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文档简介
2012毕业设计洛阳理工学院毕业设计(论文)plc在全自动洗衣机控制系统中的应用 姓 名 蒋 永 叙 指导老师 田 丽 萍 专 业 数控技术 学 历 大学专科 班 级 z090260 学 号 z09026029 日 期 2012年4月摘 要编程控制器(plc)是以计算机技术为核心的常用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代的社会,全自动洗衣机进入各个家庭,本文介绍了plc用于全自动洗衣机的控制系统,其可改进现有技术的不足,简化结构,有利于降低成本和提高可靠性。随着现代经济的发展和科学技术的进步,人们对日用家电的智能化、自动化的要求来越可高,因此设计了利用plc来控制的洗衣机,实现了从加水洗涤到脱水排水的全自动控制。此次介绍了利用三菱fx2n系列plc对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。我在此篇文章中首先介绍了洗衣机的现状,然后重点介绍了全自动洗衣机的设计,设计要求和功能实现,全自动洗衣机的工作流程和工作原理,最后介绍了全自动洗衣机plc梯形图和控制系统程序。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。关键词:全自动洗衣机;可编程控制器;简化结构;降低成本;步进顺控指令;梯形图;限位开关.目 录引言4 1.1 可编程序控制器的介绍5 1.2.1 plc的简介5 1.2.2 硬件介绍6 1.2.3 软件介绍7 1.2.4 元件介绍8 1.2.5 plc特点9 1.2.6 硬件设计介绍10 1.3 三菱plc简介1010111213141516171819202526272829301 引言从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战美国人比尔布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。之后,水力洗衣机,内燃机洗衣机也相继出现。1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,标志着人类家务劳动自动化的开端。1922年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。70年代后期,微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向,让人耳目一新。90年代,由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分:全自动洗衣机可分为两大类:第一类电动控制洗衣机,它的程序控制器由电动元件组成。第二类是电脑控制洗衣机,它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器,其产品类型还属于传统的机械产品,是自动控制的初级阶段。1.1 可编程序控制器的介绍可编程序控制器(programmable logic controller)简称plc,它具有编程方法简单易学、功能强,性能价格比高、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强、可靠性高,抗干扰能力强、系统的设计,安装,调试工作量少、维修工作量小,维修方便、体积小,能耗低等特点,已经成为当代工业自动化的主要控制设备之一,在工业生产的所有领域得到了广泛的使用,在其它领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已领域。现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一要求,生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程序控制器正是顺应这一要求出现的,它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。plc的推广应用在我国得到了迅猛的发展,它已经广泛应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中。了解plc的工作原理,具备设计、调试和维护plc控制系统的能力,已经成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。