PLC课程设计分析方案-全自动洗衣机 .docx
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1、精品名师归纳总结河南理工高校可编程规律掌握其原理及应用设计报告基于 PLC 的全自动洗衣机掌握成员:朱学政专业班级: 电仪 09-3 班指导老师: 杜悄悄所在学院:电气工程与自动化学院2021 年 6 月 14 日摘要随着人们生活水平的不断提高,洗衣机已经作为一件必备有用的家用电器进入了千家万户。人们对洗衣机依靠性的加强也必定要求着洗衣机的各相性能得到同步加强,要求着洗衣机适应各种不同使用环境的才能得到进一步提升。近年来,可编程掌握器在我国的快速进展,它所具有的功能性强、牢靠性高、配制方法敏捷等特点是其它掌握器所无法匹敌的,因此,它被越来越广泛的应用于各类工业掌握领域并加快了向民众生活进军的步
2、法。本文叙述的是如何利用 PLC 实现全自动洗衣机的掌握,实现洗衣、清水、脱水的全自动掌握。本文结合任务设计书的要求,以洗衣机为讨论对象,采纳了三菱公司 FX 2n 系列可编程规律掌握器作为洗衣机的掌握器。对洗衣机的掌握系统的总体功能进行了分析,阐述了可编程规律掌握器的组成和工作原理。并 提出了洗衣机硬件的各组成模块及具体的硬件模块设计方案。本设计改善了洗 衣机系统的掌握品质,并真正的达到了实时全自动掌握的要求。关键字: 洗衣机。 全自动。 可编程规律掌握器。 掌握SummaryWiththe continuous improvement of peoples livingstandard,
3、the washing machine as an essential and practical household appliances into the millionsof可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结households. People dependent strengthening for the washing machine inevitable requirement forthe performance ofthe washing machine synchronization and strengthen requirements with the wa
4、shing machine to adapt to the different capacity of the environment. In recent years, the rapid development of Programmable logic controllerin China, ithas the functionality, reliability,and flexiblemethod of preparation is characterized what unmatched by the other controller. Therefore, it is incre
5、asingly widelyused in various field of industrial control and speed up the footwork to enter peoples lives.This article describes how to use a PLC to control the automatic washing machine to achieve the laundry, clean, dehydrated automatic control.In this paper, the requirements of the mission desig
6、n books, washing machine for the the Mitsubishi FX2n series programmable logic controller as a washing machine controller. The overallfunctionofthewashing machine controlsystem isanalyzed on the composition and working principle of the programmable controller. And washing machine hardware building b
7、locks and detailed design of the hardware module. This design improves the quality of washing machine control and meet the requirements of real-time automatic control.Keywords:Washingmachine 。Fullyautomatic 。 Programmable logic 。Controller。目录一、绪论 - 1 -1.2 、设计全自动洗衣机的意义- 1 -1.3 、全自动洗衣机主要实现功能- 1 -二、硬件电
