PLC在自动洗衣机中的应用实例.doc

基于PLC在全自动洗衣机中的应用作者：XXXXX摘 要 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器（PLC）对全自动洗衣机进行设计，实现系统的灵活性、高稳定性和可靠性。关键词 PLC 控制 全自动 灵活性Abstract：According to the work principle of automatic washing machine, using the programmable controller design of automatic washing machine, realize the flexibility of the system, high stability and reliability.Keyword: PLC Controller Automatic Flexibility1. 引言 11 PLC的基本概念可编程序控制器（programmable controller），现在一般简称为PLC（programmable logic controller），它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通 信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三大支柱之一。可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC 。12 PLC的工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 输入采样阶段： 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 用户程序执行阶段 ：在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 输出刷新阶段 ：当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。1.3 PLC的未来展望 21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网组成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。2. 设计要求、目的全自动洗衣机，按下SB1按钮启动时开始进水。水满（即水位到达高水位）时停止进水并开始洗涤正转，正洗15秒后暂停。暂停3秒后开始洗涤反转，反转15秒后暂停。暂停3秒后，若正、反转未满3次，则返回从正洗开始的动作，若正、反洗满3次时开始排水。水位下降到低水位时开始脱水并继续排水。脱水10秒即完成一次从进水到排水的大循环过程。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3次大循环，则进行洗完报警。报警10秒后结束全部过程，自动停机。3. 设计的具体实现 1) PLC投入运行，系统处于初始状态准备好启动;2) 启动时开始进水；3）水满（上限位）时停止进水并开始洗涤正转；4）正转15S后暂停；5）暂停3S后开始洗涤反转；6）反转15S后暂停；7）暂停3S后，若正、反转未满3次时，返回头从正洗开始的动作；8）正、反洗涤满3次时则开始排水；9) 水位下降到低水位是开始脱水并继续排水；10）脱水10S即完成一次从进水到排水的大循环过程；11）若完成3次大循环，洗完报警10S后自动停机。4. 系统程序流程图图1.1 系统程序流程图5. 系统动作流程图 图2.1 系统动作流程图6. 外部输入/输出点（I/O）设计 输入点： 输出点：启 动-X0 报 警-Y0高水位-X1 进水阀门-Y1低水位-X2 正 转-Y2停 止-X3 反 转-Y3 排水阀门-Y4 脱 水-Y5 启动洗衣机-Y67. PLC电机控制外部接线图图3.1 PLC电机控制外部接线图8. FP1型全自动控制梯形图图4.1 FP1型全自动洗衣机控制梯形图按下启动按钮SB1，X0 常开触点闭合，输出继电器Y6得电为“1”，同时Y6常开触点闭合自锁；Y6常开触点闭合使输出及电气Y1得电为“1”，进水阀门打开，开始注水。到高水位时，X1常闭触点断开，进水阀门关闭；同时X1常开触点闭合，内部辅助继电器R20得电为“1”，R20常开触点闭合，输出继电器Y2得电为“1”，洗衣机开始正转洗涤；同时计时器T1得电，15s后T1常闭触点断开，Y2断电，正转洗涤停止。同时，T1常开触点闭合，计时器T2得电，3s后T2常开触点闭合，输出继电器Y3得电为“1”，洗衣机开始反转洗涤，同时T3得电，15s后T3常开触点闭合，T4得电，3s后T4常开触点闭合，计数器CT100计数1次；T4常闭触点断开，计时器T1、T2、T3、T4失电复位，T4失电后常开触点恢复闭合，R20得电后，Y2得电，开始正转洗涤，如此循环3次，计数器CT100计数3次后，C100常开触点闭合，输出继电器Y4得电为“1”，排水阀门打开排水，待排水降至低水位时，输入继电器X2常闭触点断开，Y4失电为“0”，停止排水，同时X2常开触点闭合，输出继电器Y5得电为“1”，开始脱水，同时Y5常开触点闭合，Y4得电，继续排水，同时计时器T5得电，10s后T5常闭触点断开，Y5失电为“0”，脱水停止；同时T5常开触点闭合，计数器CT101计数1次。同时T5常开触点闭合，高水位进水阀开始注水，开始第2次大循环，如此循环3次，计数器CT101常开触点闭合，输出继电器Y0得电为“1”，报警器报警，同时计数器T6得电，10s后T6常闭触点断开，Y0失电为“1”，停止报警，自动洗衣过程完成。9.程序语句10. 总结PLC已经成为当今空前活跃的领域，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的开发技术是十分重要的。11.参考文献1 贾德胜. PLC应用开发实用子程序M.人民