全自动洗衣机PLC

-.z摘要本文介绍了利用西门子系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速开展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用德国西门子公司生产的S7-200型PLC作为核心控制器进展全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统构造图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC的输入输出分配,并进展现场调试关键字：PLC全自动洗衣机控制系统PLC程序设计目录1引言.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定．．．．．．．．．．．．．．．22.1洗衣机的PLC控制系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.2控制系统构造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.3控制系统原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.4主电路原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43可编程控制器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.1可编程控制器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.2可编程控制器I/O口分配表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.3外部接线图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64可编程控制器软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.1全自动洗衣机的控制要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.2控制系统顺序功能图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94.3控制系统的梯形图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.4程序语句表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11设计体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．171引言全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式构造，其进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与各种控制系统形成一个整体,易于扩大其功能的原则设计。2全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定2.1洗衣机的PLC控制系统概述全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图2-1所示：图2-1PLC控制系统的硬件组成框图2.2控制系统构造波轮式全自动洗衣机的电气控制系统由于洗衣机型号的不同而不尽一样，但电气控制系统主要有程序控制器，电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，水位开关，平安开关及各种功能选择开关等组成的，控制的根本原理也都一样。全自动洗衣机能实现洗衣的自动化，整个洗衣过程都是在程序控制器的“指挥〞下进展的。如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏，则程序控制器就是全自动洗衣机的“大脑〞。如图2-2所示以程序控制器为核心的波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的根本原理方框图。图2-2波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的根本原理方框图2.3控制系统原理用PLC控制的全自动洗衣机各种动作的系统构造如下图：图2-3全自动洗衣机各种动作的系统构造图PLC在系统中是处于中心位置，水位开关的PLC的输入信号控制开关，进水阀，排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态；电动机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定，而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。2.4主电路原路图图2-4主电路原路图3可编程控制器硬件设计3.1可编程控制器的选择根据输入信号及输出信号的数量，经过初略计算，输人点数为6点，输出点数为6点；输人、输出信号都是数字量。