PLC课程设计报告-全自动洗衣机

1、电气技术及PLC课程设计说明书题 目：全自动洗衣机PLC控制 学 院： 航空自动化学院 系 别： 自动化系 专业名称： 自动化专业 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 中国民航大学航空自动化学院目 录1 系统总体方案设计1 1.1 系统控制要求分析1.2 系统主电路设计与设备选型（如需要设计的话）1.3 PLC控制系统硬件选型及其配置 （要有系统组成图）2 PLC控制系统设计3 2.1 PLC控制系统I/O地址分配表及变量定义 2.2 PLC系统I/O接线图设计2.3 PLC控制程序流程图设计 2.4 PLC控制程序设计2.5系统可靠性分析与设计3 系统调试及结果分析 3.1 系统调试及

2、解决的问题 3.2 结果分析一、系统总体方案设计 1.1 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，

3、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

4、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。1.2 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。1.2 PLC控制系统硬件选型及其配置（图三） 图三 图二二 、PLC控制系统设计2.1 I/O口地址分配表：类别元件端子号定义输入SB1X0

5、启动按钮SB2X1停止按钮SL1X2高水位开关SL2X3中水位开关SL3X4低水位开关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排空检测输出YV1Y0进水阀YV2Y1排水阀KM1Y2电动机正转KM2Y3电动机反转KM3Y4报警器数码管Y5a段Y6b段Y7c段Y8d段Y9e段Y10f段Y11g段定时器、计数器说明：类别器件号设定值作用定时器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T63s洗完报警计时C1005次正、反洗循环计数计数器C10

6、12次脱水（大循环）计数2.2全自动洗衣机程序流程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3s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2.3 PLC系统I/O接线图设计2.4 PLC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

7、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。 2.5 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 3.1 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

8、能要求，但是程序设计不够简洁。4、 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. 2002.52、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. 2002.53、胡学林主编可编程控制器应用技术.高等教育出版社.2000。45、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 199

9、4 7、曲非非. PLC应用技术200例 2003 5、 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

10、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F

11、80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T6 常闭触点断开，Y04失电，报警停止，自动