基于PLC的洗衣机课程设计.docx

基于PLC的洗衣机课程设计.docx

《基于PLC的洗衣机课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC的洗衣机课程设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于PLC的洗衣机课程设计

中国石油大学胜利学院

电气控制与PLC控制技术

综合实验报告

学生姓名：

吕佩

系别：

电气信息工程系

专业年级：

2007级电气工程专业本科1班

2010年7月8日

全自动洗衣机控制设计

一、设计任务与要求

1、洗衣机具有三档水位选择：

上，中，下。

按下开始按钮，选择水位，进水阀打开，开始进水。

水位达某一水位后，停止进水。

开始洗衣程序；

2、洗衣机程序为：

洗衣电机“正转6秒——停2秒——反转6秒——停2秒”，5个周期后，停止洗衣，开始排水（打开排水电磁阀），当到达低水位时，再过5秒钟后，排水结束。

进行脱水过程。

3、脱水结束，重新进行第一步进水过程，3次大循环后，进入报警。

程序结束。

二、方案设计与论证

利用4个定时器对正转停止反转停止进行控制，一个计数器完成正反转小循环，再一个计数器进行脱水到进水大循环。

三个限位选择开关作为输入控制高中低水位选择开关，1个低水位限位开关单独控制排水到脱水环节，还需要3个定时器进行排水脱水和报警的延时控制。

通过欧姆龙的编辑器的编程和PLC控制箱的线路连接，最终验证的此方案比较合理。

其流程图如下：

三、电路设计与参数计算

1、I/O分配表

元件

端子号

作用

输入

SB1

00000

启动按钮

SB2

00001

停止按钮

SB3

00002

排水按钮

SL1

00006

高水位开关

SL2

00007

中水位开关

SL3

00008

下水位开关

SL4

00009

排水低水位限位开关

输出

YV1

01000

进水电磁阀

KM1

01001

正转接触器

KM2

01002

反转接触器

YV2

01003

排水电磁阀

YC1

01004

脱水电磁阀

KM3

01005

报警蜂鸣器

定时器和计数器分配表：

类别

器件号

设定值

作用

定时器

TIM000

6S

正转洗涤计时

TIMOO1

2S

暂停计时

TIM002

6S

反转洗涤计时

TIM003

2S

暂停计时

TIM004

5S

排水计时

TIMOO5

10S

脱水计时

TIM008

5S

报警计时

计数器

CNT006

5次

正反转循环次数

CNT007

3次

脱水（大循环）计数

2、PLC外部接线图

3、梯形图

四、仿真过程与仿真结果

1.启动和关闭

当按下启动按钮SB1时，接通内部辅助继电器20001，实现自锁，并且使电路接通。

当按下停止常闭按钮SB2时，电路断开，实现程序停止。

2.选择水位

SL1,SL2,SL3为高，中，下三个档位的选择开关，当选中一个档位如SL1（高位）时，由于内部辅助触点由于内部辅助继电器接通而导通，故而接通进水电磁阀，开始进水。

3.进水启动

当选择高位开关时，进水系统启动，当进水量达到高位时，触动高位限位开关00006，使00006常闭触点断开，同时下一路常开触点闭合，进水结束，进行下一环节。

4.洗涤正反转

00006闭合，因此接通正转接触器KM1，洗衣机开始正转，同时KM1触点闭合，接通定时器TIM000，开始延时6秒，6秒后，TIM000触点闭合，接通定时器TIM001，正转停止，进行2秒的暂停，2秒后，TIM001触点闭合，接通反转接触器，同理反转6秒后暂停，2秒后，TIM003触点闭合，接通计数器CNT06，开始减一计数，同时TIM003触点闭合，重新接通TIM000，因此在此进行正转，反转循环。

当计数器从预置数5减到0时，计数5次，同时洗衣机也完成了5次正转6秒，停2秒，反转6秒，停2秒的循环，开始进入排水系统。

5.排水系统

当计数器到0时，CNT06的触点闭合，因而接通排水电磁阀，开始排水，也可以按下SB3进行手动排水，当排水到达低水位时（即按下低水位限位开关），接通定时器TIM004,2秒后排水结束，进入脱水环节。

6.脱水系统

当2秒后，TIM004触点闭合，接通脱水电磁阀，进行脱水，同时脱水电磁触点闭合，接通计数器CNT007,开始进行计数，此时程序要从进水系统重新开始，进行下次大循环，当进行3次大循环后，计数器CNT007复位，完成整个洗涤过程。

7.报警系统

当洗涤过程结束，CNT常开触点闭合，接通报警蜂鸣器01005，报警灯亮，提示洗涤结束，接通定时器TIM005,使报警灯延时5秒后熄灭，程序结束。

7路抢答器控制设计

一、设计任务与要求

1.主持人按下复位键后，抢答指示灯亮五下（每隔一秒亮一下）第5下，开始抢答。

2.若有人违规，则违规指示灯常亮，直到复位。

3.正常抢答，显示屏上相应显示哪一路抢答成功。

二、方案设计与论证

利用7个输入端口作为7路抢答按钮，接通7个内部辅助继电器，利用LED灯的显示数字作为第几路按下按钮，LED由7个输出继电器控制显示数字，输出继电器由7个内部辅助继电器控制，如图：

数字1由bc两个输出控制，即可以用相应的输出继电器控制，数字2由abedg五个输出控制，即可以用相应的输出继电器控制….如此1到7路均可以由各种不同的输出继电器组合控制。