1.2 plc的简介1.2.1 plc简介可编程序控制器是20实际60年代开始发展起来的一种新型工业控制装置,用于取代传统的继电器控制系统,实现逻辑控制、顺序控制、定记数等功能。高档plc还能实现数字运算、数据处理、模拟量调节,以及联网通信。它具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简单易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场连接安装方便等优点。广泛应用于冶金、采矿、建材、石油、化工、机械制造、汽车、电力、造纸、纺织、装卸、环保等领域,尤其在机械加工、机床控制上应用广泛。在自动化领域cad/cam、工业机器人并称为工业自动化的三大支柱。随着微处理器技术的日趋成熟,可编程序控制器的处理速度大大提高,功能不断完善,性能不断提高,不但能进行逻辑运算、处理开关量,还能进行数字运、数据处理、模拟量调节,体积缩小,实现了小型化。1.2.1 硬件介绍可编程序控制器的核心是一太单板机,其外围配置了相应的接口电路,内部配置plc的硬件包括基本组成部分、i/o扩展部分和外部设备三大部分。 (1)cpucpu即微处理器,实际是一太单片机,上面除了cpu,还有存储器和并行接口、窜行接口、时钟。其作用是:对系统进行管理。进行程序解释,根据用户程序执行输入、输出操作等。(2)存储器plc的存储器有两种:一是单片机上带的存储器,主要用于存储系统监控程序及系统工作区间,生成用户环境,二是用户程序存储器,存储程序及参数,用锂电池作后备,调试起来方便。(3)输入/输出接口电路输入/输出接口电路是plc与被控对象联系的桥梁。(4)电源电源是plc整机的能源供给中心。plc系统中有两种电源:一种是内部电源,是plc主机内部电路的工作电源,要求性能稳定、工作可靠,一般用开关稳压电源。另一种是外部电源,用于传输现场信息或驱动现场执行机构,通常由用户另备。1.2.2 软件介绍(1) 监控程序监控程序是由厂家编制的,用于管理、协调plc各部分工作,充分发挥系统硬件功能,方便用户使用的通用程序。具有以下功能:系统配置登记及初始化。系统自诊断。命令识别与处理。用户程序编译。模块化子程序及调用管理。(2)用户程序用户程序又称应用程序,由由用户根据控制需要用plc的编程语言编制而成。(3)用户程序用户程序是由监控程序生成的,包括用户数据结构、用户元件区分配、用户程序存储区、用户参数、文件存储区等。(4)plc的内部等效电路plc是专为工业控制设计的专用计算机,包括了cpu、存储器、i/o接线口等硬件。1.2.3 元件介绍 输入继电器输入继电器是plc接受外部输入的开关量信号的窗口。plc通过光耦合器,将外部信号的装态读入并存储在影响寄存器中。输入继电器的状态唯一的取决于外部输入的信号状态,不可能受用户程序的控制,因此在梯形图中绝对不能出现输入继电器。 输出继电器输出继电器是plc向外部负载发送信号窗口。输出继电器用来将plc的输出信号传送给输出模块,再由后者驱动外部负载。在梯形图中,每一个输出继电器的常开出点和常闭触点都可以使用多次。 辅助继电器辅助继电器(m)是用软件实现的,它们不能接受外部的输入信号,也不能直接驱动外部负载,是一种内部的状态标志。相当于电器控制系统中的中间继电器。 定时器plc中的定时器(t)相当于继电器的时间继电器。它有一个设定值寄存器字,一个当前值存储器字,和一个用来存储其触点状态的影响寄存器位,这三个存储单元使用同一个元件号。 内部计数器内部计数器(c)用来对plc的内部影响寄存器(x、y、m和s)提供的信号计数,计数脉冲为on或off的持续时间,应大于plc的扫描周期,其响应速度通常小于数十赫兹。1.2.4 plc的特点(1) 编程方法简单易学可编程序控制器采用专门的编程语言,指令少,简单易学。(2) 功能强,性价比高一太小型plc内有成千上百个可供用户使用的编程元件,可以实现复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性价比。(3) 硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强plc产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。(4) 可靠性高,抗干扰能力强plc采用了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产少现场,已经被认为最可靠的工业控制设备之一。(5)系统的设计、安装、调试工作量少plc用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、调试工作量大大减少。