《投币式洗衣机的PLC系统设计》.doc

学 号 111401040125电气控制系统与可编程控制器课 程 论 文论文题目：投币式洗衣机的PLC控制系统设计姓 名：班 级：机械电子113班电 话：电子邮箱：提交日期：河南科技大学2014 至 2015 学年 第 一 学期 课程论文评分表评分内容分值评分标准得分论文选题20A论文具有前瞻性，有较多的创新见解：1620分B论文具有前瞻性，有少数的创新见解：515分C论文没有前瞻性，无创新：04分论文结构40A论文层次分明，内容组织有序：3040分B论文层次一般，内容组织一般：1529分C论文层次不合理，内容组织不合理：14分以下语言组织20A语言简练，通顺：1620分B语言一般，基本通顺：1215分C语言不通顺，错别字较多：11分以下结合实际20A论文有较高的使用价值，能够解决实际问题：1620分B论文使用价值一般，有一定的参考价值：815分C论文没有使用价值：07分合计100 学号：111401040125（2015）投币式洗衣机的PLC控制系统设计河南科技大学机电工程学院，洛阳 471003摘要：投币式洗衣机在学校等场合具有很强的实用性，可以为人们提供洗衣便捷的服务。投币式洗衣机是一种自助式服务洗衣机,从工作环境不好、操作要求简便、可靠性高等方面的考虑,采用了S7-200PLC进行控制系统设计。通过对投币总值进行判别选择不同的洗涤方式,并输出相关信号,指导使用者正确使用。关键词:PLC投币式 洗衣机 控制系统The design of PLC controlsystemfor coin operatedwashing machineAbstract: Coin operatedwashing machinehas very strong practicabilityinschools and other places,can provide people withwashingand convenient services. Coin operatedwashing machineis a self-servicewashing machine. In consideration of the work condition and operation requirements of the convenience ,simplicity and reliability. S7-200 PLC is applied to design of control system to PLC outputs signals to guide the user by judging the quantities of coins operated washing machine. Key words: PLC ;coin operated ;washing machine ;control system 0 前言8随着社会的进步,人类生活节奏的加快,24h不停歇营业无人值守的自助经营模式因其自助、自己、便利的特性,正被大多数的人所接受。手洗衣服是一种耗力、耗时、耗神的劳动,尤其是学校、工厂等洗涤条件有限的场所,自助投币式洗衣机拥着广阔的前景。为了满足投币式洗衣机的市场需求，解决学校、工厂等场合的洗衣难等问题；为了让投币式洗衣机体积更小，更轻便，便于安装，节约成本，所以我研究和设计了PLC系统为基础的投币式洗衣机。PLC控制投币式全自动洗衣机研究意义：PLC控制投币式全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，使用术语依然是继电器一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电控人员一目了然PLC控制使用简单，它的I/O已经做好，输入输出信号可直接连接，而且输出口具有一定驱动能力，其输出触头容易达220V2APLC是专门应用手工业现场自动控制装置，再系统软硬件上采用抗干扰措施当工作程序需要改变时，只需改变PLC的内部，重新编程而无需对外围进行重新改动从这些方面突出了使用PLC控制投币式洗衣机的优越性11设计思路1）设计思路：流程图:通电复位之后进行投币,对投币脉冲进行累加并存入到数据寄存器MB1中。当投币间隔超过15s视为投币结束,进行判断选择不同工作方式。程序的关键是正确设置不同工作方式之间的转换条件。根据以上思路设计出系统工作流程图(图1)。