基于PLC的工业洗衣机控制系统设计

1、大学毕业设计(论文)设计主题：基于可编程控制器的工业洗衣机控制系统设计系：电气工程系专业：电气自动化技术(工业和企业电气)等级：启功电气091301姓氏：苏海中学编号。093905130131讲师：马建峰职称：讲师南京，6月20日12摘要本文采用西门子S7-200系列可编程控制器作为工业洗衣机控制系统的主控制器，解决生活中繁重的洗涤任务。在工业洗衣机的设计过程中，选用西门子S7-200系列可编程控制器作为微机程序控制，利用变频器改变电机的运行方向和速度。首先，通过了解可编程控制器和可编程控制器在工业洗衣机中应用的相关知识。然后，设计了工业洗衣机控制系统的硬件系统和软件系统。在硬件系统设计中，电

2、机、变频器和可编程控制器相互识别和应用；在软件系统设计中，涉及系统流程图、顺序功能图和梯形图的设计。在系统的设计中，我们可以更好的理解和使用工业洗衣机系统。可编程控制器；变频器；工业洗衣机；控制系统摘要本文主要介绍本厂在特殊场合，需要大量洗涤，洗涤频繁，地方有很多。西门子S7-200系列可编程控制器为工业洗衣机控制系统中的主控制器，解决生活中繁重的洗涤任务。在工业洗衣机设计过程中，选择西门子S7-200系列可编程控制器作为微机程序控制，同时利用变频器改变电机运行的方向和速度。首先，通过知识，了解可编程控制器和可编程控制器在工业洗衣机中的应用的相关知识。然后，我们对工业洗衣机控制系统的硬件和软件

3、系统进行了设计。在硬件系统设计中，对电机和变频器以及可编程控制器之间的相互理解和应用；在软件系统设计中，涉及流程图、系统功能图、顺序梯形图的设计。在系统的设计中，让我们对工业洗衣机系统有更好的了解和使用。可编程控制器；变频器；工业洗衣机；控制系统目录1导言11.1研究可编程控制器工业洗衣机控制系统的目的和意义11.2可编程控制器工业洗衣机控制系统的优点12工业洗衣机的工作原理和结构22.1工业洗衣机的工作原理22.2工业洗衣机的结构23工业洗衣机硬件系统43.1可编程控制器和外围电路的选择43.2变频器和控制电路用可编程控制器73.3系统操作的控制电路84工业洗衣机软件系统124.1系统流程图

4、124.2系统的顺序功能图144.3系统梯形图程序16结论20致谢21参考文献221导言早在上个世纪初，人类就发明并制造了洗衣机。可以说，洗衣机的发明和创造是工业发展的结晶，给人们的现实生活带来了极大的便利。当时，洗衣机只有一个水桶，只能简单地操作，不能在应用中实现更多的功能。随着社会的进步和科学技术的发展，21世纪的洗衣机发生了巨大的变化。全自动洗衣机已经在现实生活中广泛使用。随着工业技术的发展，我们利用现有技术开发和创新了一种具有商业用途的多功能工业大容量洗衣机，实现了大量的工业洗衣。工业洗衣机用途广泛，主要用于酒店、宾馆、学校宿舍、一些行业和其他需要大量洗衣和频繁洗衣的场所。这就要求洗衣

5、机运行平稳，具有洗涤效果好、容量大、故障少、可靠性高、噪音低、使用寿命长等特点。这使它满足了社会和经济发展的需要。1.1研究可编程控制器工业洗衣机控制系统的目的和意义本文主要研究基于可编程控制器的工业洗衣机控制系统的设计。以工业洗衣机为载体，在实践中更好地运用可编程控制器控制，理论与实践相结合可以使我们学到更多的知识，更好地发展自己。使用可编程控制器具有操作简单、抗干扰能力强、输入输出接口多、运行速度快、稳定可靠、维护维修方便等优点，使洗衣机更趋于经济需求和社会发展。另外，可编程控制器控制的洗衣机可靠性高、功耗低、使用寿命长、环境适应性强，适合工业洗衣机的发展。此外，工业洗衣机利润高，这使得可

6、编程序控制器洗衣机发展更好，具有重大的经济和社会意义。1.2可编程控制器工业洗衣机控制系统的优势与传统洗衣机相比，可编程控制器工业洗衣机控制系统的优势突出表现在以下几个方面：(1)可靠性高，抗干扰能力强PLC采用现代大规模集成电路技术，内部电路采用先进的抗干扰技术，可靠性高。(2)配套设施齐全，功能完善，适用性强迄今为止，可编程控制器已形成大、中、小型系列产品。它可用于各种规模的工业控制场合。现代可编程控制器除了具有逻辑处理功能外，还具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。(3)易学易用，深受工程技术人员欢迎作为通用工业控制计算机，可编程控制器是工矿企业的工业控制设备。其界面简单，编程