8、路的实现- 2 -2.1 主控电路设计 - 2 -2.1.1 PLC 简介 - 2 -2.1.2 掌握器 I/O 口安排表 - 4 -2.1.3 全自动洗衣机PLC 掌握的硬件图2.2 单相异步电动机驱动掌握电路设计2.3 报警电路设计 - 7 - 5 -2.4 进排水掌握电路设计 - 8 -2.4.1 进水阀阀门简介 - 8 -2.4.2 进水阀门掌握电路设计- 10 -1.1、全自动洗衣机的应用现状- 1 - 5 -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.4.4 排水阀门掌握电路设计- 12 -2.5 水位检测电路设计三、软件程序实现 - 13 -3.1 软件开发环境简介- 1
9、3 - 14 -3.2 全自动洗衣机程序流程图- 15 -3.3 全自动洗衣机功能梯形图编程实现- 15 -3.4 系统调试 - 20 -终止语 20参考文献 21致谢 21附录 22指令表清单:2.4.3 排水阀门简介 - 11 -22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、绪论1.1 、全自动洗衣机的应用现状目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器,随着科技的进步和人们生活质量的提高,以及人们对精神文明的高度追求,那么全自动洗衣机也掀开了面纱, 现在做的比较好的,国内有小天鹅、海尔、荣事达等等,国外有西门子,博世等等。这些厂家所生产的全自动洗衣机仍是比较好的,但所谓物以稀为贵,所以相
10、对来说价格仍存在很大的异议。而人们追求的高质量生活,也就对这些不是很过问了,只要买来好用就可以了,所以目前市场上仍是有很大的进展空 间。1.2 、设计全自动洗衣机的意义全自动洗衣机以其固有的优点仍是赢得了许多的消费者的信任,应用而 生,它将是现在到将来的星星产品,所以有必要开发和改善现有的全自动洗衣机,应用最先进的科技技术,投入最少的资金。而目前随着PLC 价格下降, PLC 的应用不断普及,同时, PLC 本身所具有的:牢靠性高、抗干扰才能强、编程简洁、体积小、功耗低、便于爱护等特点使得PLC 成为工控领域的首选掌握器,所以可以应用该产品进行研发,从而达到洗衣机自动化掌握,更多的赢得消费者的
11、青睐。1.3 、全自动洗衣机主要实现功能本篇论文所设计的全自动洗衣机的功能主要包括:自动洗涤,自动漂洗,自动脱水三个主要阶段,同时可手控洗涤衣物。通过 PLC 具体实现过程为:( 1)按下启动按钮及水位挑选开关,注水直到水位开关设定的水位,关闭进水阀。(2)关闭进水阀后延时2s,然后开头洗涤。( 3)洗涤时,洗衣机滚筒第一正转30s,停止 2s,然后再反转30s, 停止 2s(4)如此循环 5 次,总共 320s 后开头排水,水排空以后开头脱水,脱可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水时间为 30s( 5)第一次脱水完成后开头自动漂洗,重复(2)( 5)的步骤,一共清洗两遍( 6)
12、清洗完成后,洗衣机报警3s 提示洗衣完成并且自动停机( 7)在自动掌握的过程中如按下停车按扭,可进入手动掌握过程,可手动排水(不脱水)和手动脱水。二、硬件电路的实现本篇论文所设计的全自动洗衣机所包含的硬件电路主要有:主控电路设计、单相异步电动机驱动掌握电路设计、报警电路设计、进排水掌握电路设计、水位检测掌握电路设计等。2.1 主控电路设计2.1.1 PLC 简介本文设计的全自动洗衣机所采纳的掌握器为三菱公司FX 2n 系列 PLCFX2n-48MR-D 。可编程规律掌握器( Programmable Logic Controller , PLC),它采纳一类可编程的储备器,用于其内部储备程序,
13、执行规律运算、次序掌握、定时、计数与算术操作等面对用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出掌握各种类型的机械或生产过程。可编程规律掌握器实质是一种专用于工业掌握的运算机,其硬件结构基本上与微型运算机相同,基本构成有:、电源可编程规律掌握器的电源在整个系统中起着非常重要的作用。假如没有一个良好的、牢靠的电源系统是无法正常工作的,因此,可编程规律掌握器的制造商对电源的设计和制造也非常重视。一般沟通电压波动在+10%+15%范畴内,可以不实行其它措施而将 PLC 直接连接到沟通电网上去、中心处理单元 CPU中心处理单元 CPU 是可编程规律掌握器的掌握中枢。它依据可编程规律可编辑资料 - - - 欢
14、迎下载精品名师归纳总结掌握器系统程序赐予的功能接收并储备从编程器键入的用户程序和数据。检查 电源、储备器、 I/O 以及戒备定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程规律掌握器投入运行时,第一它以扫描的方式接收现场各输入装置的 状态和数据,并分别存入I/O 映象区,然后从用户程序储备器中逐条读取用户程序,经过命令说明后按指令的规定执行规律或算数运算的结果送入 I/O 映象区或数据寄存器内。等全部的用户程序执行完毕之后,最终将 I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。为了进一步提高可编程规律掌握器的牢靠性,近年来对大型可编程规律控
