可编程控制器在全自动洗衣机（三菱PLC）中的应用【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 可编程控制器在全自动洗衣机中的应用 摘 要 经过对洗衣机的研究， 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器现控制， 并且 说明了 制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对 三菱公司的 列 特点有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了 三菱公司的 列 特点，对按钮，电磁阀，开关等其它一些输入 /输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化，并实现了多台控制。由于每遍的洗涤，排水，脱水的时间由 计数器控制，所以只要改变计数器参数就可以改变时间 。可以把上面设定的程序时间定下来，作为固定程序使用，也可以根据衣物的质地，数量及脏污的程度来编程。只要稍作改变，就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物，轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序，充分表现现代家电用品的个性。 本论文 描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。实现了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程。设计了相应的系统软件，结合相应的硬件系统，并通过三菱公司的 列的 真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。此项设计对于提高学生的动手能力和帮助学生对一些理论知识的理解都具有积 极的作用。 关键词： 衣机；全自动；程序控制器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F F N to of of LC of LC of to of to of LC of of LC to a to to on to do of of LC so as as to of of to as as to to in to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 前 言 . 错误 !未定义书签。 第一章 洗衣机类别 . 3 洗衣机的分类 . 3 第二章 制系统设计与应用 . 5 特点 . 5 应用 . 5 制系统设计的基本原则 . 5 制系统设计的基本内容 . 6 制系统设计的一般步骤 . 6 发展前景 . 7 第三章、 型选择和控制要求 . 8 系统硬件分析 . 8 机型的选择 . 8 制要求 . 9 第四章 全自动洗衣机 制 . 10 艺要求及动作流程 . 10 接线路如下图所示 . 11 计功能顺序如下图 所示： . 13 I/O 口及定时器 /计数器说明 . 14 句表 . 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 形图 . 18 第五章 操作说明 . 21 结 论 . 22 谢 词 . 23 参考文献 . 24 外文资料译文 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 前 言 可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入 /输出来控制机械设备或生产过程。 该设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理、控制系统的 造型和资源的配置、控制系统程序设计与调试、控制系统 序。根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器 现控制，说明了 制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对三菱的 列 特点有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了三菱的 列 特点，对按钮、电磁阀、开关等其它一些输入 /输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化充分表现现代家电用品的个性。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护以及 欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形的增加了维修成本费用。在工业控制系统中广泛应用的 克服单片机的缺点，它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。因此在该设计中采用了 实现全自动洗衣机的工作过程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第一章 洗衣机类别 洗衣机的分类 目前，我国洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类，按洗涤方式分类，按结构方式分类。 1 按自动化 程度分类，洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三大类。 目前大多是全自动型洗衣机，它是指洗涤、漂洗、脱水各个功能之间的转换全部不用手工操作而能自动进行的洗衣机。这种洗衣机在选定的工作程序内由机电式程序控制器或微电脑程序控制器适时发出各种指令，自动完成各个执行机构的动作，使整个洗衣过程自动化。 2按结构方式分类，洗衣机可分为单桶、双桶、套桶三大类。 （ 1） 单桶洗衣机。单桶洗衣机自动化程度较低，多为简易型和普通型，少量的为半自动型。其主要特点是占地面积小，价格便宜。 （ 2） 双桶洗衣机。双桶洗衣机 实际上就是单桶洗衣机和脱水机的组合。