plc实训洗衣机控制系统的设计

电气与自动化工程学院实训评分表 课程名称：PLC 控制技术实训 实训题目：洗衣机控制系统的设计二 班级： 电气 101 学号：160710145 姓名： 曹晓玉 项目评分比例得分 实训平时表现30% 实训答辩50% 实训报告20% 实训总成绩 指导老师： 年月日 常 熟 理 工 学 院 电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院 PLC 控制技术实训控制技术实训 题目：洗衣机控制系统的设计二 姓名：曹晓玉 学号：160710145 班级：电气 101 指导教师：许仙珍 起止日期：2013.6.247.7 PLC 控制技术实训报告 第 2页 目录目录 一、 PLC 控制技术实训任务书.（2） 二、基础实训项目（一）.（7） 实训目的.（7） 实训设备.（7） 工艺控制要求.（7） 实训内容.（7） I/O 分配.（7） I/O 接线图.（8） 流程图.（9） 梯形图程序.（9） 调试步骤与结果.（11） 二、基础实训项目（二）.（12） 实训目的.（12） 实训设备.（12） 实训项目原理与要求.（12） I/O 分配.（12） I/O 接线图.（13） 梯形图程序.（13） 三、基础实训项目（三）.（17） 项目工艺要求.（17） 目的.（17） 内容与要求.（17） I/O 分配.（18） I/O 接线图.（19） 流程图. .（20） 梯形图程序.（21） 四、课程设计心得体会. （31） 五、参考文献.（32） PLC 控制技术实训报告 第 3页 PLCPLC 控制技术实训任务书控制技术实训任务书( (六六) ) 题目：洗衣机控制系统的设计二题目：洗衣机控制系统的设计二 实训学生需要完成 2 个基础实训项目和 1 个综合型自主实训项目的训练。 一、基础实训项目一：一、基础实训项目一： 霓虹灯的霓虹灯的 PLCPLC 控制系统的设计控制系统的设计 一）实训目的 1、进一步巩固掌握 PLC 基本指令功能的及其运用方法； 2、根据实训设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法 3、初步掌握 PLC 程序设计方法，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力； 二)实训设备： 三相交流电源模块 30822001、直流电源模块 30824001、PLC 主机单元模块 30864002、 数字量输入模块 30824003、霓虹灯显示模块 18504003、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电 缆。 三)工艺控制要求： 按 下 启 动 按 钮 ， 灯 A 亮 1 秒 ， 接 着 灯 B,C,D,E,F,G,H,I 亮 1 秒 , 之 后 灯 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被点亮。1秒后，灯 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2 熄灭，再过 1 秒，灯 B,C,D,E,F,G,H,I 熄灭，同 样再过 1 秒后，灯 A 熄灭。紧接着过 1 秒灯 A 再次被点亮，重复以上过程，循环往复。按 下停止按钮后，所有灯都熄灭。 四)实训内容： 1、进行 PLC 的 I/O 地址分配，并画出霓虹灯的 PLC 控制系统的接线图。 2、设计由 PLC 控制的霓虹灯梯形图程序。 3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。 二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 一）实训目的 1、掌握 PLC 中模拟量输入、输出的基本工作原理。 2、掌握数据处理指令的运用方法。 3、掌握功能、功能块的应用，中断组织块 OB35 用法。 PLC 控制技术实训报告 第 4页 4、掌握 DB 块建立与数据访问方法。 二）实训设备： 三相交流电源模块 30822001、直流电源模块 30824001、PLC 主机单元模块 30864002、 数字量输入模块 30824003、 模拟量输入模块、 模拟量输出模块、 个人计算机 PC、 PC/MPI 编 程电缆。 三）实训项目原理与要求 1、用模拟量输入模块 3081400 模拟温度测量变送器，假设当温度是 0时，对应电位 器输出 0V 电压，假设当温度是 100时，对应电位器输出电压 10V 电压。用 PLC 模拟量输 入模块采集电位器电压，使用 OB35 实现采集温度数据，数据采集频率是 1 次/秒，进行标 度变换，数据存储在共享数据块 DB2 相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。 2、用模拟量输出模块 308140098 模拟电动执行器，电压为 0V 时，执行器开度为 0%， 电压为 10V 时执行器开度为 100%。用 PLC 模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频 率是 1 次/秒，用 OB35 块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸屏输入。 四）实训项目的步骤： 1、根据项目要求拟定 I/O 地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。 