PLC实训 洗衣机设计

1、电气控制系统实训论文 系 别： 机电工程系 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 2014年 6月 12日摘 要可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,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。关键词:全自动洗衣机;可编程控制器;简化结构;降低成本; Abstract Programmable Logic Controlle

2、r (PLC) is a common computer technology as the core automation and control devices, its functionality, high reliability, simple to program, easy to use, compact, industrial production in recent years been widely used, is hailed as one of the main pillars of contemporary industrial automation.In mode

3、rn society, fully automatic washing machines into each home, this article describes the PLC control system for automatic washing machine, which can improve the shortcomings of existing technology to simplify the structure, help to reduce costs and improve reliability.Keywords: automatic washing mach

4、ine; programmable controllers; simplified structure; reduce costs目 录引言11 全自动洗衣机的工作原理22 电动机控制线路图32.1 PLC输入元件选择32.2 PLC输入元件选择32.3 PLCI/O元件分配表42.4 PLC I/O接线图53 软件设计53.1 系统的顺序功能图设计53.2 全自动洗衣机的控制要求53.3 控制系统顺序功能图63.4 控制系统的梯形图设计73.5 程序指令表84 触摸屏115 程序调试11谢辞13参考文献14引言世界上第一台洗衣机于1858年诞生，但这台洗衣机使用费力，且损伤衣服，因而没被广泛

5、使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人发明了木制手摇洗衣机。1880年，美国发明了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。蒸汽洗衣机之后，水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。1910年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。1922年，美国改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。1932年，美国研制成功第一台前装式滚筒洗衣机。1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。全自动洗衣机从结构上分有波

6、轮式,搅拌式,滚筒式。目前,国内市场上销售的大都是波轮式和滚筒式，供应最多的是波轮式洗衣机。波轮式洗衣机的特点是洗净率高,但对衣服的磨损很大,随着人们生活水平不断地提高，丝绸,毛料,羊毛等大量走进普通家庭,厂商又适时地推出了滚筒洗衣机,它最大的优点是磨损率小,但洗净率比波轮式低,价格高。洗衣机产品可以分三类：普通型、半自动型和全自动型。普通型和半自动型洗衣机，都需要人为参与操作，才能完成洗衣、甩干、排水全过程；而全自动洗衣机在整个洗涤、甩干、排水过程中，无需人为操作和监控。国内外洗衣机品牌有海尔、小天鹅、荣事达、松下、惠而浦水仙、LG熊猫、西门子、日立好用。1 全自动洗衣机的工作原理以日常生活

7、中最常见的波轮式全自动洗衣机为例，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，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）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打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。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。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水

8、及报警。排水按钮用来实现手动排水。波轮式全自动洗衣机的实物示意图如图所示。图1-12 电动机控制线路图图2-12.1 PLC输入元件选择基于控制系统的要求，需要选定工作方式:控制按钮SB1SB3、限位开关SQ1SQ2。元件名称元件符号元件功能限位开关SQ1SQ2检测高、低水位按钮SB1SB3实现启动、停止、排水表2-12.2 PLC输入元件选择系统输出量为Y0Y7，一一对应于进水、进水阀灯、电机左转、电机右转、排水、排水灯、脱水、脱水灯和蜂鸣器，其中排水和脱水通过电磁阀YV1YV2实现最终控制，电机的正反转通过电动机线圈KM1KM2实现最终控制，脱水则通过离合器CL实现最终控制，BE控制报警。

9、元件名称元件符号元件功能电磁阀YV1YV2分别实现排水和脱水交流接触器KM1KM2控制电动机正反转表2-22.3 PLCI/O元件分配表输出元件分配表 元件名称 元件符号 输入点编号进水YV1Y0进水灯HL1Y1排水YV2Y4排水灯HL2Y5电机左转KM1Y2电机右转KM2Y3脱水CLY6脱水灯HL3Y7蜂鸣器BEY8输入元件分配表 元件名称 元件符号 输入点编号启动按钮SB1X0停止按钮SB2X1上限位开关SQ1X2下限位开关SQ2X3手动排水SB3X4表2-32.4 PLC I/O接线图图2-23 软件设计3.1 系统的顺序功能图设计全自动洗衣机工作原理：全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水

10、桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水(甩水)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，通过电动控制系统，使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。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。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。3.2 全自动洗衣机的

11、控制要求1.按下启动键，进水阀门打开，冼衣桶开始进水； 2.水位到达上限，上限开关按下，则进水阀灯灭，表示水已经注满；冼衣波轮开始旋转，左转方向5秒，停5秒，右转方向5秒，再停5秒，周而复始循环运行1分钟，波轮停止转动，排水阀灯亮，开始排水； 3.水位到达下限，下限开关按下，则排水阀门关闭，灯灭；甩干桶指示灯亮，甩干桶开始工作30秒；4.30秒后，蜂鸣器响，表示整个冼衣过程完成；5.按下停止键，冼衣机停止工作；6.按下手动排水键，冼衣桶开始排水3.3 控制系统顺序功能图图3-1PLC 投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。按下启动按钮时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水，开始左转洗