利用一个常开按钮来控制复位端，每一路的辅助继电器加上复位按钮的常闭触点，这样当每次抢答显示数字后，按下复位键能将这路输出锁住，使数字不显示，开始5秒的倒计时用两个定时器控制，第一个定时器控制亮的时间，第二个定时器控制灭的时间，计数器来控制持续5次闪灭。

三、电路设计与参数计算

1、I/O分配表

功能

元件

端子号

功能

元件

端子号

1路按扭

SB1

00001

a输出

KM1

01001

2路按钮

SB2

00002

b输出

KM2

01002

3路按扭

SB3

00003

c输出

KM3

01003

4路按钮

SB4

00004

d输出

KM4

01004

5路按钮

SB5

00005

e输出

KM5

01005

6路按钮

SB6

00006

f输出

KM6

01006

7路按钮

SB7

00007

g输出

KM7

01007

复位按钮

SB8

00000

抢答指示灯

KM8

01100

违规指示灯

KM9

01101

2、PLC外部接线图

3、梯形图

四、仿真过程与仿真结果

当按下复位按钮SB8时，内部辅助继电器接通，指示灯01100开始亮，同时接通定时器TIN001，设置定时时间为0.5秒，因此01100亮0.5秒后熄灭，TIM001常开触点闭合，接通定时器TIM003，同时01100熄灭，进入0.5秒的暂停时间，TIM003触点闭合，接通计数器CNT02，因此开始计数，01100灯将再次亮，0.5秒后再次熄灭….当亮灭亮灭5次后，计数器置零，则循环结束，这时可以进行抢答，当其中某一路进行抢答时，如第4路，因此接通内部辅助继电器20004，其触点将使输出继电器01002,01003,01006,01007接通，因而LED灯的这四个输出灯将对应b,c,f,g段，因此LED灯将显示数字4，答完题后，由于在20001到20007中所有的内部辅助继电器接通线路中均接入复位按钮SB8的常闭触点，因而当答题结束时，按下复位按钮，将使这一路的内部辅助继电器断开，因而LED灯将不再显示数字，同时复位键按下，将内部辅助继电器20008接通，再次进行倒计时5秒循环，以备下一次抢答。

若在计时阶段有人抢答，那么此时由于计数没有结束，违规指示灯控制路中CNT常闭触点仍然闭合，此回路接通，违规指示灯010012将亮一下以示违规，同时显示灯LED中仍然显示抢答者的号码数，来提示人们哪一路违规抢答，当按下复位按钮，如上述原理，LED中不再显示数字，重新倒数5秒计时计数以便下一轮抢答。

七、结论与心得

时光匆匆，转眼在大学的三个学年过去了，在这期间，我们也做过了很多次课程设计，但是今天我们面对PLC的题目，仍然感觉到无从下手，脑子一片茫然。

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。

因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。

这次我们要做的是全自动洗衣机控制，还有一个附加题，是7路抢答器控制。

洗衣机是几乎所有家庭必有得家用电器，每次我们看到洗衣机来回的带动衣服旋转，都感觉十分的好奇，今天通过这次课程设计，我知道了原来是电机的正反转可以使洗衣机进行正反转的洗涤，通过定时器和计数器来设定转动的时间和洗涤的次数。

其次还有脱水排水循环过程，在设计中我们遇到了很大的问题，比如正反转进入死循环状态，又如有时只进行正转不进行反转，这些问题一度使我们很郁闷，但是在大家的共同思考下，老师的指点下还有课件上网查资料，终于将这些问题一一解决，设计出了一个符合要求的洗衣机控制程序。

当我们看到指示灯按照我们的线路进行运转时，大家的心情都很激动，好像这些东西是我们自己发明出来的似的。

但是我们的设计还是有很多不足之处，比如线路连接复杂，正反转运行不稳定等等，但是这次的收获已经让我们终生难忘了。

附加实验是7路抢答器的题，这个题虽然比洗衣机简单，但是我们也遇到了很多困难，比如当抢答后指示灯显示抢答号码时，如果用复位键将显示数字复位为0，还有有时候当违规抢答时，报警器不报警。

不过最终在全队的共同努力下，这些问题一一解决。

马上即将毕业了，我们所能经历的课程设计业会越来越少，走上工作岗位，我们将直接面临各种竞争和挑战，也许到那时候一次失败可能让你永远难以翻身，因而，在学校的每次课程设计都是一次很好的锻炼和实践机会。

在这个社会，需要的是更多操作能力强，实践经验丰富的人，而不是那些只注重论的人，因此在我们的学习生活也是如此，不应该太过注重于理论知识的学习，实践是检验真理的唯一标准，如果你掌握了再多的理论，你不会使用不会操作，那么你所学的理论是毫无用途的。

最终只能成为一个高分低能的人。

因此，在今后的学习还生活，我们都应该是注重理论联系实际，只有这样，我们才能成为全面的人，对社会有价值的人。

对待为数不多的课程设计，每一次我们应该拿出十分的精神，认真，重视的对待它。

在这次课程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。

八、参考文献

1、电气控制与PLC原理及应用（欧姆龙机型）第二版程周章小印主编电子工业大学出版社

2、PLC应用开发技术与工程实践张力科著人民邮电出版社

3、PLC的功能指令、电工技术廖常初周林著