全自动洗衣机的课程设计

课程设计课程名称： PLC课程设计 题目： 全自动洗衣机的设计 专业班次：09（三）建筑电气1姓名： 学号： 指导教师： 学期：2010-2011学年第二学期日期：2011.6.6-2011.6.17TOC\o"1-5"\h\z弓|言 I\o"CurrentDocument"第一章任务设计 1\o"CurrentDocument"1.1课题内容 1\o"CurrentDocument"1.2课题要求 1\o"CurrentDocument"第二章设计思路 2\o"CurrentDocument"2.1全自动洗衣机的设计 2\o"CurrentDocument"2.2基本工作原理 3\o"CurrentDocument"第三章设计原理分析 43.1硬件设计 43.1.1全自动洗衣机的主电路图 4\o"CurrentDocument"I/O分布表 5\o"CurrentDocument"I/O接线图 6\o"CurrentDocument"3.2软件设计 6\o"CurrentDocument"3.2.1软件设计框图 6\o"CurrentDocument"第四章程序设计 7\o"CurrentDocument"4.1设计分析 7\o"CurrentDocument"4.2梯形图 74.3指令表 9\o"CurrentDocument"4.4程序分析 11\o"CurrentDocument"第5章总结 12\o"CurrentDocument"参考文献 II引言全自动洗衣机就是将洗衣的全过程（泡浸-洗涤-漂洗-脱水）预先设定好程序，洗衣时选择其中一个程序，打开水位选择开关和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成，洗衣完成时由报警器发出。目前市场上出售的全自动洗衣机大体分为三类。第一类：前置式侧开门滚筒式洗衣机。第二类：波轮上开门洗衣机。市场上有多种品牌，如'小天鹅”、“海棠”、“荣事达”等，这种洗衣机的特点是洗涤时间短，用水量小，洗净度高，是滚筒式的很多倍。第三类：“搅拌式”洗衣机，由于美洲风沙比较大，人们主要穿着牛仔服装之类粗厚面料的服装，所以他们适用搅拌式洗衣机，这种洗衣机洗净度非常高，是波轮式洗衣机的十几倍，但由于洗净度和磨损率成正比，所以很损伤衣物，这种洗衣机市场上很少见。PLC控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，实用术语依然是“继电器”一类术语，大部分与继电器触头的链接相对应，使电控人员一目了然°PLC控制使用简单，他的I/O已经做好，输入输出信号可直接链接，非常方便，而输出口具有一定的驱动能力，起输出出头容易达220V.2A。PLC是专门应用于工业现场自动控制装置，在系统硬件上采用抗干扰措施。当工作程序需要改变时，只需改变PLC的内部，重新编程而无需对外围进行重新改动。从这些方面突出了使用PLC控制全自动洗衣机的优越性。第一章任务设计1.1课题内容根据设计参数和控制要求，设计一个全自动洗衣机，画出其运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。1.2课题要求1、 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水;2、 2秒后开始洗涤；3、 洗涤时，正转40秒，停2秒，然后反转40秒暂停，停2秒；4、 如此循环5次，总共420秒后开始排水，排空后脱水30秒；5、 开始清洗，重复（1）〜（4），清洗两遍；6、 清洗完成，报警3秒并自动停机。第二章设计思路2.1全自动洗衣机的设计全自动洗衣机的过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。在实现控制过程中，各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构，决定洗衣机的工作状态。如图2-1所示，由PLC控制洗衣机各种动作流程图。控制流程图如下所示:图2-1控制流程图由上图可知，PLC在系统中是处中心位置，水位开关是PLC的输入信号控制开关，进水阀、排水阀和电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;电机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定的，而电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。另外由于洗衣机工作过程是顺序过程，所以利用PLC机的控制系统是可行的。2.2基本工作原理全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注入机内，排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水又排到机外。洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动桶转进行甩干；高中低水位开关分别用来测高中低水位；启动按钮用来启动洗衣机工作；空水位按钮用来测空水位；进水、洗涤、排水、脱水及报警自动完成。第三章设计原理分析3.1硬件设计3.1.1全自动洗衣机的主电路图图3-1-1主电路图KM0、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5分别是输出继电器的常开按钮，主电路中运用一台电机完成洗衣机的正转、反转、脱水工作，两个电磁阀分别在通电的情况下完成向机内进水和向机外排水，另外用一个指示灯完成报警工作。PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机，它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要由CPU、存储器、I/O接口模板三部分。它是整体模块形式，由它作为洗衣机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择抵挡的三菱FX2N系列FX2N---24MR，可以完全满足其要求，FX2N---24MR有20个I/O，根据输入，输出口的总点数，考虑留有适当余量，采用三菱FX2N-2MR型PLC，可满足设计要求。3.1.2I/O分布表输入继电器输出继电器功能作用名称地址功能作用名称地址启动SB0X0进水KM0Y0高水位传感器SB1X1正转KM1Y1中水位传感器SB2X2反转KM2Y2低水位传感器SB3X3排水KM3Y3空水位传感器SB4X4脱水KM4Y4高水位SHX5报警KM5Y5中水位SMX6低水位SLX7表3-1-2I/O分布表

