洗衣机控制系统的设计二

电气与自动化工程学院实训评分表课程名称：PLC控制技术实训实训题目：洗衣机控制系统的设计二班级：学号：姓名：工程评分比例得分实训平时表现30%实训辩论50%实训报告20%实训总成绩指导老师：年月日常熟理工学院电气与自动化工程学院《PLC控制技术实训》题目：洗衣机控制系统的设计二姓名：学号：班级：指导教师：许仙珍起止日期：目录1、《PLC控制技术》实训任务书···············································〔1〕2、根底实训工程〔一〕·······················································〔6〕2.1工程整体设计方案·····················································〔6〕2.2工程I/O分配··························································〔6〕2.3工程I/O接线图································································〔6〕2.4程序流程图····································································〔7〕2.5梯形图程序···························································〔7〕2.5.1程序······························································〔7〕2.5.2程序中的元件及功能················································〔9〕2.6调试步骤与结果·······························································〔9〕3、根底实训工程〔二〕·······················································〔10〕3.1工程整体设计方案······························································〔10〕3.2工程I/O分配···································································〔11〕3.3工程I/O接线图·································································〔11〕3.4程序流程图··························································〔11〕3.5梯形图程序···································································〔12〕3.5.1程序·····························································〔12〕3.5.2程序中的元件及功能···············································〔15〕3.6调试步骤与结果······················································〔15〕4、综合型自主实训工程·····················································〔16〕4.1工程整体设计方案······························································〔16〕4.2工程I/O分配···································································〔17〕4.3工程I/O接线图·································································〔18〕4.4程序流程图··························································〔19〕4.5梯形图程序···································································〔20〕4.5.1程序····························································〔20〕4.5.2程序中的元件及功能··············································〔29〕4.6调试步骤与结果······················································〔29〕5、心得体会·······························································〔31〕6、参考文献·······························································〔32〕1、《PLC控制技术》实训任务书(六)题目：洗衣机控制系统的设计二实训学生需要完成2个根底实训工程和1个综合型自主实训工程的训练。一、根底实训工程一：霓虹灯的PLC控制系统的设计一〕实训目的 1、进一步稳固掌握PLC根本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法3、初步掌握PLC程序设计方法，养成良好的设计习惯，培养根本的设计能力；二)实训设备：三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、霓虹灯显示模块18504003、个人计算机PC、PC/MPI编程电缆。三)工艺控制要求：按下启动按钮，灯A亮1秒，接着灯B,C,D,E,F,G,H,I亮1秒,之后灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被点亮。1秒后，灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄灭，再过1秒，灯B,C,D,E,F,G,H,I熄灭，同样再过1秒后，灯A熄灭。紧接着过1秒灯A再次被点亮，重复以上过程，循环往复。按下停止按钮后，所有灯都熄灭。四)实训内容：1、进行PLC的I/O地址分配，并画出霓虹灯的PLC控制系统的接线图。2、设计由PLC控制的霓虹灯梯形图程序。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。二、根底实训工程二：模拟量采集与数据处理的综合应用一〕实训目的1、掌握PLC中模拟量输入、输出的根本工作原理。2、掌握数据处理指令的运用方法。3、掌握功能、功能块的应用，中断组织块OB35用法。4、掌握DB块建立与数据访问方法。二〕实训设备：三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机PC、PC/MPI编程电缆。