PLC全自动洗衣机的设计文档格式.docx

1、普通洗衣机的工作流程示意图如图2.1所示洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水、脱水4个过程组成。在半自动洗衣机中，这4个过程分别用相应的按钮开关来控制。全自动洗衣机中，这4个过程可做到全自动依次运行，直至洗衣结束。全自洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，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。进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，控制

2、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、中、低水位控制开关分别用来检测高、中、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。图2.1 普通洗衣机的工作流程示意图 2.1.2控制设备要求全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制运行”两种控制方式。1.正常运行“正常运行”方式具体控制要求如下：（1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按钮，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水。（2）进水停止2s后开始洗衣。（3）洗衣时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s。

3、（4）如此循环共5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s。（5）然后再进水，重复（1）（4）步，如此循环共2次。（6）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。2.强制停止“强制停止”方式具体控制要求如下:（1）若按下“停止”按钮，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶停止转动、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合。（2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。【注】“正常运行”和“强制停止”两种模式的运行是一样的。 3.1 洗衣机的PLC控制电路10.按钮的选择全自动洗衣机的人机接口中有按钮，方便操作时也要保证安全，为此选择了施奈德品牌的低压凸头按钮，并且带有指示灯LED，供电电压为直流电24V

4、。根据设计要求选择如下表3.6所示的开关和相应的数量。表3.6 按钮规格按钮类别完整型号模块型号（按钮头+触点基座）备注启动按钮XB2-BW13B1CZB2BW13C+ZB2BWB31C绿灯、常开停止按钮XB2-BW14B2CZB2BW14C+ZB2BWB42C红灯、常闭高水位按钮XB2-BW14B1CZB2BW14C+ZB2BWB41C红灯、常开中水位按钮XB2-BW16B1CZB2BW16C+ZB2BWB61C蓝灯、常开低水位按钮XB2-BW15B1CZB2BW15C+ZB2BWB51C黄灯、常开手动排水手动脱水四、PLC设计及调试部分4.1 全自动洗衣机控制系统程序设计调试4.1.1编程

5、软件编程软件采用三菱公司为其生产的PLC而设计的编程软件GX Developer。4.1.2程序的流程图、构成和相关设置1.流程图（1）正常运行流程图正常运行流程图如图4.1所示。图4.1正常运行流程图 （2）强制运行流程图强制运行流程图如图4.2所示。图4.2 强制运行流程图2.程序的构成这个程序有自动方式和手动方式两种。在自动方式下，PLC将运行已经设置好的程序和参数（适用于机械一切都正常工作的情况下）。在手动方式下是在紧急停止情况下，可以手动排水和脱水。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GX De

6、veloper软件的指令完成，正常工作是程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行GX Developer编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。4.2全自动洗衣机控制系统PLC程序4.2.1系统资源分配1.数字量输入部分这个控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、水位选择开关（高水位、中水位、低水位）、手动排水、自动排水开关、高水位浮球开关、中水位浮球开关，低水位浮球开关、水排空浮球开关、压力开关共12个。具体的输入地址分配如表4.1所示。表4.1 输入地址分配输入地址对应的元器件对应的外部设备X001SB1X002SB2X003SB3高水

7、位选择开关X004SB4中水位选择开关X005SB5低水位选择开关X006SQ1水排空检测开关X007SQ2高水位检测开关X010SQ3中水位检测开关X011SQ4低水位检测开关X012SB6X013SB7X014SP1压力开关 2.数字量输出部分这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、洗涤电动机、脱水桶、报警器共五个设备。但是由于洗涤电动机有正转和反转两个状态，分别都应正转继电器和反转继电器，所以输出点有六个。具体的输出地址分配如表4.2所示。表4.2 输出地址分配输出地址Y001YA1启动洗衣机Y002YA2进水电磁阀Y003KM1洗涤电动机正转继电器及脱水Y004KM2洗

8、涤电动机反转继电器Y005YA3排水电磁阀Y006YH报警器 3.定时器和计数器全自动洗衣机的控制系统中的工作时间和循环次数需要定时器和计数器来控制。具体定时器和计数器分配如表4.3所示。表4.3 定时器和计数器分配类别元器件号设定值作用定时器T02s进水后暂停时间T130s正转洗涤计时T2正转暂停计时T3反转洗涤计时T4反转暂停计时T5脱水计时T63s洗完报警计时计数器C05次正反洗循环计数C13次大循环计数4.PLC I/0硬件接线图根据全自动洗衣机控制系统的输入、输出地址分配和定时器、计时器分配以及所选PLC型号，PLC I/O硬件接线图如下图4.1所示。图4.1 I/O硬件接线图4.3

9、源程序1.辅助继电器在本程序中，M0是按下启动按钮的辅助继电器；M1是判断洗衣机水位是否和设定水位不一致的辅助继电器；M2是判断洗衣机是否和设定水位一致的辅助继电器；M3是停止自动洗衣机的辅助继电器，它的助记符如下。/按下启动按钮，开始洗衣LD X001OR M0ANI X002OUT M0/洗衣机水位与设定水位不一致辅助继电器LD X003ANI X007LD X004ANI X010ORBLD X005ANI X011OUT M1/洗衣机水位与设定水位相一致辅助继电器AND X007AND X010AND X011OUT M2/停止自动洗衣辅助继电器LD X002OR M3ANI X001

10、OUT M32.进水在正常情况下，按下启动按钮或者脱水完毕，而且洗衣大循环未到三次时，开始进水，当水位达到设定水位后停止进水，等待2s后进入洗衣程序。在强制停止情况下，当停止按钮按下时立即停止进水。它的助记符程序为：/进水到设定的水位，超重后报警，进水阀关闭，自动洗衣终止LD M0LD T5ANI C1OR Y002AND M1ANI X014OUT Y002LD X014OUT Y006LD Y006RST M0/进水到设定的水位后等待2sLD M2ANI Y005ANI Y001ANI Y004OUT T0 K203.洗衣进水到设定水位2s后，开始洗衣，先正转30s，停止2s然后再反转30

11、s，停止2s这样循环5次后进入排水过程。/洗涤电动机正转30sLD T0LDI C0AND T4OR Y001ANI T1OUT Y001OUT T1 K300/洗涤电动机停2sLD T1OUT T2 K20/洗涤电动机反转30sLD T2OR Y004ANI T2OUT Y004OUT T3 K300LD T3OUT T4 K204.排水洗衣过程完毕后，进入排水过程。水排空后停止排水。/洗衣小循环5次LD Y004OUT C0 K5LD C0OUT Y005/排水，直至水排空OR Y005ANI X006LD M3AND X0125.脱水水排空后，开始脱水，脱水30s后停止脱水。因为判断水排空是否在排水完毕后，所以要用到水排完毕辅助继电器。它的助记符程序如下：/排水完毕辅助继电器LD Y005OR M4ANI Y003OUT M4/脱水30sLD X006AND M4OR Y003ANI T3OR X013OUT Y003OUT T5 K3006.洗完报警洗衣大循环3次后，开始洗完报警过程，3s后停止报警，