PLC全自动洗衣机的设计

一题目部课题内容根据设计参数和控制要求设计一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。设计目标及参数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30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒4）如此循环5次，总共320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7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）8）若重量超重，报警。循环时间超过，报警课题要求1.根据课题的控制要求完成设计2.对传感器选型并列出选型依据．写出程序流程图及代码4.完成课程设计说明书二、总体思路全自动洗衣机控制系统的控制要全自动洗衣机的工作原理普通洗衣机的工作流程示意图如图所示水4机中这4个过程分别用相应的按钮开关来控制全自动洗衣机中这4个过程可做到全自动依次运行，直至洗衣结束。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入到外桶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入到外桶排水时通过控制系统将排水电磁水及报警。排水按钮用来实现手动排水。开始开始进水洗衣排水脱水结束图普通洗衣机的工作流程示意图控制设备要求制方式。1.正常运行“正常运行”方式具体控制要求如下（1将水位通过水位选择开关设在合适的位（高中低按“启动”按钮，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水。（2）进水停止2s后开始洗衣。（3）洗衣时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s。（4）如此循环共5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s。（5）然后再进水，重复（1）:（4）步，如此循环共2次。（6）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。2.强制停止“强制停止”方式具体控制要求如下（1进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合。（2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。【注“正常运行”和“强制停止”两种模式的运行是一样的。洗衣机的PLC控制电路10.按钮的选择全自动洗衣机的人机接口中有按钮方便操作时也要保证安全为此选择了施奈德品牌的低压凸头按钮，并且带有指示灯LED，供电电压为直流电24V。根据设计要求选择如下表所示的开关和相应的数量。表按钮规格按钮类别完整型号模块型号(按钮头+触点基座)备注启动按钮XB2-BW13B1CZB2BW13C+ZB2BWB31C绿灯、常开停止按钮XB2-BW14B2CZB2BW14C+ZB2BWB42C红灯、常闭高水位按钮XB2-BW14B1CZB2BW14C+ZB2BWB41C红灯、常开中水位按钮XB2-BW16B1CZB2BW16C+ZB2BWB61C蓝灯、常开低水位按钮XB2-BW15B1CZB2BW15C+ZB2BWB51C黄灯、常开手动排水XB2-BW15B1CZB2BW15C+ZB2BWB51C黄灯、常开手动脱水XB2-BW16B1CZB2BW16C+ZB2BWB61C蓝灯、常开四、PLC设计及调试部分全自动洗衣机控制系统程序设计调编程软件编程软件采用三菱公司为其生产的PLC而设计的编程软件GXDeveloper。程序的流程图、构成和相关设置1.流程图（1）正常运行流程图正常运行流程图如图所示。开始设定水位N按启动按Y进水超重YNN水位到设定水Y停止进水 停止进水停止按钮闭合

