苏州科技学院机械0911plc课程设计

苏州科技学院苏州科技学院 全自动洗衣机 PLC 控制课程设计 班级：机械班级：机械 0911 设计：韩叶永设计：韩叶永 指导老师：郭丽华老师指导老师：郭丽华老师 专业：机械设计制造及其自动化专业：机械设计制造及其自动化 2 目目 录录 第一章第一章 ： 全自动洗衣机的概述全自动洗衣机的概述 1.1 、 全自动洗衣机的应用现状 1.2 、设计全自动洗衣机的意义. 第二章第二章 ： 全自动洗衣机的设计要求和功能实现全自动洗衣机的设计要求和功能实现 2.1 、 全自动洗衣机的设计要求. 2.2 、 全自动洗衣机的功能实现 第三章第三章 ： 全自动洗衣机的设计全自动洗衣机的设计 3.1 、 单相异步电动统计正反 转 3.2 、 全自动洗衣机 PLC 控制的硬件图 3.3 、 I/O 地址分配 3.4 、 全自动洗衣机 PLC 控制的流程图 3.5 、 全自动洗衣机 PLC 控制的梯形图 心得体会心得体会 3 第一章第一章 ： 全自动洗衣机的概述全自动洗衣机的概述 1.1 、 全自动洗衣机的应用现状 目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器，随着科技的进步和人们生活质量 的提高，以及人们对精神文明的高度追求，那么全自动洗衣机也揭开了面纱， 现在做的比较好的，国内有小天鹅、海尔、荣事达等等，国外有西门子，博世 等等。这些厂家所生产的全自动洗衣机还是比较好的，但所谓物以稀为贵，所 以相对来说价格还存在很大的异议。而人们追求的高质量生活，也就对这些不 是很过问了，只要买来好用就可以了，所以目前市场上还是有很大的发展空间。 1.2 、设计全自动洗衣机的意义 全自动洗衣机以其固有的优点还是赢得了很多的消费者的信赖，应用而生， 它将是现在到未来的星星产品，所以有必要开发和改善现有的全自动洗衣机。 应用最先进的科技技术 ，投入最少的资金，你便拥有了更广阔的市场竞争力， 而现在 plc 价格也在下降，所以可以应用该产品进行研发，从而达到自动化控 制，更多的赢得消费者的青睐。 第二章第二章 ： 全自动洗衣机的设计要求和功能实现全自动洗衣机的设计要求和功能实现 2.1 、 全自动洗衣机的设计要求 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（甩干）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，将水由外排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转 来实现，此时脱水同并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带 动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别来检测高、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 4 手动排水。 （1）控制要求： PLC 投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水。水满（即水位到 达高水位）时停止进水并开始洗涤正转。正洗 15S 后暂停。暂停 3S 后开始洗涤反转。反 洗 15S 后暂停。暂停 3S 后，若正、反洗未满 3 次，则返回从正洗开始的动作；若正、反 满 3 次时，则开始排水。水位下降到低水位时开始脱水并继续排水。脱水 10S 即完成一次 从进水到脱水的大循环过程。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。报警 10S 后结束全部过程，自动 停机。 此外，还要求可以按排水按钮实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、 脱水及报警。 2.2 、全自动洗衣机的功能实现 PLC 投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水。水满（即水位 到达高水位）时停止进水并开始洗涤正转。正洗 15S 后暂停。暂停 3S 后开始洗涤反转。 反洗 15S 后暂停。暂停 3S 后，若正、反洗未满 3 次，则返回从正洗开始的动作；若正、 反满 3 次时，则开始排水。水位下降到低水位时开始脱水并继续排水。脱水 10S 即完成一 次从进水到脱水的大循环过程。