全自动洗衣机PLC控制 毕业设计Word文档格式.docx
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件
中央处理单元
CPU板
出
接受
驱动
现场信号
受控元件
电源部件
图1-1PlC的基本结构框图
输入输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。
输入口用来接受生产过程的各种参数。
输出口用来送出可编程控制器运算后得到的控制信息，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。
由于可编程控制器在工业生产现场工作，对输入输出口有两个主要要求：
一是接口有良好的抗干扰能力；
二是接口能满足工业现场各类信号的匹配要求。
1.2.1开关量I／O模块的选择
1、开关量输入模块的选择
开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。
选择时主要应考虑以下几个方面：
1）输入信号的类型及电压等级
开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。
选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。
直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；
交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。
开关量输入模块的输入信号的电压等级有：
直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；
交流110Ｖ、220Ｖ等。
选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。
一般5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块最远不得超过１０米。
距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。
2）开关量输入接口
图1-2开关量输入接口的电路——直流输入电路
图1-3开关量输入接口的电路——交流/直流输入电路
图1-4开关量输入接口的电路——交流输入电路
可以看出，输入接口中都有滤波电路及耦合隔离电路。
录播有抗干扰的作用，耦合有抗干扰及产生标准信号的作用。
图1-4中输入口的电源部分都画在了输入口外，这是分体式输如口的画法，在一般单元式可编程控制器中输入口都使用可编程本机的直流电源供电，不再需要外接电源。
3）注意同时接通的输入点数量
对于选用高密度的输入模块（如32点、48点等），应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60％。
4）输入门槛电平
为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。
门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。
2、开关量输出模块的选择
开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关量信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。
1）输出方式
开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。
继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。
对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。
但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。
2）输出接线电路
图1-5继电器型输出电路
图1-6晶体管型输出电路
图1-7可控硅型输出电路
从图1-5、1－6、1－7中可以看出，各类输出接口中也都具有隔离耦合电路。
这里特别要指出的是，输出接口本身都不带电源，而且在考虑外驱动电源时，还需要考虑输出器件的类型。
继电器式输出接口可用于交流及直流两种电源，但接通断开的频率低，晶体管式的输出接口有较高的接通断开频率，但只适用于直流驱动的场合，可控硅型的输出接口仅使用于交流驱动场合。
3）驱动能力
开关量输出模块的输出电流（驱动能力）必须大于PLC外接输出设备的额定电流。
用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。
如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。
4）注意同时接通的输出点数量
选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。
同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A（8×
2A），通常要比此值小得多。
一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。
5）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关
开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。
另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。
1.2.2模拟量I／O模块的选择
模拟量I／O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。
1）模拟量输入（A／D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量，
图1－8是模拟量输入接口的内部电路框图
数据总线
图1-8模拟量输入电路框图
2）模拟量输出（D／A）模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。
图1－9是模拟量输出接口的原理框图
总线
图1-9模拟量输出电路框图
典型模拟量I／O模块的量程为-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。
1.2.3、特殊功能模块的选择
为了适应复杂的控制工作的需要，可编程控制器还有一些智能控制单元。
如PID工作单元、高速计数器工作单元、温度控制单元等。
这类单元大多是独立的工作单元，它们和普通输入输出接口的区别在于一般带有单独的CPU，有专门的处理功能。
在具体的工作中，每个扫描周期智能单元和主机的CPU交换一次信息，共同完成控制任务。
