全自动洗衣机设计——PLC设计.

1、东北石油大学PLC 应用训练课 程PLC 应用训练题目全自动洗衣机设计院系电气信息工程学院专业班级电气 14-4学生姓名周晶雯学生学号140603140403指导教师白丽丽 贾莹2017 年 10 月 6 日PLC 应用训练任务书课程PLC 应用训练题目全自动洗衣机设计专业 电气工程及其自动化姓名周晶雯学号140603140403主要内容：根据设计要求，运用所学的电器控制与PLC 的基础知识，自行设计一以PLC 为控制核心，清洗、放水、甩干的时间由PLC 内的计数器控制的全自动洗衣机。基本要求：1. 编写梯形图程序；2. 编写语句表程序。主要参考资料：1 陈有卿 .实用电子制作精选M. 北京：

2、机械工业出版社，20112 孙宏昌，杨后川.西门子S7-200PLC应用完全精通M. 北京：电子工业出版社，20153 张凤言 .电子电路基础M. 北京：高等教育出版社，20134 高坤 .基于 PLC 的全自动洗衣机控制系统设计J.科技传播.2015， 135 王亚欣 .全自动洗衣机的PLC 控制 J.科技广场.2008， 03完成期限2017.9.25-2017.10.6指导教师白丽丽 贾莹专业负责人徐建军1 训练要求1 1.1 设计要求 11.2 工作原理 11.3 控制流程图 1. .2 程序设计训练2 2.1 梯形图程序 2. .2.2 语句表程序 8. .3 程序运行的界面114

3、总结 1.5.1 训练要求1.1 设计要求在老式的全自动洗衣机中，洗衣机的控制程序往往是由单片机作为中心控制系统的。但是单片机的指令系统相对复杂，使得编写的洗涤、脱水程序相对复杂；而且设计时要顾及电路的各种保护装置，这些装置增加了整体硬件的复杂性，使其故障率升高。而以 PLC 为控制核心则可以克服以上缺点。本次设计，硬件上采用的是西门子公司生产的S7-200CPU226型号的PLC。全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是同时安放的，内桶可以旋转，是脱水桶，内桶周围有许多小孔，使内桶和外桶水流相通。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注

4、入到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正转、反转来实现，此时的脱水桶不旋转。脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。在全自动洗衣机的快速程序中，由于每遍清洗、放水、甩干的时间由PLC 内部的计数器控制，所以只要改变计数器参数就可以改变时间。1.2 工作原理全自动洗衣机在按下启动按钮后，洗衣机开始进水，水满时洗衣机停止进水并开始洗涤正转，正转洗涤一定时间后暂停，暂停一定时间后开始反转洗涤，反转洗涤一定时间后暂停，约5s 后，此时若正、反洗涤次数未满5 次则返回从进水开始的全部动作，若满五次则开始排水。当水位

5、下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水到一定时间后即完成一次从进水到脱水的全过程。此时若未完成3 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3 次大循环，则蜂鸣器报警，报警15s后结束全部动作并自动停机。按照以上工作原理可以定义全自动洗衣机的工作方式如下：1) 按启动按钮，首先进水电磁阀打开，进水指示灯亮；2) 按上限按钮，进水指示灯灭，搅轮正、反搅拌，两灯轮流亮灭；3) 等待几秒，排水灯亮，后甩干桶灯亮了又灭；4) 按下限按钮，排水灯灭，进水灯亮；5) 重复两次(1) -( 4)的过程；6) 第三次按下限按钮时，蜂鸣器亮5s后灭，整个过程结束；7) 在操作过程中，按停止

6、按钮可结束动作过程；8) 手动排水按钮是独立操作命令，按下手动排水后，必须要按下限按钮。2 程序设计训练2.1 梯形图程序全自动洗衣机的梯形图如图2 所示。32 全自动洗衣机梯形图程序2 全自动洗衣机梯形图程序（续1）52 全自动洗衣机梯形图程序(续2)9图 2 全自动洗衣机梯形图（续5）2.2 语句表程序全自动洗衣机语句表程序如下：TITLE= 全自动洗衣机Network 12.3 通过 M0.1 停止系统工作LDSM0.1OI0.1SM0.0, 1RM0.1, 1Network 2/ 进水开始LDM0.0AI0.0SM0.1,1RM0.0,1Network 3/ 排水激活LDM0.1AI0