(6) 维修工作量小,维修方便plc的故障率很低,且有完善的自诊断功能。用更换模块的方法可以迅速地排除故障。(7)体积小,能耗低小型plc的体积相当于几个继电器的大小,因此可以将开关柜的体积缩小到原来的1/2甚至1/10,故可以省下大量的配线和附件,减少很多安装接线工时,节约大量费用。1.2.5 硬件设计介绍1、机型选择子系列名称,例如1s、1n、2n等。输入、输出的总点数。单元类型:m为基本单元,e为输入、输出混合扩展单元与扩展模块,ex为输入专用扩展模快,ey为输出专用口占模块。输出形式:r为继电器输出,t为晶体管输出,s为双向晶体管输出。表1-1 fx系列plc的输出技术指标项目继电器输出晶闸管输出晶体管输出外部电源最大为ac1240v或dc30vac85242vdc530v最大负载电阻负载2a/1点,8a/com0.3a/1点,0.8a/com0.5a/1点,0.8a/com感性负载ac80va,120/240vac36va/240vdc12w/24v白炽灯负载100w30wdc1.5w/24v最小负载dc电压5v时2maac2.3va/240v-响应时间offon100ms1ms0.2msonoff10ms10ms0.2ms开路漏电流-ac2.4mv/240vdc0.1ma/30v电路隔离继电器隔离光电晶闸管隔离光耦合器隔离 电源和输入输出类型等特点。无标记为dc输入,ac电源;d为dc输入,dc电源。典型的plc控制系统的硬件组成框图如下图所示:2.1 三菱plc的简介三菱plc有如下系列:q系列, ans系列,qna系列,a系列和fx系列前四个系列的plc为模块型。可按要求配置。fx系列plc为单元型,内含cpu、电源和固定搭配的输入/输出。q4ar系列为双机热备系列,最大输入输出点数为8192点。a系列plc的最大输出点数为2048点。f系列程控器的最大输入输出点数为256点。三菱小型 fx 2(n)系列程控器的输入输出点最大不超过256点。每台主机可连模入、模出、高速记数、定位等特殊功能模块,不超过8个。 fx系列在日本三菱的姬路制作所生产。三菱姬路制作所累计已生产超过三百万台 fx系列 plc。目前fx系列plc为中国内地销量最多的小型plc。fx 系列plc根据输入输出点数不同及功能分为多个不同的系列:输入出点数在30点以內可使用 fx1s系列输入出点数在128个点,fx1n系列输入出点数在256点以內可使用 fx2n系列。 fx2n 系列 plc 的特点:fx2n是fx2的持续,基本单元 (16128点) 有继电器或晶体管输出,最多可扩展到256点內置有8k步ram (最多可扩展到16k步)可选用存储卡盒,有ram,eprom和eeprom等。优点还有超高速的运算速0.08微秒比fx2的0.48微秒快六倍容量极大8k步(最大16k步)比fx2大四倍机体小型化比fx2小50%兼容fx2的编程设计备有多种不同的fx2n扩展单元及特殊模块通讯功能扩展模块低成本模板化fx2n-xxxbd更多通讯/网络功能,rs232,rs422,rs485更便宜的配置兼用fx0n的扩展单元及特殊模块可增加多一个通道,如:连接一台人机界面显示单元du,另外一个连接编程器;或连接二台du丰富的软元件辅助继电器(m):3072点+256点状态继电器(s):1000点计数器(c): 235点定时器(t): 256点(積算定时器1ms 4点,10ms 6点)数据寄存器(d): 200点+7800点(按需设置)变址寄存器(v,z):16点堆栈指針(p): 128点中断指針(i):15点內附高速计数器单向计数器: 60khz 2点, 10khz 4点双向计数器: 30khz 1点,5khz 1点。2.2 plc对全自动洗衣机进行控制的主要内容用plc对全自动洗衣机进行控制,全自动洗衣机示意图如图1所示,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,用作盛水用。内桶可以旋转,用作脱水(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门打开,经进水管将水注入到外桶。排水时,通过电控系统使排水阀门打开,将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动拨盘正转、反转来实现,此时脱水桶(内桶)并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电机带动内桶正转进行脱水甩干。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。