PLC控制的全自动洗衣机课程设计程序及调试图.docx
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PLC控制的全自动洗衣机课程设计程序及调试图
Preparedon21November2021
PLC控制的全自动洗衣机课程设计程序及调试图
摘要………………………………………………………….
设计题目
全自动洗衣机PLC控制的控制要求及工作原理
全自动洗衣机的基本结构和工作流程
洗衣机控制要求及工作原理
全自动洗衣机控制系统的硬件设计
控制系统硬件控制方案
PLC控制和I/O分配
全自动洗衣机控制系统程序设计
程序流程分析
程序的编制及调试
总结
参考文献
摘要
随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。
洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。
本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。
本次设计采用步进顺控指令编程，根据工艺要求编程简单、可允许双线圈使用，PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理。
最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。
本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。
基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。
Abstract
Withthecontinuousprogressofscienceandtechnologyandtherapiddevelopmentofsociety,washingintopeople'severydaylife,householdproducts.
Fullyautomaticwashingmachines,multi-functionalandintelligentdirectionofitsdevelopment.Thispaperdescribesthedevelopmentofwashingmachines,washingmachineandthenfocusesonthedesignandprogrammingsoftware,theprogramflowchartaredescribed,andfinallythesystemissimulated.Thedesignusesastepsequenceprogramminginstructions,accordingtoprocessrequirementsofsimpleprogramming,whichallowsdualcoils,PLCsamplingbuttonsandlimitswitchchangestheexternalinputsignal,performtheappropriateprocedure,andthenreversingthemotoroutputcontrolanddehydrationtreatment.
Finallyonthesubjectsummarizedtheworkdone,andfurtherresearchputforwardtheirviews.Thedesignoftheautomaticwashingprocessrequirementsneedtobeimproved,notaseparatesetoftimedehydrationandlaundry;Duetotimeconstraints,nofurtherimprovement.Automaticwashingmachinebasedonwidelyusedindailylife,thedesignofawiderangeofpromotionalvalue.
设计题目
全自动洗衣机
全自动洗衣机PLC控制的控制要求及工作原理
全自动洗衣机的基本结构和工作流程
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。
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
洗衣机控制要求及工作原理
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）
全自动洗衣机工作原理:
以日常生活中最常见的波轮式全自动洗衣机为例，洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。
外桶固定，作盛水用。
内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。
内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。
该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。
排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。
脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
高、低水位开关分别用来检测高、低水位。
启动按钮用来启动洗衣机工作。
停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。
排水按钮用来实现手动排水。
波轮式全自动洗衣机的实物示意图如图所示
全自动洗衣机控制系统的硬件设计
控制系统硬件控制方案
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，
PLC控制和I/O分配
1.PLC控制系统设计的基本原则
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。
因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
1.最大限度地满足被控对象的控制要求
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。
这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。
同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
2.保证PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。
这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。
例如：
应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。
3.在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便
一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。
因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。
这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。
4．考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。
由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。
这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
5．软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。
2.I/O分配及连接图
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～，输出端对应的输出地址是～。
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）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
停止按钮
SB2
高水位按钮
SB3
中水位按钮
SB4
低水位按钮
SB5
排空检测开关
ST1
高水位检测开关
ST2
中水位检测开关
ST3
低水位检测开关
ST4
手动排水按钮
SB6
手动脱水按钮
SB7
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
进水阀控制继电器
J2
电动机正转继电器
J3
电动机反转继电器
J4
排水阀控制继电器
J5
脱水阀控制继电器
Jj6
报警蜂鸣器
HA
高水位指示灯
HL1
中水位指示灯
HL2
低水位指示灯
HL3
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2秒
T39
洗涤反转定时2秒
T40
脱水定时10秒
T41
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
I/O连接图
.1全自动洗衣机控制系统程序设计
程序流程分析
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。
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
程序的编制及调试
程序流程分析
启动洗衣机
LD
O
AN
=
=
进水阀控制
LD
EU
LD
EU
OLD
O
AN
=
高中低水位控制
LD
AN
LD
AN
OLD
LD
AN
OLD
A
=
延时2s
LD
ED
TONT37,+20
循环五次
LDT37
O
ANC1
A
=
正转控制
LD
ANT38
AN
A
=Q
LDM
TONT38,+300
反转控制
LDT38
ANT39
AN
A
=
LD
TONT39,+300
循环五次
LDT39
ED
LDT40
ED
CTUC1,+5
出水阀控制
LDC1
LD
AN
OLD
=
脱水阀控制
LDI
ANM
OLD
=Q
LDI
TONT40,+100
报警输出
LD
TOFT41,+30
LDN
AT41
=
水位指示
LD
=
LD
=
LD
=
程序流程调试
总结
本设计具有性能可靠，外围电路简单等优点，设计思路清晰，程序简单明了。
但由于篇幅限制，很多细节没有进行相应描述。
鉴于水平有限，有不对之处，望多提出批评指导。
本次课程设计使我深有感触，只要付出就有回报，遇到问题多与老师同学交流，利用网络资源学习。
通过这次课程设计，我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，努力提高自己的知识和综合素质
参考文献
[1] 于桂音，邓洪伟电气控制与PLC.中国电力出版社
[2]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
[3] 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
[4]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.
[5]蒋金周 全自动洗衣机的PC智能控制 机电一体化
[6] 吴存宏浅谈PLC在全自动洗衣机中运用 .家用电器科技，2000
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