PLC课程设计报告-全自动洗衣机

电气技术及电气技术及 PLCPLC 课程设计说明书课程设计说明书 题题 目 目 全自动洗衣机全自动洗衣机 PLC 控制控制 学学 院 院 航空自动化学院航空自动化学院 系系 别 别 自动化系自动化系 专业名称 专业名称 自动化专业自动化专业 班班 级 级 学学 号 号 姓姓 名 名 指导教师 指导教师 中国民航大学航空自动化学院中国民航大学航空自动化学院 目目 录录 1 1 系统总体方案设计系统总体方案设计 1 1 1 11 1 系统控制要求分析系统控制要求分析 1 21 2 系统主电路设计与设备选型 如需要设计的话 系统主电路设计与设备选型 如需要设计的话 1 31 3 PLCPLC 控制系统硬件选型及其配置控制系统硬件选型及其配置 要有系统组成图 要有系统组成图 2 2 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 3 3 2 12 1 PLCPLC 控制系统控制系统 I OI O 地址分配表及变量定义地址分配表及变量定义 2 22 2 PLCPLC 系统系统 I OI O 接线图设计接线图设计 2 32 3 PLCPLC 控制程序流程图设计控制程序流程图设计 2 42 4 PLCPLC 控制程序设计控制程序设计 2 52 5 系统可靠性分析与设计系统可靠性分析与设计 3 3 系统调试及结果分析系统调试及结果分析 3 13 1 系统调试及解决的问题系统调试及解决的问题 3 23 2 结果分析结果分析 一 系统总体方案设计一 系统总体方案设计 1 11 1 系统控制要求分析系统控制要求分析 1 按下电源按钮 洗衣机上电 拨动水位选择开关 高 中 低 3 档 根据洗衣量选择水位 按下启动按钮 开始进水直到所选择的高 或中 或低 水位 停止进水 2 2 秒后开始洗涤过程 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 开始排水 排空后脱水 30 秒 5 开始清洗过程 重复 1 4 此时不用再选择水的档位及按 启动按钮 而是直接进水 清洗两遍 6 清洗完成 报警 3 秒并自动停机 完成一次完整的洗涤过程 此时 并为下一次的洗涤过程做好了准备 7 在自动洗涤过程的洗涤和清洗阶段 若水有损耗 使得相应液位检测 信号消失 则自动补水 直至相应液位检测信号有效 8 在自动洗涤过程中 有时间要求的 要显示当前工作步骤的剩余时间 9 若按下停车按钮 即退出自动洗涤过程 洗衣过程全停 可手动 排水 不脱水 和手动脱水 分析 PLC 投入运行 系统处于初始状态 准备好启动 拨动水位选择开 关 按下启动按钮时开始进水 水满 达到指定水位 时停止进水 2s 后开始正 转洗涤 正转洗涤 30s 后暂停 暂停 2s 后开始反转洗涤 反转洗涤 30s 后暂 停 暂停 2s 后 若正 反洗涤未满 5 次 则返回从正转洗涤开始的动作 若 正 反洗涤满 5 次时 则开始排水 排空后 开始脱水并继续排水 脱水 30s 即完成一次从进水到脱水的工作循环过程 若未完成 2 次大循环 则返回从进 水开始的全部动作 进行下一次大循环 若完成了 2 次大循环 则进行洗完报 警 报警 3s 结束全部过程 自动停机 并为下次启动准备 若按下停止按钮 可以手 动排水和手动脱水 1 21 2 系统主电路设计与设备选型系统主电路设计与设备选型 本系统设启动按钮和停机按钮共 2 个 9 个限位开关 发光二极管指示灯 4 个及七段显示码 系统主电路设计如图二所示 当接触器 KM1 接通时 电动 机正转 代表洗涤或脱水 当接触器 KM2 接通时 电动机反转 1 21 2 PLCPLC 控制系统硬件选型及其配置 图三 控制系统硬件选型及其配置 图三 图三 图二 二二 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 2 12 1 I OI O 口地址分配表 口地址分配表 类别元件端子号定义 SB1X0 启动按钮 SB2X1 停止按钮 SL1X2 高水位开关 SL2X3 中水位开关 输入 SL3X4 低水位开关 N A B C 主主接接线线图图 KM2 M PE 3 KM1 QS FU FR SL4X5 手动排水 SL5X6 手动脱水 SL6X7 高水位检测器 SL7X20 中水位检测器 SL8X21 低水位检测器 SL9X22 排空检测 YV1Y0 进水阀 YV2Y1 排水阀 KM1Y2 电动机正转 KM2Y3 电动机反转 KM3Y4 报警器 Y5 a 段 Y6 b 段 Y7 c 段 Y8 d 段 Y9 e 段 Y10 f 段 输出 数码管 Y11 g 段 定时器 计数器说明 定时器 计数器说明 类别器件号设定值作用 T02S 进水候暂停时间 T130s 正转洗涤计时 T22s 正洗暂停计时 T330s 反转洗涤计时 T42s 反洗暂停计时 