2）控制要求2：a） 通电后,放入衣服和洗衣粉，盖上洗衣机盖子,此时洗涤过程不能洗涤,否则停机。b) 工作水位根据洗衣量手动设置，有高、低两种，有相应的指示灯指示。c) 根据洗涤衣物种类选择相关的洗涤方式,通过投币器投入所需要的1元硬币数(限用1元币)来确定洗涤方式。d) 当投币总值为1元时,进行单独脱水方式,单脱水指示灯亮;当投币总值为2元时,进行漂洗方式,漂洗指示灯亮;当投币总值为3元时,进行弱洗工作方式,弱洗指示灯亮;当投币总值为4 元及以上(若多投不找余)时,进行强洗工作方式,强洗指示灯亮。e) 洗涤时,电机正转30s,停2s,然后反转30s,停2s,如此循环弱洗20次,强洗25次,排空后高速脱水30s。f) 开始漂洗,重复漂洗两遍。完成后,蜂鸣器报警5s,提示洗涤结束。g) 当打开机盖取出衣服后,复位进入新一轮洗涤准备。2模型原理根据控制要求,系统的输入量有:检测机盖合上的压力开关KP,1元投币光电开关ST13,零、低、高水位检测传感器ST2ST4(传感器遇水就通:ON;离水就断:OFF)4,水位选择按钮SB(SB按下为高水位,否则为低水位)。系统的输出信有:高、低水位选定指示灯HL0,HL1,强洗、弱洗、漂洗、单脱水工作方式指示灯HL2HL5,蜂鸣器驱动HA,进、排水电磁阀YV1,YV2,电机正、反转接触器KM1,KM2及高速脱水电磁离合器YC。共需实际输人点数6个,输出点数12个。本系统选用西门子公司的S7-200CPU226型PLC,其输入点数为24.输出点数为16点5。本系统PLC的1/O资源配置表如表l所示。控制程序6:控制程序的编制可以通过在PC机上用STEP72Micro/WIN32软件创建、测试、仿真和修改PLC控制程序,然后通过专用电缆将程序下载到PLC中。程序梯形图如图2所示。程序解释如下:第1,2逻辑行:接通电源或上次洗衣完成使内部寄存器M0.0闭合一个扫描周期,对投币计数存储器MB1复位。第35逻辑行:当顾客投入1元硬币后,光电开关I0.1(ST1)产生累加脉冲,MB1增1,并对投币间隔进行定时。第6逻辑行:当投币间隔超过15s,视为投币结束,对投币值进行判断。若为1元,单脱水工作方式指示灯Q015接通;若为2元,单漂洗工作方式指示灯Q014接通;若为3元,弱工作方式指示灯Q013接通;若为4元及以上, 强洗工作方式指示灯Q012接通。第78逻辑行:对水位选择进行判别,当按钮I0.5(SB)按下为高水位,高水位指示灯Q0.0接通,否则,低水位指示灯Q0.1接通。第9逻辑行:若为弱洗Q0.3或强洗Q0.2或单漂洗Q0.4且经过首次脱水完成T41,并且漂洗次数未达(C2常闭触点接通)则进水阀Q1.0接通,开始进水,达设定水位停止。第1016逻辑行:电机正转30s,停止2s;再反转30s,停止2s。进行洗涤循环操作,并分别在14逻辑行进行弱洗15次计数,在15逻辑行进行强洗20次计数。达设定次数完成洗涤M0.5接通。第1718逻辑行:当洗涤完成M0.5或单脱水Q0.5或单漂洗Q0.4任一接通开始排水,排水电磁阀Q1.1接通,开始排水。当零水位检测开关失电(说明无水,水已排空)且Q1.1接通开始脱水,脱水电磁阀Q1.4接通30s,进行脱水。第19逻辑行:当脱水时间到T41常开触点闭合,且非单脱水方式Q0.5常闭触点断开,开始漂洗2遍(重复执行第619逻辑行)。第20逻辑行:当漂洗次数达到C2常开闭合或单脱水Q0.5接通且脱水时间达T41闭合,蜂鸣器Q0.6接通,报警5s提示全部程序完成并返回。当打开盖子取衣时,I010断开使相关信号复位,为新的一轮洗衣做准备。3应用/实验控制程序的编制可以通过在PC机上用STEP72Micro /W IN32软件创建、测试、仿真和修改PLC控制程序,然后通过专用电缆将程序下载到PLC中。4结论基于PLC系统控制的投币式洗衣机，不仅能适应不同的工作环境,非常适用于提供自助式服务领域的控制系统，而且满足控制要求而且编程简单,维修调试方便,操作简便,工作可靠性高。通过这次控制程序的设计，了解到一个控制程序的设计要建立在相应的系统设计之上，要结合系统的实际要求来编写程序，这样写出的程序才具有实际意义。同时让我意识到只有将软件与硬件知识相结合，软硬兼施，才能具备一个工程师的综合素质。参考文献:1 赵爱洋 PLC控制全自动洗衣机毕业论文。2 荣俊昌.全自动洗衣机原理与维修M.北京:高等教育出版社,2004.3 梁森,黄杭美.自动检测与转换技术M.北京:机械工业出版社