PLC课程设计-全自动洗衣机的PLC控制(12页).doc

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1、-PLC课程设计-全自动洗衣机的PLC控制-第 2 页成绩 _指导教师评定成绩： 审定成绩： 重 庆 邮 电 大 学 移 通 学 院课程设计报告设计题目： 全自动洗衣机的PLC控制学 校： XX 学 生 姓 名： XX 专 业： XX 班 级： XX 学 号： XX 指 导 教 师： XX 设计时间： 2017 年 6 月建筑电气控制与PLC技术课程设计任务书引言：建筑电气控制与PLC技术课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。一、 设计题目：全自动洗衣机的PLC控制本设计要求熟练使用

2、西门子公司的S7-200系列产品各基本指令和部分应用指令，根据控制要求进行PLC梯形图编程，解决全自动洗衣机控制的问题。二、 系统工作过程说明 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣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，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转

3、。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。电机功率为2.2KW，AC380V。三、设计任务和要求 PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3s后，若正、反洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。脱水10s即完

4、成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s结束全部过程，自动停机。 此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、排水、脱水及报警。四、设计方案提示 1I/O地址 输入 输出 I0.0：启动按钮 Q0.0：进水电磁阀 I0.l：停止按钮 Q0.1：电动机正转接触器 I0.2：排水按钮 Q0.2：电动机反转接触器 I0.3：高水位开关 Q0.3：排水电磁阀 I0.4：低水位开关 Q0.4：脱水电磁阀 Q0.5：报警蜂鸣器 2方案提示 用基本指令、定时指令和计数指令组

5、合起来设计该控制程序。 用步控指令实现该控制。摘 要随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。本次设计采用步进顺控指令编程，根据工艺要求编程简单、可允许双线圈使用，PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理。 最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置

6、；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。关键词：PLC；洗衣机；控制目 录一、 绪论11. 设计目的12. 设计内容13. 要实现的目标1二、 系统分析及其硬件设计21. 系统工作说明22. 系统I/O分配33. PLC外围接线3三、 系统软件设计41. 系统流程图42.系统程序设计5四、 系统调试7总 结12参考文献13附录表14一、绪 论1、设计目的课程设计的主要目的是通过洗衣机的控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。

7、电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。2、设计内容全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣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，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动

8、内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。3、要实现的目标PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。（1） 启动时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。（2） 正转洗涤15 s后暂停，暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3 s，重复洗涤。（3） 如次循环3次，共108秒后循环结束后开始排水。若正、反洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。（4） 排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。（5） 脱水1

9、0s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环。（6） 完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s结束全部过程，自动停机。（7） 要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、排水、脱水及报警。二、系统分析及硬件设计1、系统工作说明PLC的工作原理采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作。PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出3个阶段才能完成控制过程。PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段，输入阶段、执行程序阶段和输出阶段。在输入阶段中，将外部输入信号的状态传

10、送到PLC中。在执行程序阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据存储器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储器单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。在输出阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。2、 系统I/O分配表1：I/O分配表类别元件开关作用输入SQ0I0.0启动按钮SQ1I0.1停止按钮SQ2I0.2排水按钮SQ3I0.3高水位开关SQ4

11、I0.4低水位开关输出HL0Q0.0进水电阀HL1Q0.1电机正转HL2Q0.2电机反转HL3Q0.3排水电阀HL4Q0.4脱水电阀HL5Q0.5报警器3、PLC外围接线电源 HL0 HL1 HL2 电源 HL3 HL4 HL5SQ0 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4图1 PLC外围接线图 三、系统软件设计1、 系统流程图否是否是 否大循环是否有3次 是报警10秒停 机图2系统流程图2、 系统程序设计 图3电机启动正转图打开SQ0系统启动，打开SQ3洗衣机进入高水位状态，电机开始正转15秒图4 电机反转梯形图电机正转15秒后，暂停3秒，又开始反转15秒。 图5正反转计数图反转后暂停3秒，计数加1

12、次 图6电机脱水排水图关闭高水位开关SQ3，打开低水位开关SQ4，电机开始排水脱水10秒 图7结束报警图全部3次大循环后，电机报警10秒后停止。四、 系统调试图8系统调试接线图（1）按照系统I/O地址分配连接电路图，如图8所示。图9系统结束报警图（2）脱水并且排水后10秒洗衣机又开始进水回到高水位状态，进入下一次大循环。全部大循环3次后开始报警如图9所示，报警10秒后洗衣机停止工作。总 结通过本次课程设计，让我学到了很多的东西。我学会了 PLC 的基本编程方法，对 PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质。通过合作，我们的合作意识得到了加强，团结合

13、作能力得到了提升。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。最后，本次课程设计非常感谢老师的耐心指导和悉心帮助，老师帮助我开拓设计思路，精心点拨、热忱鼓励，让我对电气控制与PLC应用技术这本书的知识有了更深刻的印象。黄老师严谨、认真、尽职尽责的教学态度对我今后的学习、工作、生活都有很大的指导意义。没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破。本次课程设计也极大

14、地提高了实践能力，对我今后进一步学习供配电方面的知识有了极大的帮助，我相信，有了正确的方法、自己付出努力，就一定会成功。参考文献1 刘美俊.西门子S7系列PLC的应用与维护M.机械工业出版社.2008.2 刘美俊.可编程控制器应用技术M.福建科学技术出版社.2006.3 王永华.现代电气控制及PLC应用技术M北京航空航天大学版社.20054 廖常初.S7200CNPLC基础教程.机械工业出版社.2006年 5 高正中.西门子S7200CNPLC编程技术及工程应用.电子工业出版社.2010附录表语句表：O Q0.0 AN I0.1AN I0.2AN I0.3AN Q0.4= Q0.0 LD I0

15、.3EUO T40O Q0.1AN C0AN Q0.5AN I0.1AN T37= Q0.1TON T37, 10LD T37O M1.0AN T38= M1.0TON T38, 10LD T38O Q0.2AN C0AN I0.1AN Q0.5AN T39= Q0.2TON T39, 10LD T38O Q0.2AN C0AN I0.1AN Q0.5AN T39= Q0.2TON T39, 10LD T39O M1.1AN T40= M1.1TON T40, 10LD M1.1LD I0.1O T41CTU C0, 3LD C0AN I0.2O I0.2AN I0.1= Q0.3LD C0A I0.4O Q0.4AN I0.3AN I0.1AN T41A Q0.3= Q0.4TON T41, 10LD Q0.4LD I0.1CTU C1, 3LD C1AN M0.1AN Q0.0AN Q0.1AN Q0.2AN Q0.4= Q0.5TON T42, 100LD T42LDN I0.1A M0.1OLD= M0.1