洗衣机控制系统设计.

1、电气控制技术课程设计说明书题 目：洗衣机控制系统设计 学 院：机电工程学院 专 业：电气工程及其自动化 姓 名：学 号： 指导教师：完成日期 ：2014年 5月 22日目录一 、电气控制技术课程设计 - 11.1、课程设计题目 - 11.2设计任务 - 11.3课程设计的目的 - 11.4设计的要求 - 11.5技术难点 - 1二 、电气控制原理图 - 22.1设计过程中应遵循的原则 - 22.2主电路设计过程 - 22.3控制电路 - 4三、电气控制板的制作及操作说明 - 431、控制板安装原则 - 43.2、安装过程中应注意以下几点 - 53.3元器件选型 - 53.4本次设计电气控制板制

2、作如下图 - 6四、PLC 程序设计 - 74.1 PLC 选择及 I/O 端口分配 - 74.1.1PLC 的选择 - 74.1.2I/O 端口的分配 - 74.2 PLC 编程的设计 - 74.2.1PLC 的外围接线图 - 74.2.2PLC 编程基本原则 - 74.2.3PLC 编程的总程序 - 84.3 PLC 的上机程序图调试 - 94.3.1连接好PLC时，程序图调试前如图 -9432开始运行时的PLC程序的调试- 11五、 小结 - 13六、 参考文献 - 14一 、电气控制技术课程设计1.1、课程设计题目 ： 洗衣机控制系统设计1.2 设计任务 ：1.电动机功率为1.5KW全

3、压启动且为正反方向旋转2.有两种洗涤模式 : 强洗、轻洗3.强洗是先正转 2分钟，停 15秒后反转 2分钟，连续工作 1 0分钟后停止工 作。4.轻洗是先正转 1 分钟，停 10秒后反转 1 分钟，连续工作 8分钟后停止工作5.电机应有相应的保护措施及总停控制。6.系统要求有电源指示、运行指示、电流指示及电压指示。1.3 课程设计的目的 :通过电气控制技术的课程设计实践，使学生掌握电气控制的设计方法，电 器元件的选用，电气控制线路的安装与调试，掌握可编程控制器硬件电路的设 计方法，熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序 的设计思路和梯形图的设计方法，掌握可编程控制器程序的

4、应用及调试，监 控，运行方法，掌握设计资料整理和绘图软件的使用方法。1.4 设计的要求：课程设计题目要尽可能取自生产中实用的电气控制装置，要结合生产需 求，具有真实感。1.在接受设计任务并选定课题后，应根据设计要求合影完成的设计内容，拟定 工作进度计划 , 确定个阶段应完成的工作，妥善安排时间，在规定时间内完成设 计任务。2.在方案确定过程中应主动提问题，以取得指导教师的帮助，在此阶段提倡广 泛讨论，做到思路开阔，依据充分。3.根据工艺要求设计电气控制线路，计算并选电器元件。4.按指导老师指定的内容布置并安装电器元件与控制线路。5.进行电气控制线路的通电调试，排除故障。6.设计相应的PLC控制

5、程序实现传输，调试和运行。7.制作电气控制设计过程的成套图纸与设计说明书。1.5 技术难点由于设计过程中遇到的各种问题，综合考虑各方面因素，技术难点大致有以下 几个方面：1.控制电压按控制要求选择，符合标准等级。在控制线路简单，不需经常操作，安全性要求不高时，可以直接采用电网电压，即交流380V或220V。当考虑安全要求时，应采用控制变压器将控制电路与主电路电气上隔离开。本次操 作直接采用电网电压。2.选择器件时，期间之间的兼容性，器件的规格、成本、维修、更换等都需要 认真考虑。3.正常情况下，如何做到尽可能减少通电电器数量，以利于节约能源，延长电 器元件寿命，减少故障也成为技术难点。4.合理

6、使用电器触点。接触器、时间继电器往往触点不够用，可以增加中间继 电器来解决。二 、电气控制原理图2.1设计过程中应遵循的原则在电气控制系统的设计过程中，通常应遵循以下几个原则：1.最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。生产机械和生产工艺 对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行 元件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供。2.在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济合理，不要盲目追求 高指标，造成不必要的高投资。3.妥善处理机械与电气关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控 制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用和维护等方面协调处

7、 理好二者关系。4.正确合理地选用电器元件，以实用为原则。选用新型号电器可以提高可靠 性，减小体积，尽可能不要选用旧型号电器。5.确保电气设备安全性、可靠性高，兼顾设备使用和维护方便。2.2主电路设计过程：2.3控制电路：三、电气控制板的制作及操作说明3. 1、控制板安装原则由于各种电器元件安装位置的不同，在一个完整的自动控制系统时，必须 划分组件，同时要解决组件之间的连线问题。划分组件和布局的原则：1）功能类似的元件组合在一起。例如用于操作的各类按钮、开关、键盘指示 检测和调节等元件集中为控制面板组件；各种继电器、接触器、熔断器、 照明变压器等控制电器集中为电气板组件；各类控制电源、整流、滤

