PLC课程设计报告机电.doc

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1、电气控制与微机处理课程设计班 级 机电13-2 姓 名 贾宇峰 学 号： 指导教师： 李柏年 日 期： 2014.12.12015. 1.16 1.控制要求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选择开关，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，然后开始洗涤。（3）洗涤时，洗衣机滚筒首先正转30s，停止2s，然后再反转30s，停止2s（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，水排空以后开始脱水，脱水时间为30s（5）第一次脱水完成后开始自动漂洗，重复

2、（2）（5）的步骤，一共清洗两遍（6）清洗完成后，洗衣机报警3s提示洗衣完成并且自动停机（7）在自动控制的过程中若按下停车按扭，可进入手动控制过程，可手动排水（不脱水）和手动脱水。2. 控制图3. 动作原理图4. 程序流程图控制器I/O口分配表表2.1 控制器I/O口分配表输入输出停止 X000启动洗衣机Y000启动 X001进水阀Y001高水位 X002正转Y002中水位 X003反转Y003低水位 X004排水Y004排空检测 X005脱水Y005高水位检测 X006报警Y006中水位检测 X007低水位检测 X010手动排水X011手动脱水X0122.1.3 全自动洗衣机PLC控制的硬件

3、图软件程序实现根据全自动洗衣机的功能要求，软件设计主要完成以下功能：（1）按下启动按钮及水位选择开关后，洗衣机启动，并且开始注水，直到水位上升到开关设定的水位，关闭进水阀。（2）关闭进水阀后延时2s，然后自动开始洗涤。（3）洗涤时，洗衣机滚筒首先正转30s，停止2s，然后再反转30s，停止2s。（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，水排空以后开始脱水，脱水时间为30s。（5）第一次脱水完成后开始自动漂洗，重复（2）（5）的步骤，一共清洗两遍。（6）清洗完成后，洗衣机报警3s提示洗衣完成并且自动停机。（7）在自动控制的过程中若按下停车按扭，可进入手动控制过程，手动控制主要包括可手动排水（不

4、脱水）和手动脱水。水位选择开始启动进水正转30s是否已洗涤5次到达预设水位暂停2s暂停2s反转30s暂停2s排水到达水位脱水30s是否反复洗涤3次报警3s停机是否是否是否手动排水手动排水是是否手动脱水手动脱水是全自动洗衣机程序流程图全自动洗衣机功能梯形图编程实现本设计所采用的编程方法主要为采用步进梯形指令构成步进梯形图。步进梯形指令简称步进指令。三菱FX系列PLC有两条步进指令：STL和RET，STL是步进开始指令，RET是步进结束之令。利用这两条指令就可以很方便地对顺序控制系统的功能图进行编程。下面根据全自动洗衣机所需要实现的功能对梯形图进行分析。特殊辅助继电器M8002为初始化脉冲，仅在运

5、行开始瞬间接通。此条指令作用为在系统开始运行时激活初始状态S0。X002为停止开关信号输入端子，X012与X013分别为手动排水与手动脱水控制开关信号输入端子，Y005、Y006分别表示排水与脱水控制信号输出端子。此段梯形图完成的功能为：在停车开关按下后根据X012、X013状态分别实现手动排水与脱水。X001为启动信号输入端子，此段梯形图完成状态S0对应功能，即：在无停止信号的前提下，清零计数器C1（计数器C1功能将在后面程序中具体说明），同时如果启动开关按下，激活状态S20。此段梯形图为状态S20所对应的功能，X003、X004、X005分别为高、低、中三个水位选择开关信号输入端子，X00

6、7、X010、X011分别为高、中、低三种水位检测状态的信号输入端子，Y002为进水控制信号输出端子。此段梯形图功能为：清零计数器C0(计数器C0功能将在后面程序中具体说明)，打开进水阀，开始进水，同时根据设定的水位，检测水位是否到达设定水位，如果到达则激活状态S21。此段梯形图为状态S21所对应的功能，主要完成关闭进水阀后延时2s的功能。延时时间到后激活状态S22。定时器T0定时时间为2s。此段梯形图为状态S22所对应的功能，状态S22主要完成启动洗衣机滚桶，正转30s，时间到达后，激活状态S23。Y001为启动信号输出端子，Y003为洗衣机滚筒正转控制信号输出端子，定时器T1定时时间为30

7、s。此段梯形图为状态S23所对应的功能，主要完成洗衣机洗涤时，滚筒正转30s完成后的停止转动2s的功能。定时器T2定时时间为2s。此段梯形图为状态S24所对应的功能，状态S24主要完成洗衣机滚筒反转30s，时间到后，激活状态S25的功能。Y004为洗衣机滚筒反转控制信号输出端子，定时器T3定时时间为30s。此段梯形图为状态S25所对应的功能，完成的主要功能为：洗衣机滚筒停转2s，同时判断洗涤过程是否已经进行了5次循环了，如果没有，激活状态S22，继续循环执行从状态S20到状态S25的程序，如果洗涤已经完成了5次循环过程了，激活状态S26。定时器T4定时时间为2s，C0计数器用于记录洗涤循环次数

