自动洗衣机PLC控制系统设计

1、自动洗衣机PLC控制系统设计河北工程大学课程设计说明书（2013 /2014 学年第学期）课程名称：可编程序控制器课程设计题 目：自动洗衣机PLC控制系统设计专业班级 ：学生姓名 ：学 号：指导教师 ：设计周数 :设计成绩 :2014年6月25日1、课程设计目的自动洗衣机 PLC 控制系统设计1.1 了解自动洗衣机的结构、电器系统和控制要求。1.2 掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。1.4 进一步熟悉常用设备、元器件的类型和特征，并掌握合理运用原则和使用方法。培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。1.5 熟悉上下位机的连接方法。1.6 综合运用所学的理论知识独立完成一个课

2、题， 培养学生独立分析和解决实际问题的能力 ,学会撰写课程设计总结报告。2、课程设计正文：2.1 系统分析：工作原理全自动洗衣机实物示意图如下所示。全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱 水桶（内桶）是以同一中心轴安放的。外桶固定，做盛水用，内桶可以旋转， 做脱水（甩干）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、排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水 阀打开，经进水管将水注入外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开。将水 由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、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，由洗涤电机带动内桶

3、 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。停止按钮用开实现手动停止进水、排水、脱水与报警。排水按钮 用来实现手动排水。控制系统自动洗衣机 PLC 控制系统设计本课题主要着重于全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、 排水、脱水、报警，所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。 控制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间、调试周期，且要降低 成本。传统的洗衣机采用继电器控制的优点是装置结构简单、价格便宜、抗干扰 能力强。但是，这也是随之带来的一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期 磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的

4、触点容易产生电弧， 甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。在全负荷运载的情况下，大的 继电器将产生大量的热与噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系 统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间与人力和 物力去改制、安装和调试。这种电路接线多，只适用于小型的控制电路。采用PLC控制比继电器控制好的多，我们采用PLC来控制。（1）可靠性高，抗干扰能力强，高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路 采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。（2）配套齐全，功能完善，适用性强 PLC 发展到今天，已经形成了大、

5、 中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC 作为通用工业控制计算机， 是面向工矿企业的工控设备。（4） 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，PLC 用存储逻 辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计与建造的 周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程自动洗衣机 PLC 控制系统设计序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。（ 5） 体积小，重量轻，能耗低，由于体积小很容易装入机械内部，是实 现机电一体化的理想控制设备。本课题需研制出可靠性高、易于操作的全自动洗

6、衣机控制方法，该系统采 用 PLC 控制，主要包括电动机正反转控制、离合器控制、进排水电磁阀控制、 循环控制、保护和联锁。研究的具体内容包括：（ 1） 深入了解洗衣机的发展、结构与控制要求。（2）控制系统设计。包括硬件设计，PLC的选择，各硬件模块的介绍，软 件设计，编程方法。（ 3 ） 对编写好的编译程序进行实际调试。2.2 系统设计：全自动洗衣机实物示意图如下所示。全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱 水桶（内桶）是以同一中心轴安放的。外桶固定，做盛水用，内桶可以旋转， 做脱水（甩干）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、排水电磁阀来执行。进水时，通过

7、电控系统使进水 阀打开，经进水管将水注入外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开。将水 由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、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。停止按钮用开实现手动停止进水、排水、脱水与报警。排水按钮 用来实现手动排水毬杖朮省u进水【1器拎水按钮低水位开关内ln外以帕Kl I洗涤电机j S水St控M开关221 技术要求1. 幵始 选择好水位按键后按下启动按钮，PLC关闭出水阀门，打幵进水阀门 给洗衣机灌水，同时检测水位。当水位达到或

8、高于设定水位后停止注水。2. 洗涤 完成注水后启动洗涤：正转 5秒，停2秒，然后反转5秒，停2秒。 如此循环6次便完成了洗涤。3. 排水 排水一直排到水位检测值小于某个预定值，然后延时4秒停止排水。4. 灌水 洗衣机灌水直道水位达到或高于设定水位后停止注水。5. 漂洗 漂洗时正转5秒，停2秒，反转5秒，停2秒。如此循环5次便完 成了漂洗。6. 第二遍漂洗重复3、4、5步。7. 结束 排水直到水位检测值小于某个预定值，然后延时6秒停止排水& 警报 起动报警器鸣响2秒，然后停机。控制系统框图此次设计根据全自动洗衣机的工作原理，洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动

9、洗衣机中，这四个过程分别用相应的按 扭幵关来控制。利用可编程控制器PLC实现控制，用于说明PLC控制的原理方法 特点与工作特色。此次全自动洗衣机控制系统设计利用了西门子S7-200系列PLC的特点，对按鈕,电磁阀，幵关等其他一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机 洗衣过程的自动化。根据以上要求PLC的控制系统框图如下图 2。S7-200PLCy进水/排水电磁阀J洗涤电机- 丿竝水电机报警装置vJ V丿图2控制系统框图2.3 程序流程图自动洗衣机 PLC 控制系统设计进水排水正转脫水2.4 PLC外部接线图启动停止髙水位选择开关 中水位选择开关 低水位选样开关手动排水手动腕水高水陆传感器中水位传

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26、 电机底密计时臺| Comment3. 课程设计总结：1. 系统设计与设备选型a. 分析所控制的设备或系统。PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。b. 判断要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。（选型要求）自动洗衣机 PLC 控制系统设计2. I/O 赋值（分配输入输出）将要控制的设备或系统的输入 输出信号进行赋值， 与 PLC 的输入编号相 对应。3. 设计控制原理图a. 设计出较完整的控制草图。b. 编写控制程序。c. 在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序。4. 程序写入 PLC将你的程序写入可编程控制器。5. 编辑调试修

27、改你的程序a. 程序查错（逻辑与语法检查）b. 在局部插入END，分段调试程序。c. 整体运行调试6. 监视运行情况 调试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输出信号的变化情况。 各功能单元调试完成后，再调试全部程序，调试各部分的接口情况，直到满意 为止。从 PLC 只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调 试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要 修改，应将程序固化到 EPROM 中，以防程序丢失。自动洗衣机 PLC 控制系统设计 4课程设计心得体会：持续两周的关于全自动洗衣机 PLC 控制的课程设计已经结束了，通过此 次 PLC 程序设计实践 ,我实在是获益不浅 .PLC 是今年刚接触的一门新课， 刚开始 对这门课程很敢兴趣，可是学起来的时候感觉有点难度，所以学起来的有点畏 惧感，以致没怎么学好 ,每次上实训课的时候，虽然都是尝试着去操作，可还是 只会简单的输入程序。这次全自动洗衣机 PLC 控制课程设计让我进一步熟悉了 PLC程序设计，而且得到了用PLC程序设计解决实际问题的宝贵经验 .PLC程序 设计是一门重要专业基础课程，适用于大型系统软件和应用软件的开发。课程 设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现提出分析和解决实