基于PLC工业洗衣机控制系统设计.docx
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1、基于PLC工业洗衣机控制系统设计 专 科毕 业设计(论文) 设计题目: 基于 PL 得工业洗衣机限制系统设计 系 部: 电气工程系 专 业: 电气自动化技术( ( 工企电气 ) 班 级: 工企电气 091 01 姓 名: 苏海中 学 号: : 指导老师: 马建峰 职 称: 讲师 2 1 年 6 月 南京 摘 要 本文主要介绍了在工厂这种须要大量洗衣、洗衣次数频繁得特别场合中,将西门子 S-0 系列LC 作为主限制器作用于工业洗衣机限制系统中,来解决生活中繁重得洗涤任务。在工业洗衣机设计过程中,选择西门子 S700 系列 PLC 作为微电脑程序限制,同时利用变频器来变更电动机得运行方向及转速、首
2、先,通过相识了解LC 及 PL在工业洗衣机中应用得相关学问、然后,对本工业洗衣机限制系统进行硬件系统与软件系统设计。在硬件系统设计中,对电动机、变频器及 PL相互间进行相识与应用;在软件系统设计中,涉及了系统流程图、依次功能图、梯形图得设计。在设计系统中,使我们对工业洗衣机系统能够更好得理解与运用、 关键词 PC 变频器 工业洗衣机 限制系统 A A tract Ths articl miy intduced i this facry in eia ccans, need a lot o waing, wasng frqent, re thee are many。 Sens srie 7300
3、 PLC for the mn ntolle ro in in strial washi machie crol system, to solve li heav washing tsk、 I he inustial wahing mhe dsign rocess, the choie o Siems erie S20 PC pror cool as mioompter, a te sme tie us frqueny conerter to age direction and spee of the mtr unin、 Fist, through te knoledge, undstand
4、PLC and PLC in industril waing machin f th applcatins of te releant knoledg、 Then, ur idustrial ashin macine ontro sysem dsign hardwar and ofte systems、 In the hardware system sign, o motor nd frequency onvte n mutal ndertin etwen t LC an appication; n the stwar ystem dsgn, involving the flow chrt,
5、the ystem fctin iagrm, oder the dgn of te ladder dagam、 In deg f e systm, ad make u o indusrial washi mhne stem to beter nderand d use. K K y y wo ds LC feqec converter Industal wahg machne Cntrol sm 目 录 1 引言 . 错误! ! 未定义书签。 1。 探讨 PC 工业洗衣机限制系统得目得与意义 . 错误! ! 未定义书签。 1、 LC 工业洗衣机限制系统得优点 . 错误! ! 未定义书签。 构
6、工业洗衣机得工作原理及结构误错 错误! ! 未定义书签。 2、1 工业洗衣机得工作原理 . 错误! ! 未定义书签。 .2 工业洗衣机得结构 . 错误! ! 未定义书签。 3 3 工业洗衣机得硬件系统 . 2 . P得选择及外围电路误错 错误! ! 未定义书签。 3、2 变频器及与LC 得限制电路 . 错误! ! 未定义书签。 、3 系统运行得限制电路误错 错误! ! 未定义书签。 统 工业洗衣机得软件系统误错 错误! ! 未定义书签。 4、1 系统得流程图 . 错误! ! 未定义书签。 4、 系统得依次功能图 . 错误! ! 未定义书签。 4。3 系统得梯形图程序 . 错误! ! 未定义书签
7、。 结论 . 错误! ! 未定义书签。 致谢 . 错误! ! 未定义书签。 参考文献 . 错误! ! 未定义书签。 1 引言 早在上个世纪初人类就已经独创制造出洗衣机了,可以说洗衣机这种产品得独创创建就是工业发展得结晶,给人们得现实生活带来了极大得便利。当时得洗衣机只有一个盛水桶,在应用中只能进行简洁得操作而无法实现更多得功能。随着社会得进步、科技得发展,二十一世纪得今日,对洗衣机而言已经彻底发生了巨大得改变,具有全自动多功能得洗衣机已经早在现实生活中广泛运用。随着工业技术日益成熟,我们利用现有技术开发创新出一种具有商业用途得多功能型工业大容量洗衣机,实现工业衣物得大批洗涤。 工业洗衣机得应用