8、波元 件集中为电源组件等。2）尽可能减少组件之间的连线数量，接线关系密切的控制电器尽可能置于同 一组件中。3）强、弱电控制器分离，以减少干扰。4）力求整齐美观，外形尺寸、重量相近的电器组合在一起。5）便于检查与调试，经常调节、维护和易损的元件组合在一起。6）所有电气设备应该放在操作方便，便于更换、识别与检测的位置。本设计用到中间继电器、速度继电器和热继电器，中间继电器实质上是- 种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同，它的触点数量较多，在电路中 主要是扩展触点的数量另外其触头的额定电流较大；速度继电器根据速度的大 小通断电路，检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源；热继 电器发热

9、元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热而弯曲，导板 移动使常闭触头断开。3.2、安装过程中应注意以下几点：1）主电路用红色导线连接，控制回路用黑色导线连接，将接触器依次通电，验证接触 器是否正常工作，接触器的辅助触点、按钮和热继电器可以用万用表来测量。2）在连线之前要确认器件的额定电压，例如接触器线圈有220V和380V两种，一定要和控制电压相匹配，否则可能会造成接触器烧毁或接触器无法吸合。3）在连接导线之前应先估测所用导线的长度，避免浪费导线，测量完后用钳子将导线 剪断，并用钳子将导线折好，套上不同数字的线箍，在操作时应注意安全，所有操 作都应该谨慎地进行，以免造成扎伤。4）安装完

10、毕后经过老师检查后才可以通电，如果控制电路无法正常工作，首先要检查 线路是否正确、导线是否正常的连接、熔断器和热继电器的常闭触点是否断开等等5）如果接触器无法正常吸合，出线震动现象，首先检查接触器线圈的额定电压是否与 控制电压相匹配，如果电压正常应更换辅助继电器，检查辅助继电器内部有无异 物，个别组在给控制电路供电时误将电源连接在试验台变压器的尾端，导致电压过 低，接触器无法吸合。3.3元器件选型元器件的选择主要是对主电路及控制回路中必要的元器件进行选择，见下表: 主电路及控制电路所需的主要器件代号名称型号及要求数量KM交流接触器CJX2-09 220VAC2安装板1导轨2KA中间继电器JZX

11、-22F-4Z 220VAC9红色导线若干黑色导线若干SA转换开关NP2 BE101 220VAC若干KT时间继电器JS14P 220VAC10FR热继电器JRS1-09251QF空气开关DZ47-60 三极1FU熔断器DZ47-60C161SB按钮红黄两种不同颜色LAY37(PBC)3HL指示灯AD16-22DS/31 220V AC 红黄绿各一33.4本次设计电气控制板制作如下图：洗衣机控制操作如下：四、PLC程序设计4.1PLC选择及I/O端口分配4.1.1PLC的选择：本次设计共有2个输入和2个输出，所以选择9CPMIA-10CDR-,其具体参数如下：4.1.2 I/O 端口的分配输入

12、点（I）输出点（0）名称代号助记符名称代号助记符强洗启动SB100006正转电动 机KM101001轻洗启动SB200007反转电动 机KMY010024.2 PLC编程的设计4.2.1 PLC的外围接线图:4.2.2 PLC编程基本原则（1）梯形图每一行都是从母线开始，继电器线圈在最右边d叭“-hM*hM*阻上云4 MPTMPT：! !匸屉.di.I.di.I匚莎科 EWQ： Eqp UffiT1 AA 気 事五了 ：1Q： HflOi iT 诒 VH |? !Ri tta U” U U ffff g g 氏僅嘗*# # # # -T-T 44 KKl!l!H H 盯 R-lrnllK:R-

13、lrnllK:第 M M（2）同一编号线圈在一个程序允许实用两次，但易引起误动作，尽量避免使 用。（3）梯形图必须符合从左至右、从上至下执行的原则。（4）梯形图中串联点合并连点可无限次使用，多个线圈可并联输出。423 PLC编程的总程序:EJiEJiM Mn.van.vaiz*iz*WruiWrui fWfW 也初L L QiQi - - IMIMVH!VH!0 0处眩HhWHhW111 * RlV4Mt!RlV4Mt! r-r-1 1 . .； -K-KIBklRPIf f RffRff4.3 PLC的上机程序图调试：431连接好PLC时，程序图调试前如图:强洗部分ItirLTi.ItirL

14、Ti.|BiR|BiR|B - X X014.3.2开始运行时的PLC程序的调试:L 鼻出! - M1M1 - - KWMJKWMJ Li.|iffrLi.|iffr：l-llll-lll ItfVAllItfVAllMiMi： MqnMqnnxnx nlftianlftia管i i E E y y BqiBqi oo, ,nME田鼻企F星丄斗X X IIII畀冃C C 諒骨占o o &S-&S- ifif . . L L k k 监彷穴 FTFT丄屯 usus nrnrfcKlflfcKlfl|ffP-|ffP-iCrrrTW|iiiCrrrTW|ii9ai9aibb 44rile44ril

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