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。报警 10S 后结束全部过程，自 动停机。 5 此外，还要求可以按排水按钮实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、 脱水及报警 第三章第三章 ： 全自动洗衣机的设计全自动洗衣机的设计 3.1 .单项异步电动机正反转。 要实现单相异步电动机的反转，就必须使旋转磁场反转，实现单相异步电 动机旋转磁场的反转，就要把工作绕阻和起动绕阻中的一组首端和末端与电源 的接线对调方可完成。因为单相异步电动机的旋转磁场（转向）使从电流相位 超前的绕阻向电流相位滞后的绕阻旋转的。这样如果把其中一个绕阻首端和末 端于电源线接法对调就等于把这个绕阻的电流的相位改变了 180，假若原来 这个绕组的电流相位使超前 90，这样一来，该接后该绕组的电路相位便成为 滞后 90了，结果就导致了旋转磁场的方向也随之改变。有的电容运行式单相 异步电动机式通过改变电容器的接法来改变单相异步电动机的转向的，如洗衣 机的波轮电机需要经常正、反转。 如图： 当定时器开关接于左边的位置时，电容器串联在 LF 绕组上，则电流 Iuf 相 位约 90，设此时电动机正转，经过定时器所设定度时间后，定时器刀开关接 6 通右边触点将电容器从 LF 绕组切断到 LZ 绕组中，则电流 Ilz 超前 Ilf 相位约 90，从而实现了电动机的反转，在该电路中实质上是主、副绕组相互交换来 实现正反转的，因此这种单相异步电动机的工作绕组和启动绕组必须是可以互 换的。所以他的工作绕组、启动绕组的线圈匝数线径，所占槽位数都是应该完 全相同的。上述电路的工作状态展开如下： 7 对于罩极式单相异步电动机而言，由于其旋转方向是由其内部结构决定的，因 8 此外部接线无法改变罩极单相异步电动机的旋转方向，所以罩极式单相异步电 动机一般用于不需要改变转向的场合。 3.2 全自动洗衣机 PLC 控制的硬件图 一、全自动洗涤：一、全自动洗涤： 按下 SB1（启动按钮） ，即 SB1 闭合，洗衣机开始工作。之后分步进行： 1、注水：开始工作后，首先 SB1 闭合，通过 PLC 控制使电磁阀 K 开始工作， 进入进水阶段，控制高水位开关 K1，高水位设定为进水 30S，低水位开关 K2，低水位则设定为 20S， 。进水完毕后开始洗涤工作。 2、洗涤：由启动按钮 SB1 控制 PLC 工作,使得 SB5 开始工作，使水温升高，当 到达 40C 时，温度传感器 K4 开始工作，使温度不再上升。接着 PLC 控 制使接触器 K1 工作，到电机正转，工作 10S，停 3S，之后 PLC 控制 KM2 工作使得电机反转，工作 10S，以此循环 200 次，由此实现洗衣机的洗涤过 程。循环结束之后，再次循环 3 次。进入排水阶段。 3、排水：由 PLC 控制电磁阀 K4 开始工作，开始排水。排水 15S 完毕之后， 进入脱水阶段。 4、脱水：PLC 自动控制脱水，使得离合器开始工作，使得电机带动波盘开始带 动内桶（脱水桶）开始旋转，同时，变频器开始工作使得电机高速旋转，脱 9 水开始，30S 之后脱水完毕。进入报警阶段。 5、停止：脱水完毕之后，PLC 控制扬声器开始工作，这时扬声器发出报警声， 说明洗衣过程完毕。 二、快速洗涤：二、快速洗涤： 按下快速洗涤按钮 K3，洗衣机开始工作。 1、注水：开始工作后，首先 SB1 闭合，通过 PLC 控制使电磁阀 K 开始工作， 进入进水阶段，控制高水位开关 K1，高水位设定为进水 30S，低水位开关 K2，低水位则设定为 20S， 。进水完毕后开始洗涤工作。 2、洗涤：由启动按钮 SB1 控制 PLC 工作,使得 SB5 开始工作，使水温升高，当 到达 40C 时，温度传感器 K4 开始工作，使温度不再上升。接着 PLC 控 制使接触器 K1 工作，到电机正转，工作 10S，停 3S，之后 PLC 控制 KM2 工作使得电机反转，工作 10S，以此循环 200 次，由此实现洗衣机的洗涤过 程。循环结束之后，再次循环 2 次。进入排水阶段。 3、排水：由 PLC 控制电磁阀 K4 开始工作，开始排水。排水 15S 完毕之后， 进入脱水阶段。 4、脱水：PLC 自动控制脱水，使得离合器开始工作，使得电机带动波盘开始带 动内桶（脱水桶）开始旋转，同时，变频器开始工作使得电机高速旋转，脱 水开始，30S 之后脱水完毕。进入报警阶段。 5、停止：脱水完毕之后，PLC 控制扬声器开始工作，这时扬声器发出报警声， 说明洗衣过程完毕。 