输入设备输出设备 序 号名称代 号地 址 序 号 名称代 号地 址 1开关S1I0.01电压表M1 或 M2QW272 2电位器10KIW2722 33 PLC 控制技术实训报告 第 5页 A V A V 30822001 3082400130864002 30814008 30814009 L1 L2 L3 N PE L N PE 1L+ 2L+ L N L N 1L+ 2L+ MM 1L+ 2L+ 1L+ 2L+ 1L+ 2L+ M M M1 M2 + + - - 10k + - CH0 CH0 AI AO 接线图 2、设计梯形图程序，调试并记录数据。 输入输出 电压PIW温度值执行器开度PQW 电压 V 0V0 4V40% 6V60% 8V80% 10V100% 3、思考题： 1）整理出运行调试后的梯形图程序及注释说明，写出实验中的问题及分析。 2）S7-300 的 PLC 模拟量模块的测量信号类型有几种?测量范围如何设定？ 3）S7-300 的 PLC 模拟量模块的模拟值用什么表示？ 三、综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计二三、综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计二 一）实训项目工艺要求：采用 S7-300 设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下： 1.水位选择：按动按钮 WS1 次，水位选择为低，L0 灯亮，再按动 1 次，水位选择为 中，MI 灯亮，再按动 1 次，水位选择为高，则 HI 灯亮，若继续按动，则选择为低水位， 如此循环。 PLC 控制技术实训报告 第 6页 2.水位选择好后，按下启动按钮 ST，1 秒后进水电磁阀 V1 动作，水位上升（用电位 计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号） ；到设定水位（低水位 2v，中水位 4v，高 水位 6v）后，进水阀关闭，2 秒后，开始洗涤。 3.洗涤时，正转 30 秒，正转洗涤指示灯 FW 亮，再停两秒，FW 灯灭；然后反转 30 秒，反转洗涤指示灯 RW 亮，再停 2 秒。 4.如此循环 5 次，打开排水阀 V2。排空（电位计输出为 0v）后，开始脱水，脱水灯 DE 闪亮，30 秒后脱水结束；DE 灯熄灭。 5.开始清洗，重复 2-4 步骤，清洗 2 遍。 6.清洗完成，报警 AL，3 秒后自动停机。 7.若中途按下停止按钮 SP， 所有阀门、 电机都处于停止状态。 可进行手动排水和脱水： 合上 S1，排水阀打开，水排空后停止；合上 S2，手动脱水，脱水灯 DE 闪亮 20s 后熄灭。 二）目的 通过本次实训使学生掌握：1）Step7 编程软件的使用方法和梯形图、SFC 图编程语言 的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生 对 PLC 控制系统的设计和调试能力。 三）内容与要求 1、完成硬件选型、硬件接线图。 2、洗衣机控制系统的设计。 3、程序设计方法采用状态转移图 SFC 图进行设计或经验设计法。 4、程序实现采用基于 M 的 SFC 转化梯形图实现或梯形图实现。 5、程序清单。 四、实训报告要求四、实训报告要求 报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献 （并按此顺序装订） 。报告中提供如下内容： 1、目录 2、正文 （1）实训任务书； （2）实训内容，三个任务分别写 a、每个实训任务的总体设计方案（应有 PLC 的选型及依据） PLC 控制技术实训报告 第 7页 b、I/O 分配表，PLC 外部接线图，程序中使用的元件及功能表； c、程序控制的 SFC 图、梯形图或指令表清单，注释说明； d、调试、运行及其结果； 3、收获、体会 4、参考文献 （注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理） 五、实训进度安排五、实训进度安排 周次工作日工作内容 第 一 周 1布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。 2完成两个基础实训项目。 3根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、 分配 IO 点等） 4完成硬件接线，编写程序并调试 5编写程序并调试 第 二 周 1编写程序并调试 2编写程序并调试 3编写程序并调试及准备实训报告 4完成报告并于下午两点之前上交 5答辩 本实训共需两周时间 六、实训考核办法六、实训考核办法 本实训满分为 100 分，其中实训平时表现（含 2 个基础实训项目完成情况）30%、综合 型实训项目答辩 50%，实训报告 20%。 PLC 控制技术实训报告 第 8页 基础实训项目一：基础实训项目一： 霓虹灯的霓虹灯的 PLCPLC 控制系统的设计控制系统的设计 一、实训目的一、实训目的 1、进一步巩固掌握 PLC 基本指令功能的及其运用方法； 2、根据实训设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法 3、初步掌握 PLC 程序设计方法，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力； 二、二、实训实训设备设备 三相交流电源模块 30822001、直流电源模块 30824001、PLC 主机单元模块 30864002、 数字量输入模块 30824003、霓虹灯显示模块 18504003、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电 缆。 