机电一体化专业毕业论文_2.docx

机电一体化专业毕业论文摘要(3)关键词(3)一前言(4)一工业控制洗衣机(4)二PLC简介(4)三变频器简介(4)四触摸屏简介(5)二系统硬件设计(6)一控制要求(6)二硬件选择(6)三变频器参数(7)四I/O地址分配表(8)五硬件接线图(9)六触摸屏画面和实现功能(10)三系统软件设计(11)一)PLC控制程序状态转移图(11)二PLC控制程序梯形图(12)三综合调试(15)四结束语(16)致谢(17)参考文献(18)近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深化，同时带动传统的控制技术的不断更新。本篇论文描绘了采用可编程控制器三菱FX2N系列PLC作为核心控制部件，并利用计算机对工业洗衣机进行模拟监控的控制系统总体控制，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，实现洗涤、漂洗、脱水经过。根据工业洗衣机控制系统总体控制要求和特点，为使洗衣机操作的整个流程更直接明白化，本论文就利用通过PLC控制全自动洗衣机进行了调查，实现了全自动洗衣机的正常运行和强迫性停止功能。关键词：三菱FX2N系列PLC变频器触摸屏工业洗衣机一前言一工业洗衣机洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。它在工业中的应用也特别广泛，本课题在于对工业洗衣机的研究。工业洗衣机适用于洗涤棉、毛、花扦、丝绸等衣物品，所以工业洗衣机大量用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，知足大容量的洗涤要求。但是传统的基于继电器的控制已经不能知足人们对洗衣机的自动化的程度的要求了。洗衣机需要更好的知足人们的需求，必须借助于自动化的技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器就能很好的知足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵敏多样，控制形式能够根据不同场合的应用而有所不同。自动化的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动洗衣机发展到如今的全自动洗衣机，如今又正向智能洗衣机方向发展。二PLC简介PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用能够编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产经过。PLC及其有关的外围设备都应根据易于与工业控制系统构成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。PLC本质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件构造基本上与微型计算机一样，基本构成为：1.电源2.CPU3.储存器4.输入输出接口电路5.功能模块6.通信模块三变频器简介变频器Variable-frequencyDrive，VFD是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制沟通电动机的电力控制设备。变频器主要由整流沟通变直流、滤波、逆变直流变沟通、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而到达节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。整流单元：将工作频率固定的沟通电转换为直流电。高容量电容：存储转换后的电能。逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的沟通电，驱动沟通电动机四触摸屏简介所谓触摸屏，从市场概念来讲，就是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者讲是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是发展触摸屏，发展KIOSK，发展KIOSK网络，努力构成中国触摸产业的原因。从技术原理角度来讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的，因而它必须通过材料科技来解决透明问题，像数字化仪、写字板、电梯开关，它们都不是触摸屏；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不需要第二个动作，不像鼠标，是相对定位的一套系统，我们能够注意到，触摸屏软件都不需要光标，有光标反倒影响用户的注意力，由于光标是给相对定位的设备用的，相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道身在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反应当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来讲都不需要；再其次就是能检测手指的触摸动作并且判定手指位置，各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸而八仙过海各显神通的。二硬件系统设计一控制要求1.PLC一上电,系统进人初始状态,准备起动。2.按起动按钮则开场进水,当水位到达高水位时,停止进水,并开场正转洗涤。正转洗涤l5s,暂停3s,反转洗涤l5s,暂停3s,为一次小循环。若小循环次数不满3次,则继续正转洗涤l5s,开场下一个小循环;若小循环次数到达3次,则开场排水。3当水位下降到低水位时,开场脱水并继续排水,脱水时间为10s,10s时间到,即完成一次大循环。若大循环未满3次,则返回进水,开场下一次大循环;若大循环次数到达3次,则进行洗完报警。报警10s后结束全部经过,自动停机。4洗衣机“正转洗涤l5s和“反转洗涤l5s经过,要求使用变频器驱动电动机,且实现3段速运行,即先以30Hz速度运行5s,接着转为45Hz速度运行5s,最后5s以25Hz速度运行。5脱水时的变频器输出频率为50Hz,设定其加速、减速时间均为2s。6通过触摸屏设定起动按键、停止按键,显示正反转运行时间、循环次数等参数。二硬件选择1.PLC的选择随着PLC的功能日益强大，全自动洗衣机在工业的运用也日益广泛。一般PLC具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还能够扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时能够考虑下面几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应知足实时控制的要求、PLC构造合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机所要求的控制功能简单，小型PLC就能知足要求了。PLC一般都比拟昂贵我们能够选择体积比拟小，价格相对来讲比拟便宜但功能比拟俱全的三菱FX2N-32MR完全能知足控制要求。2.变频器的选择本系统采用三菱通用的FR-D700变频器。操作简单，控制方便。3.触摸屏的选择触摸屏选择GOT1000人机界面对应GOT1000系列的画面设计软件为GTDesigner2Version2软件。三菱GOT1000系列触摸屏使用优点一：实现免编程操作1、无缝连接MELSEC经过控制系统无须编程即可有效创立经过控制画面，实现了经过控制系统的快速启动2、MES接口功能轻松快速地实现了作业现场和信息系统之间的“免编程连接，并可在用户端方便地添加和修改系统3、兼容IQ平台无须编程即可将GOT与工程环境、控制器及网络建立链接二：有效缩短停机时间1、备份/恢复功能可自动备份程序和数据，实现高效的维护作用2、文档显示/运动图像功能设备发生故障时，可使用GOT在作业现场查看设备手册，并使用运动图像功能高效恢复3、监视功能梯形图监视器、SFC监视器等。三)变频器参数根据控制要求，设计变频器的基本参数.操作形式选择参数和多段速度设定等参数，详细参数如下：1pu操作形式，pr.79=1，变频器参数情02上限频率pr.1=50Hz;3下限频率pr.2=0Hz;4加速时间pr.7=2s;5减速时间pr.8=2s;6电子过电流保护pr.9=0.35A;7操作形式选择组合形式pr.79=3;8多段速度设定1速pr4=30Hz;9多段速的设定2速pr5=45Hz;10多段速度设定3速pr6=25Hz;11电机的三速运行，即通过PLC控制变频器的RL.RM.和RH以及STF.端子的通断，来控制变频器运行。注：1、多段速与洗涤程序的对应及其频率设置能够根据实际功能要求修改相关匹配设置。2、设定的4个详细加减速时间可以以根据实际功能匹配要求进行相关设置修改四I/O地址分配表五硬件接线图图中“正转KM0、“反转KM1、“脱水KM3为控制电机电源的三个继电器，他们的线圈分别为PLC输出端“Y1、“Y2、“Y12相连，受控于PLC的输出信号并且互相之间用了互锁防止同时接通正转和反转烧毁电机。其中正转和反转是通过变频器控制后输出到电机中，因而能够通过改变变频器的参数就能改变对电机速度的控制，而脱水是直接与电源的两极相连，频率最大且不变。所以在工作经过中就不同于洗涤。