PLC控制的全自动洗衣机课程设计资料.docx
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PLC控制的全自动洗衣机课程设计资料
朗读
1.1全自动洗衣机PLC控制的控制要求
1.1.1全自动洗衣机的基本结构、工作流程和工作原理
1、全自动洗衣机的基本结构
全自动洗衣机的基本结构如图1-1所示。
图1-1全自动洗衣机的基本结构图
2、全自动洗衣机的工作流程
全自动洗衣机的单循环工作流程示意图如图1-2所示。
图1-2全自动洗衣机的单循环工作流程示意图
3、全自动洗衣机的工作原理
洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。
脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。
洗涤完成由蜂鸣器报警。
1.1.2洗衣机控制要求
全自动洗衣机控制系统的要求:
（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水
位，关水
（2）2秒后开始洗涤
（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒
（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒
（5）开始清洗，重复
（1）～（4），清洗两遍
（6）清洗完成，报警3秒并自动停机
（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）
1.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置
1.2.1控制系统硬件接线图
1．控制系统硬件接线图
全自动洗衣机控制系统硬件接线图见所附图纸。
2．PLC外形图
全自动洗衣机控制系统选择西门子公司的S7-200系列PLC（6ES7214-1AD23-0XB0）作为控制单元，如图1-3所示为所选PLC外形图。
图1-3PLC（6ES7214-1AD23-0XB0）外形图
3．I/O地址分配
由于S7-200224CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不需要再增加扩展模块。
模块上的输入端对应的输入地址是I0.0～I1.2，输出端对应的输出地址是Q0.0～Q1.0
1.2.2模块功能概述
CPU模块采用西门子公司的6ES7214-1AD23-0XB0模块。
由于该模块采用直流24V供电（直流晶体管输出），有14点数字量输入和10点数字量输出，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不在需要另外的数字量输入/输出模块。
1.3全自动洗衣机控制系统程序设计和调试
1.3.1编程软件
以西门子公司为S7-200PLC设计的V3.2STEP7MicroWINSP4编程软件为例。
1.3.2程序的流程图、构成和相关设置
1.流程图
⑴正常运行流程图
正常运行流程图如图1-4所示。
流程图描述:
按下启动按扭,开始进水;进水到规定高度,使水位开关接通,实现洗涤正转,并停止进水;洗涤正转30S后,停止2秒,反转30S后,停2秒。
计数器加1,累计洗涤次数;若未满5次则重复进行洗涤,直至洗涤达到5次,开始排水.由于排水,水位降低,当水位低于规定下限水位时,排空检测开关接通,开始脱水,脱水30S后,计数器加1,脱水停止.然后再返回到进水动作重复上述过程3次,报警并停机
N
Y
Y
N
Y
N
Y
Y
N
Y
N
Y
N
Y
图1-4正常运行的流程图
（2）程序的构成
这个程序只有自动方式。
在自动方式下，PLC将运行已经设置好的程序和参数（用于全自动洗衣机一切都工作正常的情况下）。
（3）程序的下载、安装和调试
将各个输入/输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。
全自动洗衣机程序是由V3.2STEP7MicroWINSP4编程软件的指令完成。
若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下,运行编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试。
1.4全自动洗衣机PLC控制系统程序
1.4.1系统资源分配
1）数字量输入部分
全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关共11个输入点。
具体的输入分配如表1-1所示。
表1-1输入地址分配
名称
符号
地址
启动按钮
SB1
I0.0
停止按钮
SB2
I0.1
高水位按钮
SB3
I0.2
中水位按钮
SB4