三、脱水甩干：三、脱水甩干： 1、直接按下脱水按钮 SB3，通过 PLC 控制，开始工作。 2、PLC 控制离合器工作，使得波盘开始工作，带动内桶（脱水桶）开始工作， 同时，变频器开始工作使得电机高速旋转，脱水开始，60S 后脱水完毕，从而 实现脱水甩干过程。 3、脱水完毕之后，PLC 控制扬声器开始工作，这时扬声器发出报警声，脱水甩 干过程完毕。 3.3 、I/O 地址分配 10 3.4 、全自动洗衣机 PLC 控制的流程图。 11 3.5 、全自动洗衣机 PLC 控制的梯形图。 12 13 14 结束语心得体会： 持续一周的关于全自动洗衣机 PLC 控制的课程设计已经结束了，通过 此次 PLC 程序设计实践,我实在是获益不浅!PLC 是今年刚接触的一门新课，刚 开始对这门课程很干兴趣，可是学起来的时候感觉有点难度，所以学起来的有 点畏惧感，以致没怎么学好！ 这次全自动洗衣机 PLC 控制课程设计让我进一步熟悉了 PLC 程序设计，而 且得到了用 PLC 程序设计解决实际问题的宝贵经验! PLC 程序设计是一门重要 专业基础课程，是数据结构，操作系统，数据库原理和软件工程等后继课程的 基础。适用于大型系统软件和应用软件的开发。课程设计是培养学生综合运用 所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生 实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异，当今 PLC 应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握 PLC 技术是十分重要的。经过这一个星期的实践学习，使我对 PLC 程序设计有了更 进一步的认识和了解。在不长的时间里我明白了，不仅仅是要重视，而且要通 过不断的上机操作才能更好地学习这门课程。在课程设计这一个星期里，我认 识到我有很多不足得地方。首先是在理论知识上，有一些指令还不是很清楚。 但通过这次实训，我感觉自己有了很大的提高。通过设计实践，使我在很多方 面的认识有所提高。例如，这次的实训内容是全自动洗衣机 PLC 控制设计，通 过这次实训，我了解到了很多关于 PLC 程序设计方面的知识，如：全自动洗衣 机 PLC 的控制，这就是 PLC 的一个应用领域，在这次的实训中，利用 PLC 相关 知识，将全自动洗衣机的硬件图、IO 表、流程图以及梯形图编辑出来，然后 在计算机中进行模拟，让我目睹了这一模拟过程，使我进一步认识到 PLC 的重 要性。在这次实训过程中我也遇到了很多难题。但在通过查阅资料，以及向同 学请教后，也终于成功的运行了课程设计所要求的程序。这次程序设计是我在 PLC 程序的思想下第一次整体完成的程序设计，所以还有很多的不完美的地方， 希望老师予以指出和改正。通过这次的全自动洗衣机 PLC 控制课程设计，我懂 得了无论什么事都要去做才会发现问题，才有可能去解决问题。对知识的学习， 不能潜偿辄止，要深入去学习，去了解，这样才会有所收获。有许多东西， 许多事，不是想像中的那么容易，不去实践，永远也不会有提高，尤其是学习 PLC 上。同时，在这次课程设计的过程中，我认识到学好 PLC 要重视实践操作， 15 不仅仅是学习 PLC 程序设计，还是其它的课程设计，以及其它方面的知识都要 重在实践，不能只是学习和重视书本上的理论知识，所以日后在学习过程中， 我会更加注视实践操作，使自己更好地学好 PLC 这门课程. 在这次全自动洗衣 机 PLC 控制课程设计的实训中，我深感压力，因为平时对编程序这方面没有过 多的关注，平时所学到的一点理论知识在实际应用中也很有限，实习过程中明 显的准备不充分，使自己遇到了很多的难题，但在和同学们合作讨论下有颇有 收获，从中我了解的个人的学识终究是限的，但集体的智慧是无限的，当然我 能取得这样的成绩也来于老师的指导有方。通过这次实训，我了解到其实编一 个程序也不像刚开始所想象中的那么难，那么复杂，只要我肯用心用脑，肯去 花功夫钻研就会一定会有收获，其实在课程设计中运用的很多知识在课堂上老 师都已经很详细讲过，但我就是缺少了那一份灵动，所以我学到了除了要有扎 实的基本功外，有一点点的变通的灵泛性还是必要的。总之我倾心投入，大家 都很努力，为了课程设计能够顺利通过，我查阅了很多资料，这一周时间很快 就过去了，但这一周过的很愉快，相信加上我的坚持不懈，以后一定会在 PLC 程序设计的学习中得到更多的知识和经验！这次设计,让我进一步的了解了