PLC全自动洗衣机论文Word文件下载.docx
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With
the
development
of
modern
economy
and
progress
science
technology,
people
demand
for
household
appliances
intelligent,
automation
to
higher,
so
design
by
using
PLC
control
washing
machine,
realized
from
water
dewatering
drainage
full
automaticcontrol.Washing
machine
feed
with
solenoid
valve
perform,
through
electronic
system
make
opened,
pipe
pump
tub.Drainage,
makes
drain
is
outer
barrel
closed,
forward
inversion
wave
plate
driven
a
motor
reversing.At
this
time
take
off
bucket
does
not
rotate,
dehydration,
clutch
closed
system,
driving
inside
dry
real
diamonds.High
low
level
switch
respectively
used
detect
high
level,
start
button
work,
stop
implement
stopped
manually
fill
report
police.Used
manual
button.PLC
programming
easy
learn,
powerful,
stable
performance,
strong
anti-interference
ability
small
size,
energy
consumption.So
experiment
proves
that
complete
based
on
PLC,
effect
good,
performance
stable.
Keywords:
automation;
Thewashingmachine.PLC
引言
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,
用来在其内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。
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。
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。
的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统不仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合适的
型号，然后进行资源配置，设计控制系统。
1可编程序控制器PLC的概述
1.1PLC的定义
1987年2月，国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义是：
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的。
它采用一类可编程序的存储器，用于其内部村相互程序，执行运算逻辑，顺序控制，定时计数和算数操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入/输出。
控制各种类型的机械或生产过程。
1.2PLC的特点
PLC实质上是在工业环境下使用的计算机。
随着计算机技术的发展，PLC已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制于一体的电子装置。
它可使用基本逻辑指令编程，可使用梯形图编程，有些还可使用高级计算机语言编程，具有可操作性强、可靠性高等特点。
工业控制机的硬件结构差、通用性差、软件通用性也差。
随着计算机的发展，PLC的优点也是显而易见的，主要优点是：
1.21可靠性高
PLC十分注意可靠性。
它的硬件和软件在设计过程中都采用了一系列的隔离和抗干扰技术，一些公司还把自诊断技术、冗余技术、纠错技术广泛用到产品的设计中。
即使在恶劣的环境下，PLC仍能稳定工作。
1.22功能性强
PLC除具有操作方便、编程易懂、维修方便，有很强的在线修改能力等特点外，其功能性强也是一个重要特点。
它不仅能进行开关量控制，还进行模拟量控制。
通过定位单元、定位模块，还可进行定位控制，进行PID回路控制。
它还具有很强的数据传输和通信能力，通过使用适当的适配器和功能扩充板，建立PLC网络，对整个生产线甚至整个工厂进行控制监视。
1.23编程简单，人机对话界面好
大多数PLC的编程简单，都具有梯形图编程、指令表编程和SFC编程方式。
PLC都可以与人机界面连接，可以通过设备测试窗口对PLC进行监控或更改控制参数。
人机界面具有很强的检查功能，故障判断和修改功能。
1.24系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。
1.25体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
1.26丰富的I/O接口模块
为了实现与工业生产过程控制中的各种工业现场设备的相互连接，PLC除具备有普通计算机的基本部分（如CPU.存储器等）外，还有丰富的I/O接口模块，对不同的工业现场信号，设计有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备直接连接，另外，为了提高系统的操作灵活性，许多PLC还有多种人一机对话的接口模块，为了组成工业局部网络，还有多种通信联网的接口模块等。
1.3PLC工作原理
1.31循环扫描
（1）CPU连续执行用户程序，任务的循环序列称为扫描。
（2）CPU的扫描周期包括读输入、执行程序、处理通信请求执行。
（3）CPU自诊断测试及写输出等内容。
1.32I/O响应时间
从PLC输入信号发生变化到输出端对输入变化做出反应，需要一段时间，这段时间就称为PLC响应时间或滞后时间。
（1）响应时间由输入延迟、程序执行和输出延迟等部分决定。
PLC输入电路中设置了滤波器，滤波器的常数越大，对输入信号的延迟作用就越强。
输入延迟是由硬件决定的，有些PLC滤波器时间常数可调。
（2）从输出锁存器到输出端子所经历的时间称为输出延时，对各种不同的输出形式，其值大小不同。
它也是由硬件决定的，对于不同型号的PLC，其具体数值可通过查表得到。
（3）程序执行时间主要由程序的长短来决定，对一个实际的控制程序，编程人员需对此部分时间进行现场测算，使PLC的响应时间控制在系统允许的范围内。
1.4PLC的组成
PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口电、源模块等部分组成。
其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。