T530s 脱水计时 定时器 T63s 洗完报警计时 C100 5次正 反洗循环计数 计数器 C101 2次脱水 大循环 计数 2 22 2 全自动洗衣机程序流程全自动洗衣机程序流程图图 水位选择 开始 启动进水 正转30s 是否已洗涤5次 到达预设水位 暂停2s 暂停2s 反转30s 暂停2s 排水 到达水位 脱水30s 是否反复洗涤 2次 报警3 s 停机 是 否 是 否 是否手动排水 手动排水 是 是否手动脱水 手动脱水 是 2 32 3 PLCPLC 系统系统 I OI O 接线图设计接线图设计 2 42 4 PLCPLC 控制程序设计与分析控制程序设计与分析 要求洗衣机脱水及电动机正转 不能外加输出 且水位检测只有达到特定 水位时洗衣机洗涤开始 七段数码显示器只显示个位数 在自动洗涤过程中 任意一个阶段按下停止后都能重新正常启动 洗涤结束后也可以重新启动 所 以程序设计中我们用 2 个 CT 指令实现循环次数计数功能 用四个 F91 和 F80 实 现七段数码显示器显示个位数功能 期中还用用到很多线圈以实现自锁 互锁 2 52 5 系统可靠性分析与设计系统可靠性分析与设计 为了提高系统的可靠性 在设计程序时加入了很多 PLC 内部继电器进行自 锁和互锁以完美实现功能要求 三 系统调试及结果分析三 系统调试及结果分析 3 13 1 系统调试及解决的问题系统调试及解决的问题 在调试程序的过程中 我们遇到的问题主要有水位检测器功能不符 第二 次循环无法实现 脱水后程序无法进行 七段显示器显示个位数无法实现 以 及程序结束后无法重新启动 我们更改了原来的水位检测程序 加入了一些自锁和互锁环节 通过看书 运用 F80 指令实现了七段显示器显示个位的功能 在不断地调试中终于解决了 这些问题 3 2 结果分析 调试及解决问题后 对结果进行分析 完全满足功能要求 但是程序设计 不够简洁 4 4 结束语结束语 在这两天半的 PLC 课程设计中 我们对 PLC 的工作原理及指令使用方法 有了更深刻的理解 在编程过程中我们相互配合 不断纠正错误 终于完成了 全自动洗衣机的基本功能 通过课程设计让我明白 PLC 实际应用 与我们的生 活如此贴切 非常感谢有这样的机会参加 希望多增加内容让我们自主尝试与 实践 参考文献 1 孙平主编 可编程控制器原理及应用 2002 5 2 王永华主编 现代电气及可编程控制技术 北京航空航天大学 2002 5 3 胡学林主编 可编程控制器应用技术 高等教育出版社 2000 4 5 张运波 工厂电气控制技术 2001 6 田瑞庭 可编程控制器应用技术 1994 7 曲非非 PLC 应用技术 200 例 2003 5 附录 带功能注释的源程序附录 带功能注释的源程序 源程序一 拨动水位选择开关 X2 X3 或 X4 按下启动按钮 X0 常开触点闭 合 内部辅助继电器 R0 得电 同时 R0 常开触点闭合自锁 使输出继电器 Y0 进水阀 得电并自锁 进水阀打开 开始注水 当水位达到指定水位时 内 部辅助继电器 R7 R8 或 R9 通电 使得 Y0 断开自锁 若检测到排空 常开触 点 X22 闭合 内部辅助继电器 R3 得电 源程序二 水位检测完成后 内部辅助继电器 R7 R8 或 R9 通电 使得内部辅 助继电器 R12 同时通电 R12 常开触点闭合 T0 计时器开始计时 洗涤开始前 的暂停 2s 源程序三 T0 计时器计时结束后 常开触点 T0 闭合 使输出继电器 Y2 电动 机正转 得电并自锁 同时计时器 T1 开始计时 计时结束后 常闭触点 T1 打 开 Y2 断电解除自锁 计时器 T2 正反转暂停 得电 开始计时 计时结束后 常 开触点 T2 闭合 使输出继电器 Y3 电动机反转 得电并自锁 同时计时器 T3 反转计时 得电 计时结束后 常闭触点 T3 打开 Y3 断电解除自锁 常 开触点 T3 闭合 CT 计数器得到一个脉冲 计数器 CT100 计数 1 次 T3 常闭触 点断开 计时器 T0 T1 T2 T3 失电复位 T3 失电后其动断触点恢复闭合 T0 得电 2s 后 Y2 得电 开始正转洗涤 如此循环 2 次 源程序与功能要求 有出入 程序运行时改正即可 指令 F91 和 F80 共同实现的七段显示器显示计 数器个位的功能 源程序四 计数器CT100计数2次后 C100 常开触点闭合 Y1 排水阀 得 电 排水阀打开排水 待排空后 若检测到排空 常开触点X22闭合 内部辅助 继电器R3得电 常开触点R3闭合 Y1 Y2得电开始脱水 同时计时器T5 得电 30s 后T5 常闭触点断开 Y1 Y2同时断开 脱水停止 同时T5 动合触点闭合 计数器CT101计数1 次 同时T5 常开触点闭合 Y0得电 进水阀打开注水 开 始第2 次大循环 第2 次大循环结束后 计数器CT101 常开触点闭合 Y4 报 警器 得电 报警器报警 同时计时器T6 得电 3s 后