全自动洗衣机课程设计

1、全自动洗衣机课程设计PLC课程设计题 目: 全自动洗衣机的控制 院系名称： 机电工程学院 专业班级： 电自化0803 学生姓名： 学 号： 设计地点： 设计时间： 2011-11-28至2011-12-09 指导教师： 一、 概述 全自动洗衣机已经是普及的家用电器，并且现在工业用的全自动洗衣机由于其特殊性，也越来越多的采用PLC、变频器和触摸屏。该控制对象具有如下功能：波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安装的。外桶固定，作乘水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有许多小孔，使内外桶水流相通。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时，控制系

2、统使进水电磁阀打开，将水注入外桶；排水时，使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电动机拖动，通过电磁阀离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）。电磁离合器失电时，电动机带动洗涤波轮实现正、反转，进行洗涤；电磁离合器得电时，电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）。水位高低分别由高低水位开关进行检测，启动按钮用来启动洗衣机工作。二、控制要求启动时，首先进水，到高位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成一次从进水

3、到脱水的大循环过程。经过3次上述大循环后（第2、3次为漂涤），进行完成后报警，报警10s后结束全部过程，自动停机。此外，还要求可以按下排水按钮以实现手动排水；按下停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。三、 所需设备（1） 液位传感器、按钮、报警器、选择开关、电磁离合器、电动机等；（2） 计算机（用户自备）一台；（3） 可编程控制器（带编程电缆）一根；（4） 编程软件；（5） 导线若干 。四、硬件电路设计4.1 PLC选型PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机，它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要由CPU、存储器、

4、I/O接口模板三部分。它是整体模块形式，由它作为洗衣机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择抵挡的三菱FX2N系列FX2N-32MR，可以完全满足其要求，FX2N-32MR有32个I/O，根据输入，输出口的总点数，考虑留有适当余量，采用三菱FX2N-32MR型PLC，可满足设计要求。4.2输入输出地址分配表I/O地址信号名称功能说明备注X000启动按钮开启洗衣机运行常开X001高水位开关选择高水位常开X002低水位开关选择底水位常开X003停止按钮关闭洗衣机运行常开X004手动排水选择手动排水常开Y000启动洗衣机开启洗衣机通有效Y001电

5、动机正转线圈电动机正转通有效Y002电动机反转线圈电动机反转通有效Y003排水阀开启排水通有效Y004脱水电磁离合器开启脱水通有效Y005报警启动报警通有效五、软件设计5.1控制方案在工业控制领域，许多的控制过程都可用顺序控制的方式来实现，使用步进指令实现顺序控制既方便又便于阅读修改，所以在全自动洗衣机的梯形图控制中，采用步进顺序指令来实现控制。利用状态寄存器S0-S499中的一部分来编写步进梯形图进行控制。PLC顺序控制编程的主要依据是状态流程图，运用STL和RET步进指令进行编程。利用SET置位指令将某状态的状态继电器元件置位后，该状态的步进点闭合，这时顺序控制进入该状态。当转移至下一状态

6、的条件满足时，利用SET置位指令又将下一状态的状态寄存器置位，这时顺序控制进入下一个状态，而上一个状态寄存器自动复位。5.2全自动洗衣机控制程序流程图5.3全自动洗衣机步进梯形图 5.4 中间变量的记录 程序中共用到6个计时器，2个计数器。T0为正转15s计时器，T1为正转15后暂停2s计时器，T2为反转15s计时器，T3反转后暂停3s计时器，T4为脱水10s计时器，T5为报警10计时器。C0为正反洗涤30次计数器， C1为反复进水脱水3次计数器。 程序运行时，PLC由STOP状态变为RUN状态，M8002有信号，从而置位S0，复位计数器C1。闭合启动按钮，置位S20，复位C0，并且系统控制进

7、水阀开始进水，进水完毕后，计时器T0开始计时，从0递增到15，之后正转计时器T1开始计时，由0递增到150。正转15s后，T2计时器工作，从0到15，暂停3s。接着反转计时器T3工作，也是从0到150，之后T4计时器启动，从0到15变化。T4计时完毕，计数器C0开始计数一次，此后回到S22，T1计时器重新开始计时，依次到T4,当C0计数30次到时，排水。排空后，T5计时器计时，从0到100，开始脱水10s。脱水完毕，C1开始计数一次，之后程序返回到S20状态寄存器。重新开始进水洗涤排水过程，直到反复三次后，即C1计数二次时，T6计时器启动，从0到3，报警10s。5.5 系统调试 连接好PLC，

8、打开软件，选定合适的通信端口。首先用软件远程使PLC停止工作，RUN灯熄灭。然后把编好的程序写入PLC，再用软件启动PLC，发现PLC的RUN指示灯亮，程序运行时，按下启动按钮X0，置位状态寄存器S20，控制进水阀开始进水。由外部跟定液位信号，比如选定高水位洗涤，则闭合X1,过一会儿再闭合X1，相当于已达到高水位，从而置位S21，S20自动复位，关闭进水，同时启动T0计时器暂停3s。计时完毕，T0常开点闭合，置位S22，洗衣机开始正转，并开启T0计时器计时15s。计时完毕，T1常开点闭合，置位S23，开启暂停3s的T2计时器。计时完毕，T2常开点闭合，置位S24，控制电动机反转，同时开启T3计

9、时器计时15s。计时完毕，T3常开点闭合，从而置位S25，开启暂停3s计时器T4。计时到时，并启动计时器C0，计数一次，同时返回S22，直到计数器计到30次时，置位S26，开始排水.当排空后，从而置位S27,启动脱水，并保持排水，同时开启T5计时器计时10s。计时到时，T5常开点闭合，C1计数一次，同时返回S20，直到C1计时3次时，即反复洗涤三次后，C1常开点闭合，置位S28，开启报警电路，扬声器发出响声提示洗衣完成。在每一步顺序运行时，上一步的状态寄存器均自动复位。在程序运行中，闭合X3，各状态寄存器均无信号，通过选择手动排水和手动脱水档位，可实现手动排水和手动脱水功能。若要实现轻柔洗功能，需添加X0作为轻柔洗档位，把X1设为标准洗档位，轻柔洗的过程可以通过一些计时器把正反转的时间设定的小一些。编程和上述基本类似。六设计心得经过将近一周的全自动洗衣机PLC课程设计，让我收获颇丰，不仅熟悉了全自动洗衣机的工作过程，还学会了使用步进指令。步进指令简单，直观，易于阅读，使用它来控制洗衣机的工作过程，真的很