2.3 plc对全自动洗衣机进行控制的主要要求plc投入运行,系统处于初始状态,准备好启动。选择水位,按下启动按钮,点控系统打开进水阀,自来水经进水管注入到外桶,当水到达预设位置时,停止进水,并启动洗涤电机开始洗涤正转。正转洗涤15s后洗涤电机暂停,暂停3s后开始洗涤反转,洗涤反转15s后暂停3s,又开始洗涤正转如此循环,若正、反洗涤达到3次时,开始排水,水位下降到低水位时,启动洗涤电动机带动内桶正转进行脱水并继续排水,脱水10s就完成一次从进水到脱水的大循环。然后再启动进水洗涤,如此循环3次大循环,如果完成了3次大循环,则进行洗完报警。报警10s后结束全过程,自动停机。此外,还要求可以按下排水按钮以实现手动排水,按下停止按钮以实现手动停止、排水、脱水等。2.4 plc对全自动洗衣机进行控制的主要分析plc对全自动洗衣机的控制不同与一般的简单流程控制,该过程属于带有分支流程的控制问题,具有明显的跳转、循环控制流程,因此该过程需使用一种重要的编程工具中间继电器(如m0、m1等)。由控制要求可知,全自动洗衣机的工作流程图如图2-2所示。首先打开电源,用户根据衣物的多少及大小进行水位的选择,并有相应的指示灯指示。再按下启动按钮,开始进水洗涤衣物。使用plc控制时,输入设备主要有电源按钮,启动按钮,水位选择按钮(高水位选择按钮、中水位选择按钮、低水位选择按钮),水位开关(高水位开关、中水位开关、低水位开关),排水按钮及脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯,水位选择按钮信号灯(高水位选择信号灯、中水位选择信号灯、低水位选择信号灯),进水电磁阀,洗涤电动机正转接触器,洗涤电动机反转接触器,排水电磁阀,脱水离合器及报警蜂鸣器等。3. 全自动洗衣机控制系统的plc选型和资源配置根据题目要求和题目分析,该系统需要10个输入点和10个输出点,水位开关在此使用行程开关代替。3.1 plc控制全自动洗衣机的输入/输出分配表。表3-1 输入/输出分配表输入输出功能元件plc地址功能元件plc地址电源按扭sb1x0进水电磁阀yv1y0启动按扭sb2x1排水电磁阀yv2y1停止按扭sb3x2洗涤电动机正转接触器km1y2排水按扭sb4x3洗涤电动机反转接触器km2y3水位选择按扭高水位sb5x4脱水电磁离合器ycy4中水位sb6x5报警蜂鸣器hay5低水位sb7x6电源指示hl1y6水位开关sq1x7水位指示hl2y7sq2x10hl3y10sq3x11hl4y113.2 plc控制全自动洗衣机的输入/输出接线图3.3 弄清楚各个状态的功能。m0使电源导通y6为onm1使进水电磁阀打开进水y0为onm2正转洗涤15sy2为on,定时t0k150 延时15秒m3暂停3s定时器t1,k30m4反转洗涤15sy3为on,定时t2k150延时15秒m5暂停3s定时t3,k30m6正、反转洗涤计数计数c0,k3m7使排水电磁阀打开排水及c0复位y1为on复位c0m8使脱水电磁离合器吸合脱水及排水10sy1、y2、y4为on定时t4,k100m9洗涤次数计数计数c1,k3m10报警、蜂鸣器工作及c1复位y5为on,复位c1,定时t5,k100表3-3 各个状态的功能图3-2 全自动洗衣机运行流程图 3.5根据流程图及各个状态的功能画出梯形图3.6 程序设计过程中所用的网络使用功能说明(1)电源开关网络:当第一次按下sb1,x0常开触点闭合,常闭触点断开,y6输出线圈有效,电源接通,电源指示灯hl1亮。y6常开触点闭合,实现自锁,中间继电器m0得电,m0常开触点闭合,常开触点断开。y6,m0始终得电。当第二次按下sb1,x0常开触点闭合,常开触点断开,y6输出线圈有效,电源断开,指示灯hl1熄灭。y6常开断开,常闭闭合,m0也失点,常开断开,常闭闭合,恢复初始状态。所以当sb1按下奇数次时表示接通电源;当按下偶数次时表示切断电源。接通电源时,y6输出线圈有效,控制电源指示灯亮。t5常闭与y6线圈串联,实现联锁,当洗涤完毕后实现自动停机。(2)水位选择网络: 水位选择包括高水位,水位和低水位选择,分别由sb5(x4),sb6(x5),sb7(x6)实现。当按下sb5,x4常开触点闭合,y7输出线圈有效,高水未指示灯hl2亮,y7的常开触点闭合,分别实现自锁和为下一步启动进水做准备,y10,y11常闭触点与y7线圈串联实现联锁。当按下sb6时,x5的常开触点闭合,y10线圈输出有效,中水位指示灯hl3亮。y10的常开触点同样分别实现自锁和为下一步启动进水做准备。y7,y10与y11线圈串联实现联锁控制。低水位选择时与高水位工作模式一样。用户根据衣物的多少可设置水位的高低,选择不同的水位均有相应的指示灯发亮。