三、工艺控制要求三、工艺控制要求 按 下 启 动 按 钮 ， 灯 A 亮 1 秒 ， 接 着 灯 B,C,D,E,F,G,H,I 亮 1 秒 , 之 后 灯 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被点亮。1秒后，灯 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2 熄灭，再过 1 秒，灯 B,C,D,E,F,G,H,I 熄灭，同 样再过 1 秒后，灯 A 熄灭。紧接着过 1 秒灯 A 再次被点亮，重复以上过程，循环往复。按 下停止按钮后，所有灯都熄灭。 四、实训内容四、实训内容 1、进行 PLC 的 I/O 地址分配，并画出霓虹灯的 PLC 控制系统的接线图。 2、设计由 PLC 控制的霓虹灯梯形图程序。 3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。 五、五、I/OI/O 分配分配 输入输出 开始I0.0BQ0.0AQ1.0 停止I0.1CQ0.1J1,J2Q1.1 DQ0.2K1,K2Q1.2 EQ0.3L1,L2Q1.3 FQ0.4M1,M2Q1.4 GQ0.5N1,N2Q1.5 HQ0.6O1,O2Q1.6 IQ0.7 PLC 控制技术实训报告 第 9页 六、六、I/O 接线图接线图 I0.0 I0.1 COM1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 COM2 B C D E F I H I A J1,J2 K1,K2 L1,L2 M1,M2 N1,N2 O1,O2 S7-300 PLC 控制技术实训报告 第 10页 七、流程图七、流程图 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.6 M0.5 Q1.0T0 Q1.0QB0T1 QB0QB1T2 Q1.0QB0T3 Q1.0T4 T5 I0.0 T0 T1 T2 T3 T4 T5 八、梯形图程序八、梯形图程序 PLC 控制技术实训报告 第 11页 PLC 控制技术实训报告 第 12页 九、调试步骤与结果九、调试步骤与结果 按下启动按钮后，霓虹灯根据设定顺序开始闪烁循环，A 灯先亮，一秒后周围一圈 B、 C、D、E、F、G、H 亮，一秒后最外围灯也亮；再一秒由外向里渐渐灭，如此循环。 PLC 控制技术实训报告 第 13页 基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 一、一、 实训实训目的目的 1、掌握 PLC 中模拟量输入、输出的基本工作原理。 2、掌握数据处理指令的运用方法。 3、掌握功能、功能块的应用，中断组织块 OB35 用法。 4、掌握 DB 块建立与数据访问方法。 二、实训设备二、实训设备 三相交流电源模块 30822001、直流电源模块 30824001、PLC 主机单元模块 30864002、 数字量输入模块 30824003、 模拟量输入模块、 模拟量输出模块、 个人计算机 PC、 PC/MPI 编 程电缆。 三、实训项目原理与要求三、实训项目原理与要求 1、用模拟量输入模块 3081400 模拟温度测量变送器，假设当温度是 0时，对应电位 器输出 0V 电压，假设当温度是 100时，对应电位器输出电压 10V 电压。用 PLC 模拟量输 入模块采集电位器电压，使用 OB35 实现采集温度数据，数据采集频率是 1 次/秒，进行标 度变换，数据存储在共享数据块 DB2 相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。 2、用模拟量输出模块 308140098 模拟电动执行器，电压为 0V 时，执行器开度为 0%， 电压为 10V 时执行器开度为 100%。用 PLC 模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频 率是 1 次/秒，用 OB35 块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸屏输入。 四、四、I/OI/O 分配分配 输入设备输出设备 序 号名称代 号地 址序 号名称代 号地 址 1开关S1I0.01电压表M1 或 M2QW272 2电位器10KIW2722 33 PLC 控制技术实训报告 第 14页 五、五、I/OI/O 接线图接线图 A V A V 30822001 3082400130864002 30814008 30814009 L1 L2 L3 N PE L N PE 1L+ 2L+ L N L N 1L+ 2L+ MM 1L+ 2L+ 1L+ 2L+ 1L+ 2L+ M M M1 M2 + + - - 10k + - CH0 CH0 AI AO 接线图 六、梯形图程序六、梯形图程序 OB1 中程序 PLC 控制技术实训报告 第 15页 OB35 中程序 PLC 控制技术实训报告 第 16页 FB1 中程序 FC1 中程序 DB1 中程序 DBI: PLC 控制技术实训报告 第 17页 DB2 中程序 DB2: DB3 中程序 DB3: 七、设计梯形图程序，调试并记录数据七、设计梯形图程序，调试并记录数据 输入输出 电压PIW 288温度值执行器开度PQW288电压 V 0V00000 4V111364040%2b334V 6V166406060%40cc6V 8V221448080%56668V 10V26112100100%6c0010V PLC 控制技术实训报告 第 18页 综合型自主实训项目：综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计二洗衣机控制系统的设计二 一一、实训项目工艺要求实训项目工艺要求：采用采用 S7-300S7-300 设计一个自动洗衣机控制系统设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下具体控制要求如下： 1.