从近期的发展来看，不少新型的可编程控制器本身也带有PID功能及高速计数器接口，但它们的功能一般比专用单元的功能弱。
第二章
全自动洗衣机PLC控制
2.1图控制程序的编制，并画出硬件接线图
2.1.1设计硬件连接线路图
2－1PLC硬件连接线路图
2.1.2设计功能顺序图
2－2全自动洗衣机流程图
运行
2.2
控制要求
1、按下启动按扭及水位选择开关，
2、注水直到高（中、低）水位，关水
3、2秒后开始洗涤
4、洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒
5、如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒
6、开始清洗，重复
（2）～（5），清洗两遍
7、清洗完成，报警3秒并自动停机
8、若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）
2.3I/O设备及I/O点编号的分配
输入设备
输入点编号
输出设备
输出点编号
起动按钮
X400
进水电磁阀
Y430
停止按钮
X401
电机正转接触器
Y431
排水位开关
X402
电机反转接触器
Y432
高水位开关
X403
排水电磁阀
Y433
低水位开关
X404
脱水电磁离合器
Y434
报警蜂鸣器
Y435
电动机
M100
2-3I/O点分配表
由流程图可知，实现自动控制需要设置6个记时器和2个计数器
T450——高水位暂停计时
T451——正洗计时
T452——正洗暂停计时
T453——反洗计时
T454——反洗暂停计时
T455——脱水计时
T456——报警计时
C460——正反洗循环计数
C461——大循环计数
运行中按停止按钮时，X401常闭断开，则M100、Y430、Y433、Y434、Y435断开，停止进水、排水、脱水及报警。
按排水按钮时，X402常开闭合，Y433接通并自锁，进行手动排水
2.4梯形图
2.5PLC程序助记符语言
步序
指令
LD
1
OR
2
ANI
3
C461
4
OUT
5
6
7
8
T450
9
10
11
12
K2
13
14
T451
15
16
17
18
19
T454
20
21
K30
22
23
T452
24
25
26
T453
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
C460
37
RST
38
39
40
K5
41
42
43
44
45
T455
46
47
LDI
48
AND
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
T456
62
63
64
65
66
K3
67
END
2.6程序运行说明
用基本逻辑指令编程其程序运行过程如下：
按下起动按钮，X400常开接通，M100接通后并自锁，Y430接通,进水。
到高水位时，X403常开接通，常闭断开，Y430断开，进水停止；
X403常开闭合，T450开始计时。
T450计时到，T450常闭断开，T450常开闭合，Y431接通，正洗，T451开始计时，T451计时到，T451常闭断开，Y431断开，正洗暂停：
T451常开闭合，使T451自锁，T452开始记时。
T452计时到，T451常开闭合，Y432接通，反洗，T453开始计时，T453计时到，T453常闭断开，Y432断开，反洗暂停；
T453常开闭合，使T453自锁，T454开始计时。
T454计时到，T454常开闭合，C460计数一次：
T454常闭断开，使T451、T452、T453、T454复位，Y430又接通，重复进行以上从正洗开始的全部动作，直到C460计数满5次，C460常开接通，Y433接通并自锁，排水，C460复位，准备好下次循环时再计数。
排水到低水位时，X404断开，X404常闭闭合，Y431，Y434接通，脱水，T455开始计时。
T455计时到，T455常闭断开，Y433、Y431、Y434断开，停止排水和脱水；
T455常开接通，C461计数一次。
Y433常闭闭合，Y430又接通，重复进行从进水开始的全部动作，直到C461计数满2次时，C461常闭断开，M100断开，停止洗涤；
C461常开接通，Y435接通并自锁，报警。
C461常开接通又使C461复位，C461常闭闭合，准备好下次起动。
Y435常开接通，T456开始计时。
T456计时到，T456常闭断开，停止报警。
按排水按钮时，X402常开闭合，Y433接通并自锁，进行手动排水。
第3章
毕业设计总结
随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。
经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。
在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。
毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。
自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。
通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。
最后终于做完了有种如释重负的感觉。
此外，还得出一个结论：
知识必须通过应用才能实现其价值！
有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我们的指导老师张老师对我悉心的指导，感谢老师们给我的帮助。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
参考文献：
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王振民.PLC原理及应用[M].大庆石油学院
[2]史增芳可编程控制器原理与应用
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[3]谢克明，夏路易.可编程控制器原理与程序设计[M].北京：
电子工业出版社
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廖常初
可编程序控制器应用技术（第四版）
重庆大学出版社
2002
[5]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2003.
[6]蒋金周
全自动洗衣机的PC智能控制
机电一体化
[7]
吴存宏浅谈PLC在全自动洗衣机中运用
.家用电器科技，2000
[7]吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用[J].家用电器科技，2000，
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