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文档简介
目 录摘 要21.1全自动洗衣机PLC控制的控制要求31.1.1全自动洗衣机的基本结构、工作流程和工作原理31.1.2洗衣机控制要求41.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置41.2.1控制系统硬件接线图41.2.2模块功能概述51.3全自动洗衣机控制系统程序设计和调试51.3.1编程软件51.3.2程序的流程图、构成和相关设置51.4全自动洗衣机PLC控制系统程序71.4.1系统资源分配71.4.2源程序8参考文献16致谢辞17摘 要随着科学技术不断进步和社会飞速发展,洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。本文首先介绍了洗衣机的发展,然后重点介绍了洗衣机的设计,对程序流程图及编程软件进行了说明,最后对系统进行了仿真。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。最后就本课题所做的工作进行了总结,并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善,不可以单独脱水及洗衣时间的设置;由于时间有限,没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用,本设计具有广泛的推广价值。AbstractWith the continuous progress of science and technology and the rapid development of society, washing into peoples everyday life, household products. Fully automatic washing machines, multi-functional and intelligent direction of its development. This paper describes the development of washing machines, washing machine and then focuses on the design and programming software, the program flow chart are described, and finally the system is simulated. The design uses a step sequence programming instructions, according to process requirements of simple programming, which allows dual coils, PLC sampling buttons and limit switch changes the external input signal, perform the appropriate procedure, and then reversing the motor output control and dehydration treatment. Finally on the subject summarized the work done, and further research put forward their views. The design of the automatic washing process requirements need to be improved, not a separate set of time dehydration and laundry; Due to time constraints, no further improvement. Automatic washing machine based on widely used in daily life, the design of a wide range of promotional value. 朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容朗读1.1全自动洗衣机PLC控制的控制要求1.1.1全自动洗衣机的基本结构、工作流程和工作原理1、 全自动洗衣机的基本结构全自动洗衣机的基本结构如图1-1所示。 图1-1 全自动洗衣机的基本结构图2、全自动洗衣机的工作流程全自动洗衣机的单循环工作流程示意图如图1-2所示。开始进水洗涤排水脱水结束图1-2全自动洗衣机的单循环工作流程示意图3、全自动洗衣机的工作原理洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。 洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。 脱水时,由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合,洗涤电动机正转进行甩干。 洗涤完成由蜂鸣器报警。1.1.2洗衣机控制要求全自动洗衣机控制系统的要求:(1) 按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、 低)水 位,关水(2) 2秒后开始洗涤(3) 洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒(4) 如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒(5) 开始清洗,重复(1)(4),清洗两遍(6) 清洗完成,报警3秒并自动停机(7) 若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数)1.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置1.2.1控制系统硬件接线图1控制系统硬件接线图全自动洗衣机控制系统硬件接线图见所附图纸。2PLC外形图全自动洗衣机控制系统选择西门子公司的S7-200系列PLC(6ES7 214-1AD23-0XB0)作为控制单元,如图1-3所示为所选PLC外形图。图1-3 PLC(6ES7 214-1AD23-0XB0)外形图3I/O地址分配由于S7-200 224 CPU模块有14点数字量输入,10点数字量输出,所以不需要再增加扩展模块。模块上的输入端对应的输入地址是I0.0I1.2,输出端对应的输出地址是Q0.0Q1.01.2.2模块功能概述CPU模块采用西门子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模块。由于该模块采用直流24V供电(直流晶体管输出),有14点数字量输入和10点数字量输出,完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求,所以不在需要另外的数字量输入/输出模块。