它的洗衣部分和甩干部分有各自的电动机和定时器。双桶洗衣机功能齐全，使用方便，操作简单，省水，省电，价格适宜，品种多样。目前，我国双桶波轮式洗衣机占主导地位。 双桶洗衣机。脱水桶壁上设有许多小孔，甩干电动机高速运转，在强大的离心力作用下，衣物水分被甩出，并顺着排水管排出。 （ 3） 套桶洗衣机。该洗衣机的特点是内、外两个立式容器套装在同一个轴心上。波轮式套桶洗衣机多为全自动型。因其离心桶的外径小于盛水桶的内径，故将外桶和内桶套装在同一个轴心上，减少了占地面积。其外 桶作为盛水容器，内桶作为洗涤、漂洗、离心脱水用。常见的波轮式套桶洗衣机是单电机的，洗涤及脱水工作由离合器控制。洗涤时波轮转动而脱水桶不转，脱水是波轮与脱水桶一齐旋转。 3 按洗涤方式分类，洗衣机可分为波轮式、滚筒式等 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 （ 1） 波轮式洗衣机。波轮式洗衣机是将洗涤衣物浸泡在水中，靠波轮正、反方向的交替转动或连续单方向的转动使衣物在水中不断翻滚，而达到洗净衣物的目的。主要特点是：洗涤能力强、洗涤时间短、结构简单、可调节水位、成本低、易维修、易操作。 （ 2） 滚筒式洗衣机。滚筒式洗衣机自动化程度高，洗涤性能好，容量大，质量高。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 二 章 制系统设计与应用 特点 综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使 有许多其他控制器所无法相比的特点。 11 可靠性高，抗干扰能力强 12 通用性强，使用方便 13 采用模块化结构，使系统组合灵活方便 14 编程语言简单、易学，便于掌握 15 系统设计周期短 16 对生产工艺改变适应性强 17 安装简单、调试方便、维护工作量小 应用 以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制 技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列的优点，因而在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中有着广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（ 器人和 一。 制系统设计的基本原则 任何一种电气控制系统都是为了实现被控制对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计 制系统时，应遵循以下基本原则： （ 1）最大限度的满足被控对象的控制要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 （ 2）在满 足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用、维修方便。 （ 3）保证控制系统的安全、可靠。 （ 4）考虑到生产发展和工艺的改进，在选择 量时，应适当留有余地。 制系统设计的基本内容 制系统是由 用户输入、输出设备连接而成的。因此， 制系统的基本内容包括如下几点： （ 1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。 （ 2） 选择。 制系统的核心部件，正确选择 于保证整个控制系统的技术经济性能指标起重要作用。 （ 3）分配 I/O 点，绘制电气连接接口图，考虑必要的安全保护措施。 （ 4）设计控制程序。包括设计梯形图、程序清单或控制系统流程图。 （ 5）必要时还需设计控制台。 （ 6）编制系统的技术文件，包括说明书、电气图及电气元件明细表等。 制系统设计的一般步骤 设计 制系统的一般设计步骤如图 2示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 2制系统的一般设计步骤 发展前景 为 了适应市场的各方面的需求，各生产厂家对 断进行改进，推出功能更强、结构更完善的新产品。这些新产品总体来说，朝两个方向发展：一个是向超小型、低价格的方向发展，以进行单机控制；另一个是向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方向发展，以适应现代化的大型工厂、企业自动化的需要。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第 三 章、 型选择和控制要求 系统硬件分析 全自动洗衣机的工作过程包括启动、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 3 1 所示，由 制洗衣机各种动作典型的系统控制图： 水位开关 电机正反转 排水阀 图 3 1 系统结构图 由图 1 可知， 系统中是处中心位置，水位开关是 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 定信号来决定其工作状态；电机的工作状态也由控制中心 定信号来决定，而惦记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 为洗衣机的控制系统是可行的。 机型的选择 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。它和单片机一样，主要有 储器、 I/O 接口模板三部分。 元上设有硬件电路处理高速数字量 I/O 口，它是整体模块形式，因此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 以 完全满足其要求。 进水阀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 制要求 入运行，系统处于初始状态，准备好启动。 （ 1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水 ，水满 （ 即水位到达高 低） 时停止进水。 （ 2） 2 秒后开始洗涤 。 （ 3）洗涤时，正转 15 秒 后暂停 ， 暂 停 3 秒 后开始反转洗涤 ，反转 洗涤 15 秒后暂停 ， 暂 停 3 秒 。 （ 4） 如此循环 3 次，总共 180 秒后开始排水，排空后 （水位下降到低位）开始 脱水 并继续排水。脱水 10 秒 即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。 （ 5） 若未完成 3 次大循环，则返回从进水开始的全部 动作，进行下一次大循环；若完成了 3 次大循环，则进行洗完报警。 （ 6）报警 10 秒 结束全部过程， 自动停机 。 （ 7） 此外按排水按钮可实现手动排水； 按停车按扭可 停止进水、排水、脱水及报警。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 四 章 全自动洗衣机 制 艺要求及动作流程 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如下图 1 所示。 进 水 口 启 动 按 钮 停 止 按 钮排 水 按 钮控 制 器高 水 位 开 关低 水 位 开 关排 水 口内 桶外 桶波 盘洗 涤 电 机图 4 1 自动洗衣 机示意图 全自动洗衣机的洗衣桶（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、低水位开买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 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。 接线路如下图所示 图 4 2 主接线图 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 4 3 硬件连接线路 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 计功能顺序 如下 图 所示： 图 4 4 设计顺序功能图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 I/O 口及定时器 /计数器说明 表 4 1 I/O 口分配表 ： 定时器、计数器说明： 表 4 2 定时器、计数器说明 类别 器件号 设定值 作用 定 时 器 S 进水候暂 停时间 5s 正转洗涤计时 s 正洗暂停计时 5s 反转洗涤计时 s 反洗暂停计时 0s 脱水计时 0s 洗完报警计时 计数器 次 正、反洗循环计数 次 脱水（大循环）计数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 句表 0 24 13 14 5 7 8 9 0 1 2 3 4 7 8 9 0 1 2 3 5 6 7 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 39 0 41 2 3 4 5 6 9 0 1 2 53 4 7 8 9 0 2 3 64 6 7 8 9 0 1 2 3 6 7 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 78 79 0 1 2 83 4 7 8 9 0 3 4 5 6 7 9 01 102 03 05 06 07 08 111 12 13 16 117 18 20 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 122 23 24 26 27 28 31 132 37 形图 工步介绍： 始化 衣机进水 动机正转 动机反转 衣机脱水 警 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 4 5 梯形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第 五 章 操作说明 按下启动按钮， 入工步 开进水电磁阀。当水位到达高水位时， 锁，同时断开进水电磁阀，同时 时 2秒。进入工步 2，电动机正转，开始接通 向 洗涤），并启动定时器 15点动作，使 止正向洗涤，并启动定时器 过 3s 的暂停， 点为 入工步 始反向洗涤，并启动定时器 洗 15s 后， 点动作，使 转洗涤 )为 止反向洗涤，并启动定时器 过 3s 的定时， 作，使计数器 一次时，同时判段记数次数若为 3，并且 水位）接通则进 2 工步 同时复位 则进入工步 新进行从正向洗涤开始到反向洗涤结束的小循环只到 3 为止。当 3 且进入工步 水）后，边排水边脱水同时 时 10 秒， 10 秒后记数一次若 为 3 则进入工步 始大循环，若 3 则进入工步 始报警接通 警）同时 时 10 秒后 点通，复位 24,程序结束。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 结 论 制洗衣机洗涤程序有独特程序。首先，它是一个顺序控制系统程序；其次，洗涤、排水、脱水时间是由 的计数器和定时器中 K 参数控制的，只要改变它的参数大小就可以改变整个程序时间长短；第三，通过改变 型号，可以根据 认物的质地、数量和脏污程度来实现标准洗、强洗、快洗的多功能；第四，通过改变洗涤程序可实现进水洗涤、漂水、排水、脱水的顺序控制，也可实现或洗涤、或漂水、或脱水等单体控制；第五，在设计过程中，可以方便的加入相应的配套装置，如指示灯，蜂鸣器。通过衣裳的分析说明，可知全自动洗衣机的控制系统是有多种性的， 即考虑它的结构和成本，又考虑到它的 各种最优控制系统均可运用 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 谢 词 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 参考文献 1 王春刚 . 洗衣机的特点及原理 . 北京 ：农村读物出版社， 2002 2 俞国亮主编 菱 华大学出版社， 2007年 6月重印）。 3 谢克明、夏路易 主编， 可编程控制器原理与程序设计 . 北京 : 电子工业出版社 . 4 吴存宏 . 浅谈 全自动洗衣机中运用 .J家用电器科技， 2004