PLC课程设计报告-全自动洗衣机.doc

全自动洗衣机报告专业: 电子测量 班级: 09电仪2班设计成员: 指导老师: 目录第一节 设计任务及要求1.1 工艺要求及动作流程1.2 全自动洗衣机控制要求第二节设计思路2.1全自动洗衣机的特点及发展2.2全自动洗衣机的工作原理2.3 单相电动机正反转说明2.4 全自动洗衣机硬件设计图2.5 全自动洗衣机流程图2.6 i/o地址分配表2.7 设计梯形图第三节 设计特色第四节 实习总结一：课程设计任务及要求1.1工艺要求及动作流程：洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如下图所示。 自动洗衣机示意图说明：全自动洗衣机的洗衣桶（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、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。1.2控制要求1. 水位控制：高水位 低水位进水一.程序选择：全自动洗涤 快速洗涤 其他功能 ：水温加热到40度后在洗涤、脱水。（）全自动洗涤：（循环次）进水洗涤（正转10，停3，反转10，次）排水（15）脱水（30）停止(报警)（）快速洗涤：（循环次）进水洗涤（正转10，停3，反转10，次）排水（15）脱水（）停止(报警)（3）其他功能：a、水温由电热丝加热，水温40度用一温度传感器控制；b、脱水过程为30s，不需要洗涤；二：设计特色2.1 全自动洗衣机的特点 全自动洗衣机从结构上分有波轮式，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。全自动洗衣机是集洗涤，脱水于一体，并且能自动完成洗衣全过程的洗衣机。全自动洗衣机有各种洗涤程序，可供自由洗择，工作时间可任意调节，工作状态及洗、脱时间在面板都有显示，能自动处理脱水不平衡(具有各种故障和高低电压自动保护功能)，工作结束或电源故障会自动断电，无需看管，确保安全。全自动洗衣机按洗涤方式分：有搅拌式、滚筒式和波轮式。目前市场上供应最多的是波轮式全自动洗衣机。该机型结构紧凑，使用方便，洗净率较高，洗涤时间较短，但洗涤过程中，容易使衣物缠绕扭绞，影响洗涤均匀性，衣物磨损也较大，现该类机型已作改进，通过选用大波轮来弥补小波轮之不足。2.2 洗衣机的发展洗衣机从木制手摇洗衣机时代、蒸气洗衣机时代、电动洗衣机时代、搅拌式洗衣机、前装式滚筒洗衣机、喷流式洗衣机、波轮式洗衣机、半自动型洗衣机到全自动洗衣机和隧道式洗涤机等，经历了一个漫长的工程，但也体现了科技的迅速前进和飞速发展。 全自动洗衣机的工作原理洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。2.3 单相电动机正反转说明 要实现单相异步电动机的反转就必须使旋转磁场反转，实现单相异步电动机旋转磁场的反转，就要把工作绕组和启动绕组中的一组首端与电源的接线对调方可完成，因为单相异步电动机对旋转磁场（转向）是从电流相位超前的绕组向电流相位滞后的绕组旋转的，这样如果把其中一个绕组首端和末端与电源接法对调就等于把这个绕组的电流相位改变了180，假若原来这个绕组的电流相位是超前90，这样一来该接后该绕组的电路相位便成为滞后90了，结果就导致旋转磁场的方向也随之而改变。定时开关c启动电容lzlf正绕组启动绕组有的电容运行式单相异步电动机是通过改变电容的接法来改变单项异步电动机的转向的，如洗衣机的波轮电机需要经常正.反转 图一当定时器开关接于左边位置时，电容器串联在lf绕组上，则电流i if 超前 i iz 相位约90，设此时电动机正转，经过定时器所设定时间后定时器刀开关接通右边触点将电容器从lf绕组切断，串联到lz绕组中，则电流i lz超前i lf相位约90从而实现了电动机的反转。在该电路中实质上是主.副绕组相互交换来实现正反转的，因此这种单相异步电动机的工作绕组和启动绕组必须是可以互换的，所以它的工作绕组.启动绕组的线圈匝数线径，所占槽位数都是应该完全相同的。上述电路的工作状态展开图如下图二图三图三对于罩极式单机异步电动机而言，由于其旋转方向式由其内部结构决定的，因此外部接线无法改变罩极式单机异步电动机的旋转方向，所以罩极式单机异步电动机一般用于不需要改变方向的场合。2.4 全自动洗衣机硬件设计图2.5 全自动洗衣机流程图正常运行流程图如上图所示。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10s后,停止3秒,反转10s后,停止2秒。电机重复工作200次，累计洗涤次数;若未满3次则重复进行洗涤,直至洗涤达到3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。2.5 i/o地址分配表plc全自动洗衣机io表输入设备输入点号输出设备输出点号启动按钮sb10000辅助启动继电器sb71010停止按钮sb20001电机正转km10502排水电磁阀sb31001电机反转km20503高水位开关k10002脱水桶k60504中水位开关k20003水位未达到设定0511低水位开关k30004水位达到设定0512脱水按钮sb40005排水辅助继电器1014 加热40度sb50006进水电磁阀k81000温度传感器sb60007声音报警器k70505快速洗涤k30008220v交流电源05062.7 （1）设计梯形图3.5梯形图程序注释1、 按下启动按扭,0000为on，0001为on并自锁，0511为on,，当水位达到高水位时，0511为on，水位达到设定，0512为on，打开进水电磁阀，同时0512为on,。打开手动开关0015使1015为on，使水温加热到40度。并启动定时器tim00,延时2s.电动机启动，tim01动作，使电机正转20s, 并同时启动tim02，使电机反转20s。经过2秒的暂停，0503为on，电动机转动，开始洗涤。同时tim01开始计时，cnt0005计数1次。如此循环200次，直到cnt的计数为200，并使cnt0006计数1次，如此循环3次，直到cnt0006为3时，如此洗衣机大循环3次。排水电磁阀1001为on，开始排水。当水位达到低水位时，0004由on变为off,使0504为on,接通脱水电磁离合器，使0502为on，电动机启动开始脱水，并启动定时器tim02。30秒后tim03动作，启动定时器tim03，2秒后再次启动脱水马达，并使cnt0006计数1次，如此循环3次，直到cnt0006为3时，结束脱水,使0505报警器为on，报警器响3秒后，停止洗衣。三：设计特色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 功能完善，适用性强现代plc大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来plc的功能单元大量涌现，使plc渗透到了位置控制、温度控制、cnc等各种工业控制中。加上plc通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用plc组成各种控制系统变得非常容易。.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。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用plc的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。4 体积小，重量轻，能耗低以超小型plc为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。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。四 实习总结随着社会的发展工业化的加速，出现了洗衣机，再就是自动化洗衣机。无论是波轮式洗衣机也好，还是滚筒式洗衣机也好，都朝着智能化、水流方式多样化、洗衣方式创新化、设计更趋人性化四大特征方向发展。传统的电气控制已经不能满足现状的要求了。使智能化的控制取代了传统的工业控制.课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程 。回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知