全自动洗衣机的课程设计.docx
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全自动洗衣机的课程设计
课程设计
课程名称：
PLC课程设计
题目：
全自动洗衣机的设计
专业班次：
09（三）建筑电气1
姓名：
学号：
指导教师：
学期：
2010-2011学年第二学期
日期：
2011.6.6-2011.6.17
目录
引言I
第一章任务设计1
1.1课题内容1
1.2课题要求1
第二章设计思路2
2.1全自动洗衣机的设计2
2.2基本工作原理3
第三章设计原理分析4
3.1硬件设计4
3.1.1全自动洗衣机的主电路图4
3.1.2I/O分布表5
3.1.3I/O接线图6
3.2软件设计6
3.2.1软件设计框图6
第四章程序设计7
4.1设计分析7
4.2梯形图7
4.3指令表9
4.4程序分析11
第5章总结12
参考文献II
引言
全自动洗衣机就是将洗衣的全过程（泡浸-洗涤-漂洗-脱水）预先设定好程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水位选择开关和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由报警器发出。
目前市场上出售的全自动洗衣机大体分为三类。
第一类：
前置式侧开门滚筒式洗衣机。
第二类：
波轮上开门洗衣机。
市场上有多种品牌，如“小天鹅”、“海棠”、“荣事达”等，这种洗衣机的特点是洗涤时间短，用水量小，洗净度高，是滚筒式的很多倍。
第三类：
“搅拌式”洗衣机，由于美洲风沙比较大，人们主要穿着牛仔服装之类粗厚面料的服装，所以他们适用搅拌式洗衣机，这种洗衣机洗净度非常高，是波轮式洗衣机的十几倍，但由于洗净度和磨损率成正比，所以很损伤衣物，这种洗衣机市场上很少见。
PLC控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，实用术语依然是“继电器”一类术语，大部分与继电器触头的链接相对应，使电控人员一目了然。
PLC控制使用简单，他的I/O已经做好，输入输出信号可直接链接，非常方便，而输出口具有一定的驱动能力，起输出出头容易达220V.2A。
PLC是专门应用手工业现场自动控制装置，在系统硬件上采用抗干扰措施。
当工作程序需要改变时，只需改变PLC的内部，重新编程而无需对外围进行重新改动。
从这些方面突出了使用PLC控制全自动洗衣机的优越性。
第一章任务设计
1.1课题内容
根据设计参数和控制要求，设计一个全自动洗衣机，画出其运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。
1.2课题要求
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40秒，停2秒，然后反转40秒暂停，停2秒；
4、如此循环5次，总共420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。
第二章设计思路
2.1全自动洗衣机的设计
全自动洗衣机的过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。
在实现控制过程中，各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构，决定洗衣机的工作状态。
如图2-1所示，由PLC控制洗衣机各种动作流程图。
控制流程图如下所示：
图2-1控制流程图
由上图可知，PLC在系统中是处中心位置，水位开关是PLC的输入信号控制开关，进水阀、排水阀和电机是洗衣机各种动作的执行机构。
其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态;电机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定的，而电机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。
另外由于洗衣机工作过程是顺序过程，所以利用PLC机的控制系统是可行的。
2.2基本工作原理
全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
进水时，通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注入机内，排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水又排到机外。
洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现，此时脱水桶并不旋转。
脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动桶转进行甩干；高中低水位开关分别用来测高中低水位；启动按钮用来启动洗衣机工作；空水位按钮用来测空水位；进水、洗涤、排水、脱水及报警自动完成。
第三章设计原理分析
3.1硬件设计
3.1.1全自动洗衣机的主电路图
图3-1-1主电路图
KM0、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5分别是输出继电器的常开按钮，主电路中运用一台电机完成洗衣机的正转、反转、脱水工作，两个电磁阀分别在通电的情况下完成向机内进水和向机外排水，另外用一个指示灯完成报警工作。
PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机，它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，再通过输出接口去控制各种执行机构动作。
它主要由CPU、存储器、I/O接口模板三部分。
它是整体模块形式，由它作为洗衣机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。
通过对结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择抵挡的三菱FX2N系列FX2N---24MR，可以完全满足其要求，FX2N---24MR有20个I/O，根据输入，输出口的总点数，考虑留有适当余量，采用三菱FX2N-2MR型PLC，可满足设计要求。
3.1.2I/O分布表
输入继电器
输出继电器
功能作用
名称
地址
功能作用
名称
地址
启动
SB0
X0
进水
KM0
Y0
高水位传感器
SB1
X1
正转
KM1
Y1
中水位传感器
SB2
X2
反转
KM2
Y2
低水位传感器
SB3
X3
排水
KM3
Y3
空水位传感器
SB4
X4
脱水
KM4
Y4
高水位
SH
X5
报警
KM5
Y5
中水位
SM
X6
低水位
SL
X7
表3-1-2I/O分布表
3.1.3I/O接线图
图3-1-3I/O接线图
3.2软件设计
3.2.1软件设计框图
相应的判断处理
（正传、反转、排水、脱水、报警）及执行
程
序
开
始
程
序
结
束
图3-2-1设计框图
第四章程序设计
4.1设计分析
根据前面的编号表盒系统结构图以及全自动洗衣机的PLC控制系统程序工艺流程图可知，实现自动控制药设置7个计时器和2个计数器
T0——暂停2sT1——正转40s
T2——暂停2sT3——反转40s
T4——暂停2sT5——脱水30s
T6——报警3s
C0——正反转洗涤5次
C1——大循环2次
4.2梯形图
4.3指令表
LDX000
ORM0
ORY000
ANIM1
ANIY005
OUTY000
LDX005
ANDX001
LDX006
ANDX002
ORB
LDX007
ANDX003
ORB
ORM1
ANIT0
ANIC1
OUTT0K20
OUTM1
LDT0
ORT4
ORY001
ANIT1
ANIY003
OUTY001
OUTT1K400
LDT1
ORM2
ANIT2
OUTT2K20
OUTM2
LDT2
ORY002
ANIT3
OUTY002
OUTT3K400
LDT3
ORM3
ANIT4
OUTT4K20
OUTM3
OUTC0K5
LDC0
ANIX004
ANIY004
OUTY003
LDX004
ANDC0
ORY004
ANIT5
OUTY004
OUTT5K300
RSTC0
LDPT5
ANIM0
OUTC1K2
OUTM0
LDC1
ANIT6
OUTY005
OUTT6K30
LDPT6
RSTC1
END
4.4程序分析
设计中使用了X0作为启动按钮，X05,X06,X07分别作为水位选择按钮，同时X1,X2,X3分别作为水位传感器，以及空水位传感器X4。
按下启动按钮之后，洗衣机自动运行，在程序设计的小循环部分使用了C0作为计数器来完成5次循环，用C1计数器来完成2次大循环。
为了避免干扰和增加系统敏感性，所以选择了T5,T6计数器的上升沿来触发相应的动作，在整个程序的脱水、报警以及程序结束的处理操作过程中，使用上升沿动作开关使相应动作更快捷。
第5章总结
经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。
在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。
课程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。
通过这次课程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。
通过这次课程设计，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。
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。
在此要感谢我们的苏老师指导对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。
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课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
参考文献
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东南大学出版社，2004
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人民邮电出版社，2003
[13]顾战松、陈铁年.可编程控制器原理及应用[M].北京：
国防工业出版社，2003
[05]钟肇新、范建东.可编程控制器原理及应用.广州：
华南理工大学出版社，2003
时间
设计任务
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