I0.3
低水位按钮
SB5
I0.4
排空检测开关
ST1
I0.5
高水位检测开关
ST2
I0.6
中水位检测开关
ST3
I0.7
低水位检测开关
ST4
I1.0
手动排水按钮
SB6
I1.1
手动脱水按钮
SB7
I1.2
2）数字量输出部分
全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等。
具体的输出分配如表1-2所示。
表1-2输出地址分配
名称
符号
地址
启动指令
J1
Q0.0
进水阀控制继电器
J2
Q0.1
电动机正转及脱水继电器
J3
Q0.2
电动机反转继电器
J4
Q0.3
排水阀控制继电器
J5
Q0.4
报警蜂鸣器
HA
Q0.5
高水位指示灯
HL1
Q0.6
中水位指示灯
HL2
Q0.7
低水位指示灯
HL3
Q1.0
3）定时器部分
具体的定时器分配如表1-3所示。
表1-3定时器分配
定时器
功能
T37
延时2秒开始洗涤
T38
洗涤正转定时3秒
T39
洗涤反转定时1秒
T40
脱水定时10秒
T30
报警定时3秒
4）计数器部分
具体的计数器分配如表1-4所示。
表1-4计数器分配
计数器
功能
C1
洗涤循环计数5次
C2
清洗和漂洗计数3次
1.4.2源程序
1）启动全自动洗衣机
Q0.0是启动输出，M0.1是启动辅助继电器，当洗衣机的启动按钮按下时，Q0.0和M0.1得电。
它的指令程序为：
Network1开始洗涤
LDI0.0
OM0.1
ANC2
ANI0.1
=M0.1
=Q0.0
所对应的梯形图如图1-5所示
图1-5启动指令梯形图
2）进水阀控制
洗衣机启动后，再按下水位选择开关，进水电磁阀得电，洗衣机开始进水。
当所选择水位的限位开关动作后,进水电磁阀释放，洗衣机停止进水。
它的指令程序为：
Network2进水阀控制
LDM0.1
EU
LDI0.5
EU
OLD
OM0.3
ANM0.2
=M0.3
Network3
LDI0.2
ANI0.6
LDI0.3
ANI0.7
OLD
LDI0.4
ANI1.0
OLD
AM0.3
=Q0.1
Network4
LDQ0.1
ED
TONT37,+20
Network5
LDT37
OM0.2
ANC1
AM0.1
=M0.2
所对应的梯形图如图1-6所示
图1-6进水阀控制梯形图
3）洗涤控制
当进水电磁阀释放2秒后，洗衣机开始洗涤。
洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒，如此循环5次，总共320秒。
它的指令程序为：
Network6正转及脱水控制
LDM0.2
ANT38
ANQ0.3
AM0.1
LDI0.5
ANT40
ANQ0.3
AM0.1
OLD
LDI1.2
ANM0.1
OLD
=Q0.2
Network7
LDM0.2
ANT39
TONT38,+300
Network8反转控制
LDT38
ANT39
ANI0.5
AM0.1
=Q0.3
Network9
LDQ0.3
TONT39,+300
Network10
LDT39
ED
LDT40
ED
CTUC1,+5
所对应的梯形图如1-7所示
图1-7洗涤控制梯形图
4）出水阀控制
当洗涤循环5次结束后，排水电磁阀得电，洗衣机开始排水。
它的指令程序为：
Network11出水阀控制
LDC1
LDI1.1
ANM0.1
OLD
=Q0.4
所对应的梯形图如图1-8所示
图1-8出水阀控制梯形图
5）脱水计时
当排空检测限位开关动作后，开始30秒脱水。
它的指令程序为：
Network12脱水计时
LDI0.5
TONT40,+300
所对应的梯形图如图1-9所示
图1-9脱水计时梯形图
6）清洗和漂洗计数
脱水结束后，洗衣机开始清洗，开始进水直到选择的水位，2秒钟后开始清洗。
清洗时，正转3秒，停秒，然后反转秒，停1秒。
循环5次后，开始排水，排空后脱水20秒。
一共清洗2遍。
它的指令程序为：
Network13清洗和漂洗计数
LDM0.2
ED
LDNM0.1
CTUC2,+3
所对应的梯形图如图1-10所示
图1-10清洗和漂洗计数梯形图
7）报警输出
清洗完成后，报警3秒并自动停机。
它的指令程序为：
Network14报警输出
LDM0.1
TOFT30,+30
Network15
LDNM0.1
AT30
=Q0.5
所对应的梯形图如图1-11所示
图1-11报警输出梯形图
8）水位指示
显示全自动洗衣机的水位。
它的指令程序为：
Network16水位指示
LDI0.6
=Q0.6
Network17
LDI0.7
=Q0.7
Network18
LDI1.0
=Q1.0
所对应的梯形图如图1-12所示
图1-12水位指示梯形图
参考文献
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