N计时2sY正转洗衣NY 计时30s停止洗衣N计时

反转洗衣N计时30sY停止洗衣 NN计时洗衣5次YY排水N水是否排完Y脱水N计时30sYN行3次Y超重报警洗完报警N计时Y结束图正常运行流程图(2)强制运行流程图强制运行流程图如图所示。开始开始正常运行N按停止按钮Y洗涤电机和脱水桶停止转N打开手动排水开关Y排水N打开手动脱水开关Y脱水结束图强制运行流程图2.程序的构成PLC将运行已经设置好的程序和参数（适用于机械一切都正常工作的情况下。在手动方式下是在紧急停止情况下，可以手动排水和脱水。3.程序的下载、安装和调试将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮所需控制设备正确连接完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由GXDeveloper软件的指令完成，正常工作是程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOPGXDeveloper编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。全自动洗衣机控制系统PLC程系统资源分配1.数字量输入部分位、低水位、手动排水、自动排水开关、高水位浮球开关、中水位浮球开关，低水位浮球开关、水排空浮球开关、压力开关共12个。具体的输入地址分配如表所示。表输入地址分配输入地址对应的元器件对应的外部设备X001SB1启动按钮X002SB2停止按钮X003SB3高水位选择开关X004SB4中水位选择开关X005SB5低水位选择开关X006SQ1水排空检测开关X007SQ2高水位检测开关X010SQ3中水位检测开关X011SQ4低水位检测开关X012SB6手动排水X013SB7手动脱水X014SP1压力开关2数字量输出部分这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀排水电磁阀洗涤电动机、脱水桶报警器共五个设备但是由于洗涤电动机有正转和反转两个状态分别都应正转继电器和反转继电器所以输出点有六个具体的输出地址分配如表所示。输出地址表输出地址分对应的元器件对应的外部设备Y001YA1启动洗衣机Y002YA2进水电磁阀Y003KM1洗涤电动机正转继电器Y004KM2及脱水洗涤电动机反转继电器Y005YA3排水电磁阀Y006YH报警器3定时器和计数器全自动洗衣机的控制系统中的工作时间和循环次数需要定时器和计数器来控制。具体定时器和计数器分配如表所示。表定时器和计数器分配类别 元器件号设定值作用T02s进水后暂停时间定 T130s正转洗涤计时T22s正转暂停计时时 T330s反转洗涤计时T42s反转暂停计时器 T530s脱水计时T63s洗完报警计时计数器 C1

5次 正反洗循环计数3次 大循环计数I/0硬件接线图根据全自动洗衣机控制系统的输入输出地址分配和定时器计时器分配以及所选PLC型号，PLCI/O硬件接线图如下图所示。图I/O硬件接线图源程序1.辅助继电器在本程序中，M0是按下启动按钮的辅助继电器；M1是判断洗衣机水位是和设定水位不一致的辅助继电器；M2是判断洗衣机是否和设定水位一致的辅助继电器M3是停止自动洗衣机的辅助继电器，它的助记符如下。水在正常情况下，按下启动按钮或者脱水完毕，而且洗衣大循环未到三次时开始进水，当水位达到设定水位后停止进水，等待2s后进入洗衣程序。在强制停止情况下，当停止按钮按下时立即停止进水。它的助记符程序为：衣进水到设定水位2s后，开始洗衣，先正转30s，停止2s然后再反转30s，停止2s这样循环5次后进入排水过程水洗衣过程完毕后，进入排水过程。水排空后停止排水。它的助记符程序为水水排空后开始脱水脱水30s后停止脱水因为判断水排空是否在排水完毕后，所以要用到水排完毕辅助继电器。它的助记符程序如下：完报警洗衣大循环3次后，开始洗完报警过程，3s后停止报警，这样整个洗衣过程结束。它的助记符程序为：////洗衣大循环3次//LD Y003OUT C1 K3LD C1OUT Y006////报警3s//LDANIY006T6ANIX002OUTY006OUTY006OUTT6 K30END程序梯形图五、总结该系统采用PLC性提高了设备运行的可靠性缩短产品开发周期保证新产品各项技术开发的同步性，提高了劳动效率，达到了良好的经济效果。此外，PLC可以重复使用降低了测试经费它的灵活性操作方便性也方便测试者随时输入调试和修改控制程序PLC系统的维护和使用带来了很大方便。通过本系统的设计，对三菱FX2N系列PLC洗衣机控制系统利用了三菱FX2N系列PLC用PLC为控制核心结构合理测试方法可靠它具有较强的灵活性提高了设备运行的可靠性缩短产品开发周期保证新产品各项技术开发的同步性提高了劳动效PLC活性操作方便性也方便测试者随时输入调试和修改控制程序PLC又设有串行接口方便地与计算机进行连接组成测控系统给系统的维护和使用带来了很大方便。但与此同时该系统还有很多地方需要完善和进一步加强例如洗衣过程中有些衣物的洗涤对水温也有要求这就需要添加个温度传感器并把相应的程序添加进去不同衣物洗涤时有不同的洗涤强度要求这就要求全自动洗衣机在在人们生活