3.1.3I/O接线图24VI+SB0 SB1SB2SB3SB4SHSMSLpI.卜1II.ICOMX0COMX1X2 X3Y5Y4 Y3X4X]Y2YL4QX]YL5X10L6220VKM5KM4KM13KM2KMlKM0图3-1-3I/O接线图3.2软件设计3.2.1软件设计框图图3-2-1设计框图第四章程序设计4.1设计分析根据前面的编号表盒系统结构图以及全自动洗衣机的PLC控制系统程序工艺流程图可知，实现自动控制药设置7个计时器和2个计数器T0—暂停2sT1—正转40sT2—暂停2sT3反转40sT4—暂停2sT5—脱水30sT6—一报警3sC0——正反转洗涤5次C1——大循环2次4.2梯形图

K20<T2><M2>(if002>K400<T3>K20<T4>佃3 >K5<C0><YD03><Y0&4>K30D srcoih68鸟一—^f—\ 名>T6T6585 T6T6585 005>K30 0>{KSTCl} BND}4.3指令表LDX000ORM0ORY000ANIMlANIY005OUTY000LDX005ANDX001LDX006ANDX002ORBLDX007ANDX003ORBORMlANIT0ANIClOUTT0 K20OUTM1LDT0ORT4ORY001ANIT1ANIY003OUTY001OUTT1 K400LDT1

ORM2ANIT2OUTT2K20OUTM2LDT2ORY002ANIT3OUTY002OUTT3K400LDT3ORM3ANIT4OUTT4K20OUTM3OUTC0K5LDC0ANIX004ANIY004OUTY003LDX004ANDC0ORY004ANIT5OUTY004OUTT5K300RSTC0LDPT5ANIM0OUTC1K2OUTM0LDC1ANIT6OUTY005OUTT6K30T6C1LDPT6C1RSTEND4.4程序分析设计中使用了X0作为启动按钮，X05,X06,X07分别作为水位选择按钮，同时X1,X2,X3分别作为水位传感器，以及空水位传感器X4。按下启动按钮之后，洗衣机自动运行，在程序设计的小循环部分使用了C0作为计数器来完成5次循环，用C1计数器来完成2次大循环。为了避免干扰和增加系统敏感性，所以选择了T5,T6计数器的上升沿来触发相应的动作，在整个程序的脱水、报警以及程序结束的处理操作过程中，使用上升沿动作开关使相应动作更快捷。第5章总结经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高于低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我们的苏老师指导对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，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艰难和成功时的喜悦。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课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。参考文献俞国亮.PLC原理与应用（三菱FX系列）.北京：清华大学出版社，2005.6（2007年6月重印）。高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.北京：人民邮电出版社，2004.7谢克明、夏路易.可编程控制器原理与程序设计.北京：电子工业出版社，张兴国.可编程控制器技术及应用.北京：中国电力出版社，2006贺哲荣、石帅军.流行PLC实用程序及设计（三菱FX2系列）.西安：西安电子科技大学出版社，2006.3宋德玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社，2001方承远、张振国.工厂电气控制技术（第三版）.北京：机械工业出版社，2006.7陈在平，赵相宾.可编程序控制器应用技术与应用技术.北京：机械工业出版社，2003陈立定等.电气控制与可编程序控制器的原理及应用.北京：机械工业出版社，2004王兆义.可编程控制器教程[M].北京：机械工业出版社，2005郁汉琪.电气控制与可编程序控制器应用技术[M].南京：东南大学出版社，2004[12]郭宗仁、吴亦锋、郭永.可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术[M].北京：人民邮电出版社，200