(3)启动进水网络:按下sb2启动按钮,x1常开触点闭合,m1中间继电器输出线圈有效,m1常开触点闭合,分别实现自锁和导通y0,使y0输出线有效,因为上一步水位选择时y7,y10,y11中有一个是闭合的,所以当m1常开触点闭合后y0就输出有效,进水电磁阀打开,给洗衣机进水。同时由m9的常开与c1的常闭组成的串联网络与x1并联,其功能是实现洗涤三次循环,即在未达到洗涤三次时会再次进行进水洗涤的过程。m2常闭触点与m1线圈串联是实现联锁,x2常闭触点与m1线圈串联是实现手动实现停止进水。(4)正转洗涤网络:当洗衣机的水位达到预设水位时,y7,y10,y11其中与之相对应的一条之路将导通,m2中间继电器输出线圈有效。m2常开触点闭合,分别实现了自锁和导通y2和t0。y2与t0输出线圈有效。洗涤电动机正转接触器闭合,同时定时器开始计时,计时时间为15s。m6的常开与c0常闭组成的串联网络与x7,x10,x11并联,目的是实现正反转三次小循环。即在未达到正反转三次的情况下会再次进行正反转洗涤过程。m3常闭触点与m2线圈串联是实现联锁。(5)暂停3s网络:当t0定时器的计时时间到达时,t0常开触点闭合。由于m2常开触点在上一网络中已经闭合。m3中间继电器输出线圈有效,m3常闭触点断开,m2输出线圈失效。m3常开触点闭合实现自锁和导通定时器t1,同时为下一步反转洗涤网络做准备。t1导通后t1开始计时。m4常闭触点与m3线圈串联是实现联锁功能。当进行下一网络时自动断开此网络。(6)反转洗涤网络:当t1定时器的计时时间到达时,t1常开触点闭合,m3常开触点在上一网络中已经闭合。所以m4中间继电器输出线圈有效。m4常开触点闭合实现自锁和y3与t2。同时为下一网络执行做准备。m4常闭触点断开,使m3输出线圈失效。y3导通后其输出线圈有效,电动机正转洗涤接触器闭合,洗衣机开始反转洗涤。同时t2定时器开始计时,计时时间为3s。m5常闭触点与m4线圈串联也是实现联锁功能,即在执行下一网络是自动切断本网络。(7)暂停3s网络2:当t2定时器的即使时间到达时,t2常开触点闭合,由于m4在上一网络中已经闭合,所以m5中间继电器输出线圈有效。m5常开触点闭合,实现自锁和导通t3定时器,t3定时器同时开始计时,计时时间为3s。同时为小一步计时网络做准备。m6常闭触点与m5线圈串联实现联锁功能,即在执行计数网络时断开次网络。(8)正、反洗涤循环计数网络:当t3定时器计时时间到达时,t3常开触点闭合,由于m5常开触点在上一网络中已经闭合,所以此时m6输出线圈有效。m6常闭触点断开,断开上一网络使m5线圈无效。m6常开触点闭合,实现自锁和导通c0计数器。c0导通后便开始计数,设置次数为三次。在下一网络中的m5常开触点闭合,为其导通做准备。m2、m7常闭触点与m6线圈串联实现联锁功能。(9)排水网络:当c0计数器的计数达到三次时,c0常开触点闭合。由于m6常开触点在上一网络中已经闭合,此时m7输出线圈有效,则m7常闭触点断开,m6输出线圈失效;m6常开触点闭合,其一时实现自锁的目的;其二是导通y1与c0使c0复位。在下一网络的m7常开触点闭合是为下一步的正常工作做准备。x3与m6、c0并联,是为了实现手动排水。m8常闭与x2常闭线圈串联,m8是实现联锁功能。当m8输出线圈有效时,m7输出线圈断开失效。x2常闭是为了实现手动停止排水。y1导通后排水电磁阀打开,洗衣机开始排水,同时c0也被复位。(10)脱水、排水10秒网络:在排水网络中,洗衣机一直进行排水的过程,当洗衣机中的水位降低到低水位时,x6常开触点闭合m7常开在上一网络中已闭合,则此时m8中间继电器输出线圈有效。此时m8常闭触点断开,使得m7线圈失效;一个m8常开触点实现自锁,另一个导通y4及t4,在正转洗涤网络和排水网络中的m8常开触点闭合,道通y1与y2。下已网络中的m8常开触点也闭合,为下一步的网络执行做准备。m9常闭与m8线圈串联实现联锁,x2串联是实现手动停止,y1线圈有效则排水电磁阀打开进行排水;y2、y4线圈有效时,洗涤电动机正转接触器闭合、脱水电磁离合器闭合实现脱水,同时t4定时器开始计时,计时时间为10s。(11)洗涤循环次数计数网络:当t4定时器的计时时间到达时t4常开触点闭合。m9输出线圈有效,m9常开触点断开,m8输出线圈失效。m9常开触点闭合,一个实现自锁,还有一个实现导通c1计数器。下一网络中的m9为导通其网络做准备。c1计数器的设置值为3,达到三次后便动作。m1常闭触点和m10常闭都是实现联锁,当执行下一指令时断开此网络。(12)报警10秒、停机网络:当c1计数器计数达到设置值3时,其常开触点闭合,m10输出线圈有效。m10常闭触点断开,则m9线圈失效。m10常开触点闭合,y5输出线圈有效,报警蜂鸣器开始蜂鸣报警。