12、涤。左转洗涤5s后暂停，暂停5s后开始右转洗涤。右转洗涤5s 后暂停，暂停5s 后，若正、反洗涤未满3 次，则返回从洗涤开始的动作; 若洗涤满3 次时，则开始排水。排水水位若下降到低水位时，开始脱水。脱水30s则进行洗完报警。报警10s结束全部过程，自动停机。若按下停止按钮，可以手动排水。3.4 控制系统的梯形图设计程序梯形图按下启动按钮S1，X0 动合触点闭合，输出继电器Y1 得电为“1”，进水阀打开，开始注水且进水灯亮。到高水位检测传感器，X2 闭合，使其动断触点X1 断开，进水阀关闭;输出继电器Y2得点为“1”， 洗衣机开始左转洗涤；同时计时器T0 得电，5s 后T0动断触点断开，Y2

13、断电，左转洗涤停止。同时T0动合触点闭合，计时器T1得电，5s后T1动合触点闭合，输出继电器Y3得电为“1”，洗衣机开始右转洗涤，同时计时器T2得电，T2动合触点闭合继电器M1得点，T3开始计时，5S后T3 得电，5s 后T3，计数器C0K3 计数1 次;同时Y2得点，机电左转。 如此循环3次，正好一分钟。C0得电致使线圈Y4Y5得电，开始排水同时排水灯亮。待排水至低水位检测开关X3时，X3动断触点得电，Y6Y7 得电为“1”，脱水电机运转，开始脱水，停止排水，同时计时器T4 得电，30s 后T4 动断触点断开，Y6Y7 失电为“0”，脱水停止; 同时T5 动合触点闭合，Y8得电，蜂鸣器响起。

14、同时T5 开始计时10S，10S后蜂鸣器停止，自动洗衣过程完成。其中X1为手动停止按钮，X4 为手动排水按钮。3.5 程序指令表0 LD X01 OR Y02 OR Y13 ANI Y24 ANI X15 OUT Y06 OUT Y17 LD X28 OR Y29 OR T3 循环重新洗涤10 ANI M011 ANI C012 ANI X113 OUT Y2 洗衣机左转14 OUT T0 K50 保持5S15 LD T016 LD M017 ANI T118 ORB 19 OUT M020 LD M021 OUT T1 K50 停5S22 LD T123 OR Y324 ANI M125 A

15、NI X126 OUT Y3 洗衣机右转27 OUT T2 K50 保持5S28 LD T229 OR M130 ANI T331 OUT M132 LD M133 OUT T3 K50 停5S34 LDP T335 ANI X336 OUT CO K3 计数3次37 LD C038 ANI Y339 ANI Y640 ANI X141 ANI Y842 ANI M243 OR X444 OUT Y4 排水45 OUT Y546 LD X047 OR X148 RST C0 启动或者手动停止时计数器清零49 LD X350 OR Y6 51 OR Y752 ANI Y853 ANI X154

16、OUT Y6 甩干55 OUT Y756 LD Y657 OUT T4 K300 甩干保持30S58 LD T459 OR Y860 ANI X161 ANI T562 OUT Y8 蜂鸣器63 LD Y8 64 OUT T5 K100 蜂鸣器保持10S65 LD T566 OR M267 ANI X068 OUT M269 END4 触摸屏操作流程及结果如上程序。在软件菜单栏的对象选择中选取相应对象如开关、指示灯、并排布好位置。5 程序调试1程序开始T0不用继电器M0保持，直接连接T1，而T1一得电则X2开关停止、T0则不得点，所以程序一直在Y2和T0徘徊不能往下走，知道接入继电器M0使T0

17、保持，而让M0做X2的停止键。2. 当洗涤完成一次时T3得电，C0计数一次，T3循环至X2下方使电机从新洗涤即使Y2，T0得电。但因为之前M0得电使电路断开，所以应把M0断电让T3走下去。加入T1做M0的停止指令。3. 为了程序合理，计数器应在程序开始时或者手动停止是清零。4. 因为在程序运行中计数器C0计数到3后一直得电，执行排水Y4操作。而在甩干Y6，蜂鸣器Y8得电时是不能排水Y4。则Y6、Y8当做Y4的停止指令。当蜂鸣器Y8保持T510S后停止，则Y4就会从新得电。所以T5之后应该加继电器M2保持直至断电或手动停止。谢 辞经过两周的奋战我的PLC实训终于完成了。通过这次做实训发现自己的看法有点太片面。实训不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次实训使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，在这次实训中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学以及指导老师。   我的心得也