（1）中央处理单元（CPU）
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
（2）存储器
存储器主要有两种：
一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。
在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
由于系统程序及工作数据与用户无直接联系，所以在PLC产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。
当PLC提供的用户存储器容量不够用，许多PLC还提供有存储器扩展功能。
（3）输入/输出单元
输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。
PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；
同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。
由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平，所以I/O接口要实现这种转换。
I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗干扰能力。
另外，I/O接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护。
（4）通信接口
PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。
PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。
PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；
与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；
与其它PLC连接，可组成
编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。
多机系统或连成网络，实现更大规模控制。
（5）电源模块
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。
与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。
对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±
15%的范围内波动。
许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。
除了以上所述的部件和设备外，PLC还有许多外部设备，如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。
PLC的软件组成主要有梯形图语言、语句表语言、逻辑图语言、功能表图语言、高级语言。
1.5PLC设计的基本原则
（1）最大限度的满足被控对象的控制要求。
（2）满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用、维护方便。
（3）保证控制系统安全可靠。
（4）考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
（5）PLC软件系统及常用编程语言
1.6PLC的应用领域
目前PLC在国内外内广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。
它的应用可大致归纳以下几类。
（1）逻辑控制
（2）运动控制
（3）过程控制
（4）数据处理
（5）多级控制
2PLC控制全自动洗衣机的具体方案
2.1控制要求
（1）.按下启动键，进水阀门打开，冼衣桶开始进水；
（2）.水位到达上限，上限开关按下，则进水阀灯灭，表示水已经注满；
冼衣波轮开始旋转，左转方向5秒，停5秒，右转方向5秒，再停5秒，周而复始循环运行1分钟，波轮停止转动，排水阀灯亮，开始排水；
（3）.水位到达下限，下限开关按下，则排水阀门关闭，灯灭；
甩干桶指示灯亮，甩干桶开始工作30秒；
（4）.30秒后，蜂鸣器响，表示整个冼衣过程完成；
（5）.按下停止键，冼衣机停止工作；
按下手动排水键，冼衣桶开始排水
2.2电气原理图（I/O接线图）
图2-1
2.3操作盘面图
图2-2
2.4梯形图程序
2.5指令表
2.6触摸屏以及仿真画面
图2-3
图2-4
3系统检测与调试
3.1系统检测与调试的定义
软件调试是通过对拥护程序的汇编,连接,执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。
程序后,编辑，查看程序是否有逻辑的错误．如果出现故障，应返回编程环境，检查梯形图的错误并修改程序再进行调试，如此反复直到调试成功。
3.2系统的调试过程
编写完程序后按下变换然后启动梯形图逻辑测试，调出继电器内存监视软元件X，Y的监视窗口对X依次按要求X0X3X4X1进行操作，观看Y窗口的得电情况，是否符合要求，最后按下按下停止后再置位X2手动排水按钮观看排水灯Y11和排水电磁阀Y3是否有电是不是得电，一切操作完毕后符合要求，程序没有问题，调试完毕。
4结论
本次课程设计，由PLC控制全自动洗衣机的控制程序主要由中间继电器、定时器和数据存储器等组成。
主要指令有上升沿触发指令，数据传送指令等。
重点在于用定时器设计成一个循环，达到在洗涤过程中的循环左右转，以及程序间的严谨性，比如手动排水的时候进水，脱水洗涤都不能执行。
总的来说，通过本次课程设计自己对PLC指令的用法有了更深的学习和体会，了解PLC控制系统设计的全过程，熟悉PLC系统设计的相关内容，掌握系统的方法和步骤。
以及了解到了功能指令的强大，正确的使用功能指令能大大加大设计效率，程序的也会变的简洁直观.
谢辞
通过这次毕业设计我明白很多知识，从而也明白了自己知识还比较欠缺，自己学习的东西还要很多，更让我深刻的明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作中要不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
同时对廖晓梅老师表示深深的敬意和感谢！
廖晓梅老师倾注了悉心的指导和尽心的帮助，他严谨的治学态度使我受益匪浅，在此表示诚挚地感谢！
本次设计的完成对我是一个巨大的激励，使我对今后的学习和工作充满信心，更为我今后的学习与工作提供了宝贵的经验。
参考文献
[1]PLC编程及应用，廖常初，机械工业出版社，2007.
[2]三菱FX2N系列PLC应用100例子,郑风翼,电子工业出版社，2013
[3]朱晓青主编、过程检测控制技术与应用、冶金工业出版社，2002
[4]工控组态软件与PLC应用技术，吴天明，北航出版社，2007.
[5]孙立群，孙昊主编《洗衣机维修从入门到精通》.电子工业出版社，2013
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