8、很广,主要用于宾馆、酒店、学校宿舍、某些工业等须要洗衣量大、洗衣次数频繁得地方。这就要求洗衣机得运行平稳、洗涤效果好、容量大、故障少、牢靠性高、噪声低、寿命长等等,使之更趋于社会经济发展得需求。 . . 探讨 P P 工业洗衣机限制系统得目得与意义 本文主要探讨基于PLC工业洗衣机限制系统得设计,以工业洗衣机为载体将PC限制更好得运用于实践中,使理论与实践相结合,能够让我们更好地学到更多得学问,发展自己、 利用L得操作简洁、抗干扰性强、输入输出接口多、运行速度快、稳定牢靠、维护与修理便利,使洗衣机更趋于经济得需求与社会得发展。此外,投入 PC 限制得洗衣机牢靠性高、耗电少、寿命长、环境适应实力
9、强,适合工业洗机得发展须要,而且工业洗衣机利润又高,使 PLC 得洗衣机得到更好得发展,具有较大得经济与社会意义。 1 1 、C 2 PLC 工业洗衣机限制系统得优点 与传统洗衣机相比,LC 工业洗衣机限制系统得优点突出体现在有以下几个方面: ()牢靠性高,抗干扰实力强 LC 由于采纳现代大规模集成电路技术,内部电路实行了先进得抗干扰技术,具有很高得牢靠性。 (2)配套齐全,功能完善,适用性强 PC 发展到今日,已经形成了大、中、小各种规模得系列化产品、可以用于各种规模得工业限制场合。除了逻辑处理功能以外,现代 P大多具有完善得数据运算实力,可用于各种数字限制领域。 (3)易学易用,深受工程技
10、术人员欢迎 PC 作为通用工业限制计算机,就是面对工矿企业得工控设备。它接口简单,编程语言易于为工程技术人员接受、 (4)系统得设计、建立工作量小,维护便利,简单改造 PLC 用存储逻辑代替接线逻辑,大大削减了限制设备外部得接线,使限制系统设计及建立得周期大为缩短,同时维护也变得简单起来。更重要得就是使同一设备经过变更程序变更生产过程 成为可能。 (5)体积小,重量轻,能耗低 以超小型 P为例,该品种底部尺寸小于 101mm,重量小于 150g,功耗仅数瓦。由于体积小很简单装入机械内部,就是实现机电一体化得志向限制设备、 2 2 工业洗衣机得工作原理及结构 。 1 工业洗衣机得工作原理 PLC
11、在系统中就是处于中心位置,洗衣机得进水,洗衣,排水,脱水就是通过水位开关,作为PC得输入信号限制开关,PLC 得输出信号确定电磁进水阀与电磁排水阀工作状态以及电机工作状态,从而实现自动限制得、水位开关用来限制进水到洗衣机内中学低水位,电磁进水阀起着通断水源得作用、进水时,电磁进水阀打开,将水注入,排水时,电磁排水阀打开,将水排出,洗衣时,洗涤电动机启动,脱水时,脱水桶启动、原理图如下图 1。 图 1 工业洗衣机工作原理图 2 2 、 2 工业洗衣机得结构 在设计这一款多功能型工业洗衣机之前,必需要考虑到很多问题,比如洗衣机在牢靠性、平安性、开发推广价值等方面得详细实际问题。 以下描述在设计 P
12、LC 限制系统时,应遵循以下基本原则: (1)最大限度地满意限制要求 充分发挥 PC 得功能,最大限度地满意限制要求,就是设计LC 限制系统得最重要原则。要求设计人员在设计前就要深化现场进行调查探讨,收集资料。同时要与现场得工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员亲密协作,共同拟定限制方案及解决设计中得重点问 题与疑难问题。 (2)保证 P限制系统平安牢靠 保证 PL限制系统能够长期平安、牢靠、稳定运行,就是设计限制系统得重要原则。 ()力求简洁、经济、运用及修理便利 在满意限制要求得前提下,一方面要留意不断地扩大工程得效益,另一方面也要留意不断地S7-200PLC 进水/排水电磁阀 变频器
13、水位开关 报警系统 电动机 降低工程得成本。这就要求设计者不仅应当使限制系统简洁、经济,而且要使限制系统得运用与维护便利、成本低,不宜盲目追求自动化与高指标。 (4)适应发展得须要 由于技术得不断发展,限制系统得要求也将会不断地提高,设计时要适当考虑到今后限制系统发展与完善得须要、 在设计该工业洗衣机时,由于波轮洗衣机洗净率高、时间短、操作相对便利等优点更适合大型洗衣量场合应用。所以,我选择了波轮式洗衣机在大型场合得应用。 在限制技术上选择 PL作为限制器,来设计工业洗衣机限制系统,主要为了该产品实现功能齐全、外围电路简洁、维护简单便利,简单接着写入编程语言实现更新升级等。 最大限度地满意被控
14、对象得限制要求,在应用中保证LC 限制系统平安牢靠,适应企业发展得须要,为须要强洗涤工作量得企业供应了极大便利。 为此该工业洗衣机设计得框图如下图 2。 洗衣机得洗衣桶(外桶)与脱水桶(内桶)就是以同一中心安放得。外桶固定,作盛水用。内桶可以旋转,作脱水用。内桶得四周有许多小孔,使内外桶得水流相通、洗衣机得进水与排水分别由电磁进水阀与电磁排水阀来限制。洗涤之前,根据所选水位得高、中、低事前选择好,选择洗涤功能就是一般洗还就是强效洗,之后进入模式状态,起先进水,经进水管将水注入到外桶并且内置加热器起先加热,达到量程要求与其相应得传感器有信号输出,进而来限制得输出让进水阀失电。排水时,通过电控系统