三〕实训工程原理与要求1、用模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用PLC模拟量输入模块采集电位器电压，使用OB35实现采集温度数据，数据采集频率是1次/秒，进行标度变换，数据存储在共享数据块DB2相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。2、用模拟量输出模块308140098模拟电动执行器，电压为0V时，执行器开度为0%，电压为10V时执行器开度为100%。用PLC模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频率是1次/秒，用OB35块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸屏输入。四〕实训工程的步骤：1、根据工程要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。输入设备输出设备序号名称代号地址序号名称代号地址1开关S1I0.01电压表M1或M2QW2722电位器10KΩIW272233接线图2、设计梯形图程序，调试并记录数据。输入输出电压PIW温度值执行器开度PQW电压V0V04V40%6V60%8V80%10V100%3、思考题：1〕整理出运行调试后的梯形图程序及注释说明，写出实验中的问题及分析。2〕S7-300的PLC模拟量模块的测量信号类型有几种?测量范围如何设定？3〕S7-300的PLC模拟量模块的模拟值用什么表示？三、综合型自主实训工程：洗衣机控制系统的设计二一〕实训工程工艺要求：采用S7-300设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下：1.水位选择：按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，那么HI灯亮，假设继续按动，那么选择为低水位，如此循环。2.水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升〔用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号〕；到设定水位〔低水位2v，中水位4v，高水位6v〕后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。3.洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。4.如此循环5次，翻开排水阀V2。排空〔电位计输出为0v〕后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。5.开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。6.清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。7.假设中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀翻开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。二〕目的通过本次实训使学生掌握：1〕Step7编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2〕实际程序的设计及实现方法；3〕程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。三〕内容与要求1、完成硬件选型、硬件接线图。2、洗衣机控制系统的设计。3、程序设计方法采用状态转移图SFC图进行设计或经验设计法。4、程序实现采用基于M的SFC转化梯形图实现或梯形图实现。5、程序清单。四、实训报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献〔并按此顺序装订〕。报告中提供如下内容：1、目录2、正文〔1〕实训任务书；〔2〕实训内容，三个任务分别写a、每个实训任务的总体设计方案〔应有PLC的选型及依据〕b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明；d、调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献〔注意实训报告原那么上手写，允许打印，但雷同者的零分处理〕五、实训进度安排周次工作日工作内容第一周1布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。2完成两个根底实训工程。3根据综合型实训任务，完成总体设计方案〔硬件选型、分配IO点等〕4完成硬件接线，编写程序并调试5编写程序并调试第二周1编写程序并调试2编写程序并调试3编写程序并调试及准备实训报告4完成报告并于下午两点之前上交5辩论本实训共需两周时间六、实训考核方法本实训总分值为100分，其中实训平时表现〔含2个根底实训工程完成情况〕30%、综合型实训工程辩论50%，实训报告20%。2、根底实训工程〔一〕：霓虹灯的PLC控制系统的设计2.1工程整体设计方案要点亮16盏灯，考虑到A灯单独亮，B—I灯一起点亮与熄灭，J—02灯也是一起点亮与熄灭，可以考虑应用3个输出端口，分别为Q0.0—Q0.2。按键要用到启动和停止，两个输入端口，为I0.0，I0.1。总计5个IO端口。此端口数属于中小型，所以选用西门子的S7-300系类。模块要用数字量输入模块，数字量输出模块。因为要定时导通，要用到定时器，因为要定时6s，即六个定时器。2.2工程I/O分配输入设备输出设备启动I0.0AQ0.0停止I0.1B--IQ0.1J--02Q0.22.3工程I/O接线图图2.1I/O接线图2.4程序流程图M0.0M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4M0.6 0.6M0.5Q1.0 T0Q1.0QB0T1QB0QB1T2Q1.0QB0T3Q1.0T4T5I0.0T0T1T2T3T4T5图2.2程序流程图2.5梯形图程序2.5.1程序2.5.2程序中的元件与功能元件地址功能T0M0.0时间到时，该线圈通电T1M0.1时间到时，该线圈通电T2M0.2时间到时，该线圈通电T3M0.3时间到时，该线圈通电T4M0.4时间到时，该线圈通电T5M0.5时间到时，该线圈通电2.6调试步骤与结果各灯按照指定运行，先灯A亮1秒，接着灯B,C,D,E,F,G,H,I亮1秒,之后灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被点亮。1秒后，灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄灭，再过1秒，灯B,C,D,E,F,G,H,I熄灭，同样再过1秒后，灯A熄灭。紧接着过1秒灯A再次被点亮，重复以上过程，循环往复。3、根底实训工程〔二〕：模拟量采集与数据处理的综合应用3.1工程整体设计方案因为显示温度时间，采集的是模拟信号，所以用到模拟量输入模块。用到一个IO输入端口。