计思路，元器件地点分派如表1所示。
表1输入输出地点分派表
输入地点分派输出地点分派
名称及功能输入地点名称及功能输出地点
启动按钮SB1自动工作指示灯EL
续表
停止按钮SB2进水电磁阀
出色文档
高水位选择开关QS1
排水电磁阀
中水位选择开关QS2
清洗电动机正转继电器KM1
低水位选择开关QS3
清洗电动机反转继电器KM2
高水位检测开关QS4
脱水桶
中水位检测开关QS5
报警器
低水位检测开关QS6
手动排水开关QS7
手动脱水开关QS8
水排空检测开关
3PLC外面接线图及主电路
全自动洗衣机控制系统PLC外面接线图有11个输入部分和7个输出部分，输入部分有启动按钮和停止按钮、高、中、低水位选择开关、水排空检测开关、高、
中、低水位检测开关、手动排水开关和手动脱水开关，输出部分有报警器、开始自动运转指示灯、进水电磁阀、排水电磁阀、正转、反转控制继电器和脱水桶控制继电器。
全自动洗衣机控制系统
PLC外面接线图如图
1所示,主电路图如图
2所示。
启动按SB1钮
自动运转指EL示灯
QS
停止按SB2钮
进水电磁YV1阀
高水位选择QS1开关
排水电磁YV2阀
FU
中水位选择QS2开关
清洗电动机KM1正转
低水位选择QS3开关
清洗电动机KM2反转
高水位检测QS4开关
脱水桶KM3
中水位检测QS5开关
报警蜂鸣H器
低水位检测QS6开关
手动牌水泥QS7开关
手动脱水开QS8关
水排空检测QS9开关
24V
KM3
KM1KM2
RR
L1
N
L2
M
单相沟通
电动机M
图1控制系统PLC外面接线图
图2
洗衣机主电路图
4控制系统程序设计和调试
4.1程序的流程图
全自动洗衣机正常运转流程图和强迫停止流程图分别如图3与图4所示。
开始
按下启动按钮
并设定水位
进水
抵达设定水位
停止进水
并准时2秒
正转洗衣并
准时30秒
停止正转并
准时2秒
反转洗衣并
停止反转并
正常运转
按停止
否
冲洗
按钮
是
清洗电动机和脱水桶
停止转动，进水阀和
达成2次
排水阀封闭
报警并
翻开手动
准时3秒
排水开关
结束
排水
正反转
循环5次
脱水开关
脱水
脱水并
图3洗衣机正常运转流程图图4洗衣机强迫停止流程图
4.2编程及调试
程序编写
依据全自动洗衣机系统的控制要乞降PLC梯形图编程语言，编写程序。
第一按下启动按钮，自动工作指示灯亮；
接着按设定水位开关，洗衣机进水电磁阀打
开进水；
当水位抵达设定水位后，相应水位监测开封闭合，洗衣机停止进水并延
时2秒；
接着开始洗衣，清洗电动机第一正转运转30秒后停止并准时2秒，接着反转运转30秒并准时2秒；
判断正、反转能否循环5次，若正、反转未循环5次，返回从头洗衣，当正、反转循环5次达成后，排水电磁阀翻开排水；
排水达成时
水排完检测开封闭合，脱水桶启动并运转30秒；
脱水达成后冲洗2次，冲洗结束
后，洗衣机报警并结束工作。
详细梯形图程序见附录。
仿真及调试过程
将编写好的程序和硬件分派下载到仿真程序中，就能够进行系统运转仿真和
调试。
部分仿真图如图5、图6与图7所示。
第一，按下启动按钮和高水位设置开关后，自动运转指示灯亮，进水电磁阀翻开。
如图5所示。
图5仿真图
高水位监测开封闭合，停止进水。
清洗电动机正转准时30秒，如图6所示。
图6仿真图
清洗电动机反转并准时30秒，如图7所示。
图7仿真图
5设计领会
在本次的电气控制课程设计中，我收获颇多。
学到了怎样应用课本上的外，
更学会了在软件仿真过程中碰到问题时，怎样思虑和改正程序。
同时和同学进行了多次的议论和沟通。
在拿到设计题目后，我第一依据要求设计要求，整理了思路和简单设计了一
段程序。
接下来参照了一本书上的全自动洗衣机PLC控制系统的例子，编写出初步的所有控制程序。
接着在西门子STEP7软件上成立工程并输入程序，系统的对缩写程序作了首次改正。
最后在软件上仿真运转，结果发现有太多地方会出现运
行步骤乱序问题，接着开始针对每一步骤逐一改正，最后获得能够正确运转的程序。
和过去课设不一样的是，本次课设中程序段是梯形图程序，编写思路和方法更
需要逻辑性；
仿真中因为扫描周期为1~100毫秒，因此有好多程序段需加好多中
间继电器线圈去控制，需要对中间元件的闭合和断开认真考虑。
经过本次课设，
我更深层次的掌握了PLC理论知识，也掌握了一些编程思路和剖析问题的方法。
附录
全自动洗衣机PLC控制系统的程序以下所示：
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