1.3全自动洗衣机控制系统程序设计和调试1.3.1编程软件以西门子公司为S7-200PLC设计的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4编程软件为例。1.3.2程序的流程图、构成和相关设置1.流程图 正常运行流程图正常运行流程图如图1-4所示。流程图描述:按下启动按扭,开始进水;进水到规定高度,使水位开关接通,实现洗涤正转,并停止进水;洗涤正转30S后,停止2秒,反转30S后,停2秒。计数器加1,累计洗涤次数;若未满5次则重复进行洗涤,直至洗涤达到5次,开始排水.由于排水,水位降低,当水位低于规定下限水位时,排空检测开关接通,开始脱水,脱水30S后,计数器加1,脱水停止.然后再返回到进水动作 重复上述过程3次,报警并停机起动停机报警脱水3次30S脱水排水洗5次暂停2S30S洗涤反转暂停2S30S洗涤正转停止进水进水水满 N Y Y N Y N Y Y N Y NY NY 图1-4 正常运行的流程图(2)程序的构成这个程序只有自动方式。在自动方式下,PLC将运行已经设置好的程序和参数(用于全自动洗衣机一切都工作正常的情况下)。(3)程序的下载、安装和调试将各个输入/输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备正确连接,完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4编程软件的指令完成。若要修改程序,先将PLC设定在STOP状态下,运行编程软件,打开全自动洗衣机程序,即可在线调试。1.4全自动洗衣机PLC控制系统程序1.4.1系统资源分配1)数字量输入部分全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关共11个输入点。具体的输入分配如表1-1所示。 表1-1 输入地址分配名称符号地址启动按钮SB1I0.0停止按钮SB2I0.1高水位按钮SB3I0.2中水位按钮SB4I0.3低水位按钮SB5I0.4排空检测开关ST1I0.5高水位检测开关ST2I0.6中水位检测开关ST3I0.7低水位检测开关ST4I1.0手动排水按钮SB6I1.1手动脱水按钮SB7I1.22)数字量输出部分全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分配如表1-2所示。表1-2 输出地址分配名称符号地址启动指令J1Q0.0进水阀控制继电器J2Q0.1电动机正转及脱水继电器J3Q0.2电动机反转继电器J4Q0.3排水阀控制继电器J5Q0.4报警蜂鸣器HAQ0.5高水位指示灯HL1Q0.6中水位指示灯HL2Q0.7低水位指示灯HL3Q1.03)定时器部分具体的定时器分配如表1-3所示。表1-3 定时器分配定时器功能T37延时2秒开始洗涤T38洗涤正转定时3秒T39洗涤反转定时1秒T40脱水定时10秒T30报警定时3秒4)计数器部分具体的计数器分配如表1-4所示。表1-4 计数器分配计数器功能C1洗涤循环计数5次C2清洗和漂洗计数3次1.4.2源程序1)启动全自动洗衣机Q0.0是启动输出,M0.1是启动辅助继电器,当洗衣机的启动按钮按下时,Q0.0和M0.1得电。它的指令程序为:Network 1 开始洗涤LD I0.0O M0.1AN C2AN I0.1= M0.1= Q0.0 所对应的梯形图如图1-5所示图1-5 启动指令梯形图2)进水阀控制洗衣机启动后,再按下水位选择开关,进水电磁阀得电,洗衣机开始进水。当所选择水位的限位开关动作后,进水电磁阀释放,洗衣机停止进水。它的指令程序为:Network 2 进水阀控制LD M0.1EULD I0.5EUOLDO M0.3AN M0.2= M0.3Network 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3= Q0.1Network 4LD Q0.1EDTON T37, +20Network 5LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2所对应的梯形图如图1-6所示图1-6进水阀控制梯形图3)洗涤控制当进水电磁阀释放2秒后,洗衣机开始洗涤。洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒,如此循环5次,总共320秒。它的指令程序为:Network 6 正转及脱水控制LD M0.2AN T38AN Q0.3A M0.1LD I0.5AN T40AN Q0.3A M0.1OLDLD I1.2AN M0.1OLD= Q0.2Network 7LD M0.2AN T39TON T38, +300Network 8 反转控制LD T38AN T39AN I0.5A M0.1= Q0.3Network 9LD Q0.3TON T39, +300Network 10LD T39EDLD T40EDCTU C1, +5所对应的梯形图如1-7所示图1-7洗涤控制梯形图4)出水阀控制当洗涤循环5次结束后,排水电磁阀得电,洗衣机开始排水。它的指令程序为:Network 11 出水阀控制LD C1LD I1.1AN M0.1OLD= Q0.4所对应的梯形图如图1-8所示图1-8出水阀控制梯形图5)脱水计时当排空检测限位开关动作后,开始30秒脱水。它的指令程序为:Network 12 脱水计时LD I0.5TON T40, +300所对应的梯形图如图1-9所示图1-9脱水计时梯形图6)清洗和漂洗计数脱水结束后,洗衣机开始清洗,开始进水直到选择的水位,2秒钟后开始清洗。清洗时,正转3秒,停秒,然后反转秒,停1秒。循环5次后,开始排水,排空后脱水20秒。一共清洗2遍。它的指令程序为:Network 13 清洗和漂洗计数LD M0.2EDLDN M0.1CTU C2, +3所对应的梯形图如图1-10所示图1-10清洗和漂洗计数梯形图7)报警输出清洗完成后,报警3秒并自动停机。它的指令程序为:Network 14 报警输出LD M0.1TOF T30, +30Network 15 LDN M0.1A T30= Q0.5所对应的梯形图如图1-11所示图1-11报警输出梯形图8)水位指示显示全自动洗衣机的水位。它的指令程序为:Network 16 水位指示LD I0.6= Q0.6Network 17 LD I0.7= Q0.7Network 18LD I1.0= Q1.0所对应的梯形图如图1-12所示图1-12水位指示梯形图参考文献(1) 宫淑贞,徐世许。可编程控制器原理及其应用(第二版)人民邮电出版社(2)王永华。 现代电气控制及PLC应用技术(第二版) 北京航空航天大学出版社,2008.2(3)西门子公司。SEMATIC S7-200可编程序控制器系统手册,2004.6(4)自动化网论坛。自动化网在线交流中心。(5) PL
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