水位选择：按动按钮 WS1 次，水位选择为低，L0 灯亮，再按动 1 次，水位选择为 中，MI 灯亮，再按动 1 次，水位选择为高，则 HI 灯亮，若继续按动，则选择为低水位， 如此循环。 2.水位选择好后，按下启动按钮 ST，1 秒后进水电磁阀 V1 动作，水位上升（用电位 计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号） ；到设定水位（低水位 2v，中水位 4v，高 水位 6v）后，进水阀关闭，2 秒后，开始洗涤。 3.洗涤时，正转 30 秒，正转洗涤指示灯 FW 亮，再停两秒，FW 灯灭；然后反转 30 秒，反转洗涤指示灯 RW 亮，再停 2 秒。 4.如此循环 5 次，打开排水阀 V2。排空（电位计输出为 0v）后，开始脱水，脱水灯 DE 闪亮，30 秒后脱水结束；DE 灯熄灭。 5.开始清洗，重复 2-4 步骤，清洗 2 遍。 6.清洗完成，报警 AL，3 秒后自动停机。 7.若中途按下停止按钮 SP， 所有阀门、 电机都处于停止状态。 可进行手动排水和脱水： 合上 S1，排水阀打开，水排空后停止；合上 S2，手动脱水，脱水灯 DE 闪亮 20s 后熄灭。 二、目的二、目的 通过本次实训使学生掌握：1）Step7 编程软件的使用方法和梯形图、SFC 图编程语言 的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生 对 PLC 控制系统的设计和调试能力。 三、内容与要求三、内容与要求 1、完成硬件选型、硬件接线图。 2、洗衣机控制系统的设计。 3、程序设计方法采用状态转移图 SFC 图进行设计或经验设计法。 4、程序实现采用基于 M 的 SFC 转化梯形图实现或梯形图实现。 5、程序清单。 PLC 控制技术实训报告 第 19页 四、四、I/OI/O 分配分配 输 入 设 备输 出 设 备 水位-WSI0.0底位灯-L0Q0.0 启动-STI0.1中位灯-M1Q0.1 停止-spI0.2高位灯-H1Q0.2 排水-S1I0.3进水灯-V1Q0.3 脱水-S2I0.4正转灯-FWQ0.4 反转灯-RWQ0.5 排水灯-V2Q0.6 脱水灯-DEQ0.7 报警灯-ALQ1.0 清洗CLQ1.1 PLC 控制技术实训报告 第 20页 五、五、I/OI/O 接线图接线图 PLCPLC 接线接线 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 COM1 Q0.0 Q0.1 Q0.3 QO.2 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q1.0 Q0.7 Q1.1 COM2 水位WS 启动ST 停止SP 排水 S1 脱水 S2 低水位灯 中水位灯 高水位灯 进水 V1 正转 FW 反转 RW 排水 V2 脱水 DE 报警 AL 清洗 CL S7-300 模拟量采集接线模拟量采集接线 A V A V 30822001 3082400130864002 30814008 30814009 L1 L2 L3 N PE L N PE 1L+ 2L+ L N L N 1L+ 2L+ MM 1L+ 2L+ 1L+ 2L+ 1L+ 2L+ M M M1 M2 + + - - 10k + - CH0 CH0 AI AO PLC 控制技术实训报告 第 21页 五、流程图五、流程图 初始状态 选择水位 进水 WS 关闭进水阀 洗涤正转 暂停 暂停 洗涤反转 结束 启动 1s 到达对应电压 2s 30s 2s 2s 30s 报警 脱水 排水 0 电位 3s 30s 循环 5 次 清洗两遍 PLC 控制技术实训报告 第 22页 六、梯形图程序六、梯形图程序 FC1 中为自动洗衣程序，FC2 中为停止后手动排水及脱水装置，OB1 中选择调用。 OB1 中程序 选择调用自动档选择调用自动档 选择调用手动档选择调用手动档 停止水位选择复位停止水位选择复位 PLC 控制技术实训报告 第 23页 FC1 中程序 水位选择水位选择 PLC 控制技术实训报告 第 24页 启动启动 延时一秒，开始放水延时一秒，开始放水 PLC 控制技术实训报告 第 25页 开始进水开始进水 延时两秒延时两秒 PLC 控制技术实训报告 第 26页 开始正反转开始正反转 PLC 控制技术实训报告 第 27页 排水排水 PLC 控制技术实训报告 第 28页 排水结束，脱水排水结束，脱水 大循环大循环 PLC 控制技术实训报告 第 29页 PLC 控制技术实训报告 第 30页 FC2 中的程序 PLC 控制技术实训报告 第 31页 PLC 控制技术实训报告 第 32页 课程设计心得体会课程设计心得体会 为期两周的实训就这样结束了，这两周让我收获了不少。此次课程设计完全达到了报 告的要求圆满结束，我们小组本次设计的任务是实现自动洗衣机。通过前俩个基本任务使 得我更进一步了解 PLC，也很可能为将来的毕业设计奠定了一定的基础比如说如何使用显