7、.2SM0.2,1RM0.1,1Network 4/ 激活 T38 延时LDM0.2AT37SM0.3,1RM0.2,1Network 5/ 定时一定时间后，启动正转LD M0.3AT38SM0.4,1RM0.3,1Network 6/ 开始洗涤计数LDM0.4AT39LPSANC0SM0.2, 1LRDAC0SM0.5,1LPPRM0.4,1Network 7/ 定时一定时间后，启动反转LDM0.5AT40SM0.6,1RM0.5,1Network 8/ 启动甩干LDM0.6AT41SM0.7,1RM0.6,1Network 9/ 洗涤计数LDM0.7AI0.3LPSANC1SM0.1, 1

8、LRDAC1SM0.1, 1LPPR M0.7, 1Network 10/ 重新开始准备好LDM1.0AT42SM0.0,1RM1.0,1Network 11/ 进水LDM0.1=Q0.0Network 12/ 正转LDM0.2=Q0.1TONT37, 50Network 13/ T38 计时LDM0.3TONT38, 10Network 14/ 反转并计时LDM0.4=Q0.2TONT39, 50Network 15/ 甩干条件准备LD M0.5OM0.6OM0.7=M0.2Network 16/ T40 计时LDM0.5TONT40, 30Network 17/ 反转搅拌并T41 计时LD

9、 M0.621=Q0.3TON T41, 100Network 18/ 结束蜂鸣LDM1.0=Q0.5TONT42, 50Network 19/ 洗涤计时LDM0.1LDM0.0CTUC1, 2Network 20/ 洗涤总计时LDM0.3LDM0.1CTUC0, 2Network 21/ 放水LDI0.4OM0.2OQ0.4ANI0.1ANI0.3=Q0.4Network 22/ 激活蜂鸣LDI0.3RQ0.4, 13 程序运行的界面下图 3 为程序编译成功后的输出窗口界面。图 3 程序编译输出窗口根据设计所选用的CPU 型号， S7-200的仿真界面如下图4。4 S7-200CPU226

10、型 PLC 仿真界面使用 S7-200 仿真软件模拟硬件，将编译好的梯形图程序载入仿真软件中，运行并记录结果。依次按步骤操作：1) 按下启动按钮，将I0.0 闭合，此时M0.0 被置位， M0.1 得电吸合，Q0.0常开触点闭合，全自动洗衣机开始进水；进水至高水位时，I0.2 闭合， M0.2 被置位，M0.1 复位， Q0.0失电，进水停止。部分梯形图对应状态如下图5。图 5 梯形图运行（进水开始停止）2)I0.1， M0.2 得电吸合，使Q0.1 得电工作，洗衣机开始正转洗涤，并开始使用 T37 计时，一定时间后，正转洗涤停止，M0.3 置位， M0.2 复位； T38 激活得电，洗衣机暂

11、停一段时间后，M0.4 得电吸合，使Q0.2 得电工作，洗衣机开始反转洗涤，T39 计时后，反转洗涤停止，M0.2 置位， M0.4 复位。部分梯形图对应状态如下图6。6 梯形图运行（正转反转洗涤）3） M0.1 接通一次计数为1，接通 3 次后激活M0.5，经 T40 的暂停后激活M0.6，经 T41 的暂停后激活M2.0， 进而激活Q0.4， 进行排水工作。部分梯形图对应状态如下图7。图 7 梯形图运行（洗涤计时以及放水）4） 当排水工作完成后，I0.3 有输出，将激活M1.0，经T42 暂停后激活Q0.5，发出蜂鸣，提示完成洗衣工作，并自动开始排水。部分梯形图对应状态如下图8。8 梯形图

12、运行（洗涤结束的放水以及蜂鸣）4 总结通过为期两周的课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC 方面的知识。在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。本次课程设计所设计的全自动洗衣机基本符合设计要求，可以满足它的工作过程，包括进水、洗涤、排水和脱水等。在实现控制的过程中，各种采样信息都通过控制中心进行判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机的各控制执行结构，决定洗衣机的工作状态。程序在设计过程中，使用最多的是定时指令，通过定时指令可以实现全自动洗衣机的正反转控制。通过PLC 中设置的串行端口，方便地与计算机进行连接，组成测控系统，使系统可以方便地进行调整。通过此次课程设计，认识到自己所掌握的知识十分有限，理论知识与动手能力都有所欠缺，今后还需努力。东北石油大学PLC 应用训练成绩评价表课程名称PLC 应用训练题目名称全自动洗衣机设计学生姓名周晶雯学号140603140403指导教 师姓名白丽丽贾莹职称讲师 讲师序号评价项