15、制器仍采纳双 CPU 构成冗余系统,或采纳三CPU 的表决式系统。这样,即使某个 CPU 显现故障,整个系统仍能正常运行。、储备器储备器主要包括:系统程序储备器和用户程序储备器。存放系统软件的储备器称为系统程序储备器。存放应用软件的储备器称为用户程序储备器。、输入输出接口电路输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是可编程规律掌握器与现场掌握的接口界面的输入通道。输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断恳求电路集成,作用可编程规律掌握器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的掌握信号。、功能模块如计数、定时等功能模块。、通信模块主要用于 PLC 与其她掌握器之间的通信,如
16、SCI 通信等。可编程规律掌握器具有以下鲜明的特点:、系统构成敏捷,扩展简洁,以开关量掌握为其特长。也能进行连续过程的PID 回路掌握。并能与上位机构成复杂的掌握系统,实现生产过程的综合自动化。、使用便利,编程简洁,采纳简明的梯形图、规律图或语句表等编程语言,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结而无需运算机学问,因此系统开发周期短,现场调试简洁。另外,可在线修改程序,转变掌握方案而不拆动硬件。、能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰才能强,牢靠性强,远高于其她各种机型。正是由于以上特点 PLC 被广泛应用于个工程掌握领域。FX2n-48MR-D 型 PLC 属于 FX2n 系列,具有 4
17、8 个 I/O 点数(输入 24 点, 输出 24 点)的基本单元,继电器输出型,使用24V 电源。2.1.2 掌握器 I/O 口安排表表 2.1 掌握器 I/O 口安排表输入停止 X000 启动 X001 高水位 X002 中水位 X003 低水位 X004排空检测 X005高水位检测 X006 中水位检测 X007 低水位检测 X010 手动排水 X011手动脱水 X012输出启动洗衣机 Y000 进水阀 Y001 正转 Y002反转 Y003 排水 Y004 脱水 Y005报警 Y006可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.1.3 全自动洗衣机 PLC 掌握的硬件图图 2.
18、1 全自动洗衣机 PLC 掌握的硬件图如图 2.1 所示,按键 S1-S11分别为不同信号信号输入, COM 口为公共接的端, Y000-Y006 分别为不同掌握信号输出端,输出掌握信号掌握执行电路的工作状态。2.2 单相异步电动机驱动掌握电路设计单相异步电动机主要用于为洗衣机滚筒的转动供应动力,电机驱动掌握电路用于掌握电机的启停,正反转等,保证全自动洗衣机的各项功能正常运行。依据全自动洗衣机的功能设计出的单相异步电动机驱动掌握电路如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.2 单相异步电动机驱动电路图如图 2.2 所示, KQ 为刀开关,相当于洗衣机的插头, FU1 为熔断
19、器,可以爱护电机不至于因工作反常导致电流过大而使电机烧毁。 KM1 、KM2 分别为继电器的动合触点,分别掌握电机的正反转。电路的工作原理为:当 KM1 接通时,电容器串联在启动绕组绕组上,就电流 I 相位约 90,设此时电动机正转,当KM1 断开, KM2 接通时,电容器从启动绕组切断到工作绕组中,就电流I 工作绕组超前启动绕组相位约90,从而实现了电动机的反转,在该电路中实质上是主、副绕组相互交换来实现正反转的,因此这种单相异步电动机的工作绕组和启动绕组必需是可以互换的。所以它的工作绕组、启动绕组的线圈匝数线径,所占槽位数都是应当完全相同的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结
20、图 2.3 单相异步电动机掌握电路如图 2.3 所示,掌握电路工作电压与 PLC 电源相同,其中 R4 为限流电阻, NPN 型三极管 PE8050 在电路中用作开关管的功能, PE8050 其耐压值为30V ,额定电流为 1.5A ,所以可在此电路中安全使用。此掌握电路的工作必需在启动信号为 1 的条件下,当正转掌握信号为1,反转掌握信号为 0 时,继电器 KM1 线圈得电,驱动电路中继电器KM1 常开触点 KM1 闭合,电机正转。当正转掌握信号为 0,反转掌握信号为 1 时, KM1 线圈失电,动合触点 KM1 断开,继电器 KM2 线圈得电,驱动电路中,继电器KM2 的常开触点闭合,电机
21、反转。启动信号为 0 时,整个掌握电路失电,继电器KM1 、KM2 线圈失电, 动合触点断开,电机停止,洗衣机停止工作。2.3 报警电路设计报警电路工作于洗衣机完成洗衣后,自动报警 3s,告知洗衣完成。然后自动停机。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.4 报警电路电路图如图 2.4 所示,当报警掌握信号为 1 时,蜂鸣器发声报警。2.4 进排水掌握电路设计2.4.1 进水阀阀门简介本文所挑选的进水电磁阀为海鹰FCD3-4 型单头进水电磁阀。其掌握简洁,使用便利,体积小,价格低,性能优良。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.5 单头进水电磁阀由图 2.5
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