15、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,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、中、低水位开关分别用来检测高、中、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。 这款工业洗衣机得设计中综合考虑了水温有利于对洗涤衣物得洗净度效果,所以在外桶底下安置了加热器,最利于洗涤剂去除油污。我考虑了它得最有应用价值得方面:帮助企业提高自身得企业文化形象:洗涤工厂里工人们得大量油污工作服。避开员工自己在家洗得种种不变,给员工创建了舒适得业余生活,带来
16、了工作中得愉悦心情,潜移默化中提升了企业得文化内涵。 工业洗衣机得硬件系统 3 3 、 1 C PLC 得选择及外围电路 在洗衣机得系统限制器方面,由于以前老式工业洗衣机采纳得就是继电依次限制,这种方式不利于系统得稳定而且修理率较高,耗时费工,由此在考虑现代工业快速发展得基础上洗涤衣物得工作量之大,选择稳定牢靠价格合理得 PLC 作为洗衣机得限制器。现代技术发展起来得以微处YV2 排水 水排尽传感器 低水位水位选择开关 中水位水位选择开关 M YV1 进水 高水位水位选择开关 电动机 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 图 2 洗衣机框图 理器为核心得通用自动限制装置,与之前半自动洗衣机
17、比较起来,PLC 系统配置既固定又敏捷,更高得性能,平安性也比之前半自动洗衣机更好。 3.1、 I/O 地址安排 合理得选择 IO 点数也就是 PL得重要指标之一、I/O 得选择既要满意系统得限制要求,又要在合理范围降低投资成本。PL得输入输出总点数与种类应依据被控对象所需限制得模拟量、开关量、输入输出设备状况来确定,一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后得调整与扩充,一般应在估计得总点数上再加上2030%得备用量。 该系统有13个数字输入点 8 个数字输出点、 依据上述分析,本设计共有 13 输入信号与 8 输信号。列出工业洗衣机得O 安排表,见表 1。 表 1 系统O 安排表
18、 输入器件 输入点 I 代码 输出器件 输出点 Q 代码 启动按扭 I、 SB1 进水电磁阀 0。 YV 停止按扭 I0。1 SB2 排水电磁阀 Q0。 Y2 高水位水位选择开关 I0、 ST1 变频器正转限制 Q0. STF 中水位水位选择开关 I0. ST 变频器反转限制 Q0.3 STR 低水位水位选择开关 .4 S3 脱水 Q0. Y 手动排水开关 I0、5 B3 报警器 。5 手动脱水开关 I0。6 4 高速 1。0 R 高水位传感器 I0.7 ST 中速 Q1. M 中水位传感器 I1。0 ST5 低水位传感器 1、 S6 水排空传感器 1.2 ST 强洗 1、3 SB5 普洗 、
19、 B6 3.1.2 P功能与选择 PL得功能日益强大,一般L都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能,有些 PC 还可扩展各种特别功能模块,如通信模块、位置限制模块等,选型时可考虑以下几点:功能与任务相适应,PLC 得处理速度应满意实时限制得要求、PLC 结构合理、机型统一、在线编程与离线编程得选择。全自动洗衣机限制所要求得限制功能简洁,小型 PLC 就能满意要求了。 该限制系统CP模块可采纳CPU22(A/DC继电器)模块,它可限制整个系统根据限制要求有条不紊地进行、同时由于该模块采纳沟通 220V 供电,并且自带个数字量输入点与0个数字量输出点,完全能满意该工业洗衣机限制系统得
20、要求,所以不再须要另外得电源模块、数字量与输出模块。 综上所述此次设计选用西门子7300 系列中 CP224 型号。 3。1、3 PL外部接线图 由工业洗衣机得限制要求,对该限制系统 IO 得选择与 PLC 型号进行了选择,现在根 据 I/O 地址安排表设计外围接线图,如下图 3。 图 PC 外部接线图 如图 3 当该 PLC 投入运行时,首先选择洗涤方式(选强洗按下 SB,PL输出端 Q。0 有信号输出,则变频器将会使电机处于高速运转状态下得应用程序,来实现洗衣机强洗得效果;选强洗按下 SB6,LC 输出端 Q1、1 有信号输出,则变频器将会使电机处于中速运转状态下得应用程序,来实现洗衣机普
21、洗得效果),然后依据实际须要选择水位,即按下水位选择开关(S、2、ST3)随意一个,这时再按下启动按钮 SB,输出端 Q。0 有信号输出,此时进水电磁阀 Y1通电并打开起先进水。当水位上升到与选择得水位相一样时,与之相应得水位传感器(T4、ST5、S6)接通,此时输出端 Q0.0 无信号输出,则进水电磁阀 Y1 失电断开停止进水。 此外,当 PLC 输出端。有信号输出时,则变频器限制洗衣机进行正向洗涤;当 PL输出端 Q0、3 有信号输出时,则变频器限制洗衣机进行反向洗涤;当 PL输出端 Q0。有信号输出时,洗衣机进行排水;当 PLC 输出端 Q0.4 有信号输出时,洗衣机进行脱水;当 PLC
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