8、，每完成一次洗涤过程计数器C0加1，设定值为5。此段梯形图为状态S26所对应的功能，该主要功能为：在完成5次洗涤之后，自动排水，排完水后激活状态S27。Y005为排水控制信号输出端子，X006为检测排空信号输入端子。此段梯形图为状态S27所对应的功能，状态S27主要完成排完水后对衣物进行脱水30s，同时判断是否对衣物已经清洗了两遍，如果未达到两遍，则再次激活状态S20，重复状态S20到S27的程序，如果清洗次数达到两遍后，激活状态S28。Y006为脱水控制信号输出端子，定时器T5的定时时间为脱水时间30s。计数器C1记录清洗次数，设定值为3，因为第一次计数器加1并不是清洗过程，所以要完成两次清

9、洗，计数器C1的设定值应设为3。此段梯形图为状态S28所对应的功能，此状态对应的功能为：在完成上述所有洗涤过程后自动报警3s，然后回到初始状态。Y007为报警控制信号输出端子，定时器T6定时时间为报警时间3s。以上所有状态工作的条件都是在停止开关未接通的情况下。只要停止开关一接通，则结束自动控制过程，进入手动控制阶段，手动控制主要包括可手动排水（不脱水）和手动脱水，根据手动输入信号决定所完成的控制功能。3.4 系统调试连接好PLC，打开软件，选定合适的通信端口。首先用软件远程使PLC停止工作，RUN灯熄灭。然后把编好的程序写入PLC，再用软件启动PLC，发现PLC的RUN指示灯亮，程序运行时，

10、按下启动按钮X001，置位状态寄存器S20，控制进水阀开始进水。由外部跟定液位信号，比如选定高水位洗涤，则闭合X003,过一会儿再闭合X007，相当于已达到高水位，从而置位S21，S20自动复位，关闭进水，同时启动T0计时器暂停2s。计时完毕，T0常开点闭合，置位S22，洗衣机开始正转，并开启T1计时器计时30s。计时完毕，T1常开点闭合，置位S23，开启暂停2s的T2计时器。计时完毕，T2常开点闭合，置位S24，控制电动机反转，同时开启T3计时器计时30s。计时完毕，T3常开点闭合，从而置位S25，开启暂停2s计时器T4。计时到时，并启动计时器C0，计数一次，同时返回S22，直到计数器计到5

11、次时，即正反转320s后，置位S26，开始排水.当排空后，X011有信号，从而置位S27,启动脱水，并保持排水，同时开启T5计时器计时30s。计时到时，T5常开点闭合，C1计数一次，同时返回S20，直到C1计时3次时，即反复洗涤两次后，C1常开点闭合，置位S28，开启报警电路，扬声器发出响声提示洗衣完成，同时启动T6计时器，控制报警声3s后停止，之后返回到S0,程序停止。在每一步顺序运行时，上一步的状态寄存器均自动复位。在程序运行中，闭合X2，各状态寄存器均无信号，通过选择手动排水和手动脱水档位，可实现手动排水和手动脱水功能。若要实现轻柔洗功能，需添加X000作为轻柔洗档位，把X001设为标准

12、洗档位，轻柔洗的过程可以通过一些计时器把正反转的时间设定的小一些。编程和上述基本类似。参考文献1 董爱华. 可编程控制器原理及应用. 北京：中国电力出版社，20092 谢文辉,张志芳. PLC应用技术易读通. 北京：中国电力出版社，20083 常晓玲. 电气控制系统与可编程控制器. 北京：机械工业出版社，2008.24 贺哲荣,石帅军. 流行PLC实用程序及设计（三菱FX2系列）. 西安：西安电子科技大学出版社，2006.35 夏路易,石宗义. 电路原理图与电路板设计教程.北京：北京希望电子出版社，2002.66廖常初.PLC基础及应用.第2版. 北京.机械工业出版社.20077王兆晶.维修电

13、工（高级）.北京.机械工业出版社.20078熊幸明.工厂电气控制技术.北京.清华大学出版社.20059黄净.电气控制与可编程序控制器.北京.机械工业出版社.200410三菱电机.FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC编程手册.2005指令表清单：0 LD M80021 SET S03 LD X0024 MPS5 AND X0126 OUT Y0057 MPP8 AND X0139 OUT Y00610 STL S011 LDI X00212 RST C114 AND X00115 SET S2017 STL S2018 LDI X00219 RST C021 OUT Y00222 MPS23

14、 AND X00324 AND X00725 SET S2127 MRD28 AND X00429 AND X01030 SET S2132 MPP33 AND X00534 AND X01135 SET S2137 STL S2138 LDI X00239 OUT T0 K2042 AND T043 SET S2245 STL S2246 LDI X00247 OUT Y00148 OUT Y00349 OUT T1 K30052 AND T153 SET S2355 STL S2356 LDI X00257 OUT T2 K2060 AND T261 SET S2463 STL S2464

15、 LDI X00265 OUT Y00166 OUT Y00467 OUT T3 K30070 AND T371 SET S2573 STL S2574 LDI X00275 OUT T4 K2078 AND T479 OUT C0 K582 MPS83 AND C084 SET S2686 MPP87 ANI C088 SET S2290 STL S2691 LDI X00292 OUT Y00593 AND X00694 SET S2796 STL S2797 LDI X00298 OUT Y00199 OUT Y006100 OUT T5 K300103 AND T5104 OUT C1 K3107 MPS108 AND C1109 SET S28111 MPP112 ANI C1113 SET S20115 STL S28116 LDI X002117 OUT Y007118 OUT T6 K30121 AND T6122 SET S0124 END