7、语言容易被工程师和技术人员接受。(4)系统设计和建设工作量小，维护方便，易于改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线，大大缩短了控制系统的设计和施工周期，使维护更加容易。更重要的是，可以通过改变程序来改变同一设备的生产过程。(5)体积小、重量轻、能耗低以超小型PLC为例，底部尺寸小于100毫米，重量小于150克，功耗只有几瓦。由于体积小，易于安装在机器内部，是实现机电一体化的理想控制设备。工业洗衣机的工作原理和结构2.1工业洗衣机的工作原理可编程控制器在系统中处于中心位置。洗衣机的进水、洗涤、排水和脱水由水位开关作为可编程控制器的输入信号控制，可编程控制器的输出信号决定

8、电磁进水阀和电磁排水阀的工作状态以及电机的工作状态，从而实现自动控制。水位开关用于控制洗衣机内的高、中、低水位，电磁进水阀起到开启和关闭水源的作用。当水进入时，电磁进水阀打开进行注水和排水，当洗涤衣物时，洗涤电机启动，当脱水时，脱水桶启动。示意图如下图1所示。S7-200可编程控制器进水/排水电磁阀变频器水位开关报警系统发动机图1工业洗衣机工作原理图2.2工业洗衣机的结构在设计这种多功能工业洗衣机之前，必须考虑许多问题，如洗衣机的可靠性、安全性、开发和推广价值等实际问题。设计可编程控制器控制系统时，以下描述应遵循以下基本原则：(1)最大限度地满足控制要求最重要的原则是充分发挥可编程控制器的功能

9、，最大限度地满足控制要求设计控制系统是保证PLC控制系统长期安全、可靠、稳定运行的重要原则。(3)尽一切努力做到简单、经济、使用和维护方便在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断扩大项目的效益，另一方面也要注意不断降低项目的成本。这就要求设计人员不仅要使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，而不是盲目追求自动化和高指标。(4)满足发展的需要随着技术的不断发展，对控制系统的要求也会不断提高，在设计中应适当考虑控制系统未来发展和完善的需要。在设计工业洗衣机时，波轮洗衣机具有清洗速度快、时间短、操作相对方便等优点，更适合大型洗衣场合。因此，我选择了波轮洗衣机在大型场合的应用。

10、在控制技术上，选用可编程控制器作为控制器来设计工业洗衣机控制系统，主要针对产品实现功能齐全、外围电路简单、维护简便、易于继续编写编程语言来实现更新和升级等特点。最大限度地满足被控对象的控制要求，保证PLC控制系统在应用中的安全性和可靠性，满足企业发展的需要，为洗涤工作量大的企业提供极大的便利。YV2排水排水传感器低水位选择开关中等水位选择开关MYV1水高水位选择开关发动机高水位传感器中等水位传感器低水位传感器图2洗衣机框图因此，工业洗衣机的框图如下图2所示。洗衣机的洗涤桶(外桶)和脱水桶(内桶)位于同一中心。外桶是固定的，用来盛水。内桶可以旋转脱水。内桶周围有许多小孔，使内桶和外桶之间的水流相

11、通。洗衣机的进水和排水分别由电磁进水阀和电磁排水阀控制。洗涤前，根据高、中、低水位选择洗涤功能是普通洗涤还是强力洗涤，然后进入模式状态，开始给水，通过进水管向外桶注水，并通过内置加热器开始加热，以满足量程要求，相应的传感器有信号输出，然后控制可编程控制器的输出，使进水阀断电。排水时，排水阀由电控系统打开，水从外桶排放到机器外部。洗涤正转和反转是通过洗涤电机驱动波片正转和反转来实现的，此时脱水桶不旋转。脱水时，电控系统关闭离合器，洗涤电机带动内桶向前旋转进行甩干。高、中、低水位开关分别用于检测高、中、低水位。启动按钮用于启动洗衣机。停止按钮用于手动停止进水、排水、脱水和报警。排水按钮用于实现手动

12、排水。在这种工业洗衣机的设计中，水温被认为有利于洗涤衣物的清洁效果，因此在外桶下面放置了加热器，这对于洗涤剂去除油污是最有利的。我认为它最有价值的方面，是帮助企业改善他们的企业文化形象：给工厂里的工人洗大量油腻的工作服。避免员工在家洗衣服的一成不变，为员工创造一个舒适的闲暇时间，给工作带来愉快的心情，以一种微妙的方式提升企业的文化内涵。工业洗衣机硬件系统3.1可编程控制器和外围电路的选择在洗衣机系统控制器方面，由于旧的工业洗衣机以前采用继电器顺序控制，这种方式不利于系统的稳定性，而且维护率高，费时费力输入输出点的合理选择也是可编程控制器的重要指标之一。输入输出的选择不仅要满足系统的控制要求，还要在合理的范围内降低投资成本。可编程控制器的总输入输出点和类型应根据被控对象控制的模拟量、开关量和输入输出设备来确定。通常，一个输入和输出元件应占据一个输入和输出点。考虑到未来的调整和扩大，预计总点数应增加20%-30%的储备。系统有13个数字输入点和8个数字输出点。根据以上分析，本设计有13路输入信号和8路输入信号。工业洗衣机输入输出分配表见表1。表1系统输入输出分配表输入设备进入第一点密码输出设备输出点q密码启动按钮I0.0SB1进水电