在输出电压时，要用到模拟量输出模块，占用一个模拟量输出端口，共计两个IO端口，属于中小型可编程控制器，选用S7-300。实训设备：三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机PC、PC/MPI编程电缆。因为要在上位机上显示出来，还要用到触摸屏，在显示温度时，要将温度记录，用到数据块，数据块分为两个，一个为采集数据块，用于调用显示温度。一个用于显示屏的记录输入数据，用于调用后在电压表上显示电压。触摸屏因为编的程序较小，选用MC1162。通信模式为：TCP/PI协议PLC300通过模拟量输入模块采集模拟信号，此时IW288输入的是经过换算的数字信号，经过cpu的程序的处理，即调用FC1功能，通过上位机显示出温度。在上位机上，手动输入数字，经过调用FB1功能块，再通过数字量输入模块30824003，在电压表上显示出来。这样就到达了模拟量采集与数据处理的功能。途中要通过OB35进行一秒的信号的采集。开关用到一个，即S1，在OB1里激活OB35。3.2工程I/O分配输入设备输出设备序号名称代号地址序号名称代号地址1开关S1I0.01电压表M1或M2QW2722电位器10KΩIW2722333.3工程I/O接线图图3.1I/O接线图3.4程序流程图图3.2程序流程图3.5梯形图程序3.5.1程序OB1中程序OB35中程序FB1中程序FC1中程序DB1中程序DBI:DB2中程序DB2:DB3中程序DB3:3.5.2程序中的元件及功能地址功能MD26用于存储FC1输出的温度数据MD40用于存储FB1输出的电压值LD30局部数据区，用于FB1中的临时数据存储LD40局部数据区，用于FC1中的临时数据存储3.6调试步骤与结果在上位机的温度显示中，通过调节电位器，显示出温度的变化，精确到小数点后两位。在显示器的开度一栏里，输入数字〔0--100〕，在电压表里显示出0—10v的电压。输入输出电压PIW288温度值执行器开度PQW288电压V0V000004V111364040%2b334V6V166406060%40cc6V8V221448080%56668V10V26112100100%6c0010V图3.3运行结果4、综合性自主实训工程：洗衣机控制系统的设计二4.1工程整体设计方案用模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用PLC模拟量输入模块采集电位器电压，使用OB35实现采集温度数据，数据采集频率是1次/秒，进行标度变换，数据存储在共享数据块DB2相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。用模拟量输出模块308140098模拟电动执行器，电压为0V时，执行器开度为0%，电压为10V时执行器开度为100%。用PLC模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频率是1次/秒，用OB35块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸屏输入。实训设备：三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机PC、PC/MPI编程电缆。按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，那么HI灯亮，假设继续按动，那么选择为低水位，如此循环。水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升〔用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号〕；到设定水位〔低水位2v，中水位4v，高水位6v〕后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。如此循环5次，翻开排水阀V2。排空〔电位计输出为0v〕后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。假设中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀翻开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。4.2工程I/O分配输入设备输出设备水位-WSI0.0底位灯-L0Q0.0启动-STI0.1中位灯-M1Q0.1停止-spI0.2高位灯-H1Q0.2排水-S1I0.3进水灯-V1Q0.3脱水-S2I0.4正转灯-FWQ0.4反转灯-RWQ0.5排水灯-V2Q0.6脱水灯-DEQ0.7报警灯-ALQ1.0清洗—CLQ1.14.3工程I/O接线图I0.0I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4COM1Q0.0Q0.1Q0.3QO.2Q0.4Q0.5Q0.6Q1.0Q0.7Q1.1COM2水位—WS启动—ST停止—SP排水S1脱水S2低水位灯中水位灯高水位灯进水V1正转FW反转RW排水V2脱水DE报警AL清洗CLS7-300图4.1PLC连线图4.2模拟量采集接线4.4程序流程图初始状态选择水位初始状态选择水位进水WS阀洗涤正转暂停暂停洗涤反转结束启动1s到达对应电压2s30s2s2s30s报警脱水排水0电位3s30s循环5次清洗两遍4.5.1程序FC1中为自动洗衣程序，FC2中为停止后手动排水及脱水装置，OB1中选择调用。OB1中程序选择调用自动档选择调用手动档停止水位选择复位FC1中程序水位选择启动延时一秒，开始放水开始进水延时两秒开始正反转排水排水结束，脱水大循环FC2中的程序4.5.2程序中的元件及功能元件功能M5.0FC1的激活位置M10.0FC2的激活位置T0~SD定时器FC1自动洗衣程序FC2停止后手动排水及脱水程序OB1选择调用模块4.6调试步骤与结果按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，那么HI灯亮，假设继续按动，那么选择为低水位，如此循环。水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升〔用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号〕；到设定水位〔低水位2v，中水位4v，高水位6v〕后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。如此循环5次，翻开排水阀V2。排空〔电位计输出为0v〕后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。假设中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀翻开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。5.心得体会和学别的学科一样，在学完PLC理论课程后我们做了课程设计。为期两周的实训就这样结束了，这两周让我收获了不少。此次课程设计完全到达了报告的要求圆满结束，我本次设计的任务是实现自动洗衣机。通过前俩个根本任务使得我更进一步了解PLC，也很可能为将来的毕业设计奠定了一定的根底比方说如何使用显示屏和模拟量的使用