t5也开始计时,计时时间为10s。同时c1计数器也被复位。m0常闭触点串联其中是实现联锁,x2常闭触点是手动实现停止报警。当t5定时器的计时时间到达后,电源网络中的t5常闭触点断开,y6失电,电源断开,洗衣机自动停机,一次洗衣过程结束。3.6.1 程序设计过程中运用的定时器及计数器全自动洗衣机控制系统的plc程序设计中,为实现自动控制,需设置6个定时器和2个记书数器t0正转定时,定时预置值为150。t1正洗暂停定时,定时预置值为30。t2反转定时,定时预置值为150。t3反洗暂停定时,定时预置值为30。t4脱水定时,定时预置值为100。t5报警定时,定时预置值为100。c0正、反洗涤循环记数,记数预置值为3。c1洗涤次数记数,记数预置值为3。4.1 洗衣机电机的选择:由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3.6公斤全自动洗衣机为例,由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大,这一偏心不能不考虑,所以计算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为计算依据。脱水时电机功率比洗涤时要大,在确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据,也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在计算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑,造成一些偏差,所以3.6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为180瓦。符合全自动洗衣机的功率范围120w250w。故选择yy104-180型号单相电容运转式电动机,功率180瓦,额定电压220v,转速1350r/min,电流1.7a。4.2 水位传感器的选择对于plc控制的洗衣机,要求水位的检测必须是连续的,谐振式水位传感器是利用电磁谐振电路lc 作为传感器的敏感元件,将被测物体的变化转变为lc 参数的变化,最终以频率参数输出。其工作原理是将水位的高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的压力,驱动内腔上方的一块隔膜移动,带动隔膜中心的磁芯在某线圈内移动,从而线圈电感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采用谐振式水位传感器。4.3 plc型号选择根据洗衣机功能需要,价格、性能考虑,plc选用型号:三菱fx2n-32mr-001。其价格在1000元左右能接受。所以也选用gx-developer中文软件编程。4.4 cpu价格、型号、功能,芯片引脚功能(依据plc型号选择)5.1 fx2n系列plc的外观及其特征f3、 fx2n系列plc的外观及其特征(1)外部端子部分外部端子包括plc电源端子(l、n、),直流24v电源端子(24+、com)、输入端子(x)、输出端子(y)等。主要完成电源、输入信号和输出信号的连接。其中24+、com是机器为输入回路提供的直流24v电源,为了减少接线,其正极在机器内已经与输入回路连接,当某输入点需要加入输入信号时,只需将com通过输入设备接至对应的输入点,一旦com与对应点接通,该点就为“on”,此时对应输入指示就点亮。(2)指示部分指示部分包括各io点的状态指示、plc电源(power)指示、plc运行(run)指示、用户程序存储器后备电池(batt)状态指示及程序出错(prog-e)、cpu出错(cpu-e)指示等,用于反映io点及plc机器的状态。(3)接口部分接口部分主要包括编程器、扩展单元、扩展模块、特殊模块及存储卡盒等外部设备的接口,其作用是完成基本单元同上述外部设备的连接。在编程器接口旁边,还设置了一个plc运行模式转换开关swl,它有run和stop两个运行模式,run模式能使plc处于运行状态(run指示灯亮),stop模式能使plc处于停止状态(run指示灯灭),此时,plc可进行用户程序的录入、编辑和修改。fx2n系列plc外形图安装孔4个;电源、辅助电源、输入信号用的可装卸式端子;输入指示灯;输出动作指示灯;输出用的可装卸式端子;外围设备接线插座、盖板:面板盖;din导轨装卸用卡子;io端子标记;动作指示灯,power;电源指
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