增加20%备用量，以便随时增加控制功能：输入点数为：6×(1+20%)=7.2输出点数为：6×(1+20%)=7.2根据I/O点数，可选西门子S7-200型可编程控制器.3.2可编程控制器I/O口分配表表3-1可编程控制器I/O口分配表输入地址分配名称符号地址启动按钮SB1I0.0停顿按钮SB2I0.1高水位按钮SB3I0.2中水位按钮SB4I0.3低水位按钮SB5I0.4排空检测开关ST1I0.5高水位检测开关ST2I0.6中水位检测开关ST3I0.7低水位检测开关ST4I1.0手动排水按钮SB6I1.1手动脱水按钮SB7I1.2输出地址分配名称符号地址启动指令J1Q0.0进水阀控制继电器J2Q0.1电动机正转继电器J3Q0.2电动机反转继电器J4Q0.3排水阀控制继电器J5Q0.4脱水阀控制继电器Jj6Q0.5报警蜂鸣器HAQ0.6高水位指示灯HL1Q0.7中水位指示灯HL2Q1.0低水位指示灯HL3Q1.13.3外部接线图如图3-1所示，洗衣机要实现衣服的洗涤，漂洗和脱水，就要通过上述动作来实现，而这些动作可以通过PLC控制来实现。同时加上开关和按钮，数码管显示器，蜂鸣报警器和欠电压检测保护电路等，就可以形成完整的PLC控制系统。通过软件编程到达对整个洗衣过程进展检测控制和用户交互。此外，在少数全自动洗衣机上，以继电器作各电气工作部件驱动电路的电源开关，由PLC控制继电器触点开关的通断，实现洗衣机的程序运转。9898S7-200I0.1I0.222I0.3I0.4I1.1I1.2I0.6Q0.2I0.7Q0.5I1.0Q0.1Q0.4Q0.0KA1YV1YV2排水进水脱水正转M1报警I0.0L1启动高水位开关停顿低水位开关中水位开关手动排水中液位传感器手动脱水高液位传感器低液位传感器SB1SB2SA1SA3SB3SB4ST1SA2ST2ST3图3-1外部接线图KA2Q0.6Q0.7Q1.0Q1.11L7中位水排空传感器I0.5ST4电源L+N24VM1M2M34软件设计4.1全自动洗衣机的控制要求1〕PLC投入运行，系统处于初始状态准备好启动；2〕启动时开场进水；3〕水满(上限位)时停顿进水并开场洗涤正转；4〕正转30s后暂停；5〕暂停2s后开场洗涤反转；6〕反转30s后暂停；7〕暂停2s后，假设正、反转未满5次时，返回从正洗开场的动作；8〕暂停5s后，假设正、反洗涤满5次时则开场排水；9〕水位下降到低水位时开场脱水井继续排水；10〕脱水30s即完成一次从进水到排水的大循环过程；11〕假设完成2次大循环，洗完报警3s后自动停机；12〕可以按“停顿〞按钮实现手动停顿进水、排水、脱水及报警；13〕可以按“排水〞按钮实现手动排水；4.2控制系统顺序功能图图4-1全自动洗衣机控制系统顺序功能图4.3控制系统的梯形图设计图4-2PLC控制系统的梯形图4.4程序语句表表4-1程序语句表-.z启动洗衣机LDI0.0OM0.1ANI0.1=M0.1=Q0.0进水阀控制LDM0.1EULDI0.5EUOLDOM0.3ANM0.2=M0.3高中低水位控制LDI0.2ANI0.6LDI0.3ANI0.7OLDLDI0.4ANI1.0OLDAM0.3=Q0.1延时2sLDQ0.1EDTONT37,+20循环五次LDT37OM0.2ANC1AM0.1=M0.2正转控制LDM0.2ANT38ANI0.5AM0.1=Q0.2LDM0.2TONT38,+300反转控制LDT38ANT39ANI0.5AM0.1=Q0.3LDQ0.3TONT39,+300循环五次LDT39EDLDT40EDCTUC1,+5出水阀控制LDC1LDI1.1ANM0.1-.zOLD=Q0.4脱水阀控制LDI1.2ANM0.1OLD=Q0.5LDI0.5TONT40,+100报警输出LDM0.1TOFT41,+30LDNM0.1AT41-.z=Q0.5水位指示LDI0.2=Q0.7LDI0.3=Q1.0LDI0.4=Q1.1-.z-.z-.z-.z-.z设计体会经过一个月的努力我的课程设计终于完成了,但是现在回想起来做课程设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，艰辛同时又充满乐趣,不过乐趣尽在其中！这次课程设计要求设计一个全自动洗衣机控制，自行设计这对我将来踏上工作岗位是非常有帮助的。在课题分析阶段，由于本次是设计一个PLC控制系统，所以对其中的PLC的工作分析尤为重要。对指导教师提供的资料必须要吃透。这是关键，从查阅资料、提出问题，到慢慢一一解决问题，教师给了我很大的帮助。在总体设计阶段，由于课题分析做的比拟全面，很快就对系统的功能，控制机制有了充分的认识，形成了装备流水线的控制最后，系统运行环节。对已完成的程序和硬件系统相结合。调试时，由于控制逻辑上出现了一点问题，使得硬件和软件不能完全统一。当时我心里是非常焦急的，这一出错也意味着前功尽弃。然而，在指导教师的分析与鼓励下，我重新纠错找到了错误并改正。使我意识到今后不管遇到什么情况都要分析原因，列出可能的情况后，沉着应对，必然能“化险为夷〞。在此要感谢我的指导教师段教师对我悉心的指导，感谢教师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经历和自学，并向教师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的困难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。参考文献[1]电气控制与PLC应用/陈建明主编.-2版.-：电子工业，2010.1[2]周恩涛.可编程控制器