基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计

基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计 课程设计说明书摘要可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置，它的功能性强，可靠性高，变成简单，使用方便，体积小巧，近年来在工业生产中得到了广泛的应用，被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代的社会中，全自动洗衣机进入各个家高全自动洗衣机的功能和性能，避免了传统控制的一入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动 计等问题进行 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结构，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。从控制方式的发展阶段上分：全自动洗衣机可分为两大类：第一类电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。第二类是电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。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,都应按易于形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。 全自动洗衣机的结构示意图如图1所示。它的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相同。全自动洗衣机的进水和排水分别用进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水电磁阀打开，经进水管讲水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水电磁阀打开，将水由外桶排除到机外。洗涤正转、翻转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报3.1要求简述能够实现洗衣、漂洗和脱水的功能。2.要求能够使用按键模拟对洗衣机的控制，能够设置工作模式，为了便于观察，将洗衣机设定的工作模式(1~5)和整个过程所剩的工作时间用数码管显示出来(时间分辨率为1分钟)，能够将洗衣机当前所处的状态(注水，洗衣，排水，甩干)用发光管或者数码管显示出来。 洗衣步骤如下：3.2自动模式洗衣步骤：按下启动按钮、水位选择、模式选择、时间选择，开始进水直到高(中、低)水位，自动关水 30秒 (4)开始清洗，重复(1)~(4)，清洗两遍 (5)清洗完成，报警3秒并自动停机 (6)若按下停车按钮，可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数) (7)速度设定显示，速度反馈显示 4.全自动洗衣机控制系统总体控制方案概4.1PLC控制系统设计的基本原则任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和1.最大限度地满足被控对象的控制要求PLC求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作在非正常情况下(如突然掉电再上电、按钮按错等)，也能正常工作。 带来巨大的经济效益和入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模2控制系统框图：实 关，用变频器进行速度的调节，通过进水/排水电机转速正、反转水位选择 4.3洗涤电机的调速设计：洗涤电机需要用到三个速度模式，这里通过PLC控制变频器进行电机的控制。变频器进行了分级调速，应用了三个速度模式。正反转也应用变频器进行行反向制动。变频器实现的功能：HMI功能设计： (强力洗、普通洗、轻揉洗、漂洗、脱水、自动模式)，排水，水位选择 (高、中、低)，时间选择(时间输入以及时间段选择)等。实现功能： 主要应用变频器的数字输入端子，将PLC的输出相应的接到变频器的数字输入端子上，通过端子自动控制电机的运行。功能：【3】分级调速(3个速度级别对应三种洗涤方式)控制变频器端子响应，使电动机实现调速、正反转等功能。反转，这两个过程实现洗涤和漂洗的正反转。75%”，实现按级调速，满足洗衣机轻柔、普通、强力模式。 C需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上进水阀控制继电器通电启动按钮停止按钮 电机正转及脱水继电器报警蜂鸣器 该控制系统CPU模块可采用CPU-226(AC/DC/继电器)模块，它可控制变频器主要用于控制洗衣机电机的正反转以及高、中、低转速控制，由于实验H动控制电机的运行。功能：【3】分级调速(3个速度级别对应三种洗涤方式)3 5.3设备选型及报价6ES7216-2BD23-0XB8S7-200PLCWEINVIEWMI施耐德电源S7-226CN(24DI/16DO)MT6070iHABL2REM24020HHKTRH2CHINTCJX2-09CHINTF4-11DZ7LE-32C10DZ47-60ECEM5CN111144214521 5.4PLC外部接线图与电气原理图：PLC程序地址分配：名称名称地址输入通电启动按钮M0.0I0.0MI0.1普通洗涤模式M1.2I1.2轻揉洗涤模式M1.3I1.3漂洗模式M1.4I1.4 MMM0.3MM设定时间制继排水阀控制继灯示灯 器排水时间设定式定时蜂鸣器响应时间脱水时间设定自动模式计时 6.2自动模式流程图：NYNNYN30S YYN YNYNYLC37-6869-7273-76智能洗衣机系统设计方案所选方案论证报告与可行性分析报告的撰写设备选型，报价根据设计方案绘制电气原理图，检查核对绘制接线图及部件图，并由指导教师检查根据所设计的图纸确定装备步骤检测无误后，提交技术检测报告和上电调试申请报告各组成员对所研制控制系统上电调试，编制控制程度项目节课考核项目结题报告的撰写及结题演讲智能洗衣机控制器设置课程设计总结C 对之的素质。综合设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学生来说掌握PLC的开发C方案的确定，从理论到时间，在综合设计的日子里，可以说是苦多于甜，但是