畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全自動洗衣機(jī)的PLC編程控制系統(tǒng)

1、江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題名稱: 全自動洗衣機(jī)的plc控制系統(tǒng) 系 別 機(jī) 電 系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級 09機(jī)電（3）班 姓 名 李 志 彬 學(xué) 號 20092755 指導(dǎo)教師 祝 紅 芳 起訖時間：2011 年 11月7 日_2012 年3 月1 日摘要可編程控制器（plc）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動化控制裝置，它的成功性能強(qiáng)，可靠性高，體積小巧。該全自動洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)是以西門子s7200plc cpu224為控制核心，分配有12個輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)，采用了7個定時器對電機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行計(jì)時，2個計(jì)數(shù)器對洗衣機(jī)進(jìn)行循環(huán)控制。實(shí)現(xiàn)浸泡洗滌漂洗脫水自動控制。s7200漢化版仿真軟件對

2、程序進(jìn)行調(diào)試，設(shè)計(jì)出一套合理的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。關(guān)鍵詞：可編程控制器 全自動洗衣機(jī) s7200plc 自動控制 cpu224目錄第1章 全自動洗衣機(jī)plc的控制控制要求1.1全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1.2洗衣機(jī)的控制要求第2章 全自動洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)資源配置和plc選型2.1 控制系統(tǒng)硬件接線圖2.2 plc外形圖2.3 i/o的地址分配2.4 plc系統(tǒng)選型2.5 其他硬件選擇第3章 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1 編程軟件3.2 流程圖3.3 源程序設(shè)計(jì)第4章 程序調(diào)試4.1 程序的下載4.2 程序調(diào)試的步驟第5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)與心得第6章 參考文獻(xiàn)前言隨著社會的發(fā)

3、展，工業(yè)話化的加速，出現(xiàn)了洗衣機(jī)，再就是自動洗衣機(jī)。無論是波輪式洗衣機(jī)也好，都朝著智能化，水流方式多樣化，洗衣機(jī)創(chuàng)造化，設(shè)計(jì)更趨人性化四大特征方向發(fā)展，傳統(tǒng)的電氣控制已竟不能滿足現(xiàn)狀的要求了，使智能化得控制取代了傳統(tǒng)的工業(yè)控制，洗衣機(jī)的工作原理：全自動化洗衣桶和脫水桶是以同一心安放的，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作為脫水桶。內(nèi)同的周圍有許多小孔，使內(nèi)桶和外桶水流相通，洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時通過控制系統(tǒng)將進(jìn)水電磁閥打開，經(jīng)水管將水注入到外桶。排水時，通過控制系統(tǒng)將排水電磁閥打開，將水由外桶拍到機(jī)外。洗滌正傳、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動撥盤正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時

4、，控制系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)桶進(jìn)行正反轉(zhuǎn)甩干，高、低水位控制開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作，停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動排水。隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，應(yīng)用于洗衣機(jī)上的技術(shù)越來越成熟，洗衣機(jī)的發(fā)展也越來越快，將來的洗衣機(jī)主要議一下方面發(fā)展：1. 高度智能化2. 健康化3. 節(jié)水節(jié)能4. 大容量和微型化 本次設(shè)計(jì)主要采用plc控制技術(shù)設(shè)計(jì)全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，跟傳統(tǒng)的洗衣機(jī)有智能化、實(shí)時監(jiān)控、人性的功能，本系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)集中體現(xiàn)在：實(shí)現(xiàn)功能齊全，外圍電路簡單，時間計(jì)算精確一以及可維護(hù)方面等。具有可靠性高，安全性好，開發(fā)價值

5、高等一系列的優(yōu)點(diǎn)。第1章 全自動洗衣機(jī)plc控制的控制要求1.1.全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1）全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2）全自動洗衣機(jī)的工作流程3）全自動洗衣機(jī)的工作原理 洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌的正傳、反轉(zhuǎn)由電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。 脫水時，由脫水電磁離合器合上，排水電磁閥吸合，洗滌電動機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。 洗滌完成由蜂鳴報(bào)警。1.2.洗衣機(jī)的控制要求（1）按下啟動按鈕及水位開關(guān)，開始進(jìn)水直到中水位，關(guān)水。（2）2秒后開始洗滌。（3）洗滌時正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒。（4）如此循環(huán)5次，總共320秒后進(jìn)行排水，排空后脫水30

6、秒。（5）開始洗滌，重復(fù)（1）（4），清洗兩遍。（6）清洗完成，報(bào)警3秒自動停機(jī)。（7）若按下停車按鈕，可手動排水和脫水。第2章 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)資源配置和plc選型2.1制系統(tǒng)硬件接線圖2.2.plc的外形圖外形圖全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)選擇西門子公司的s7200系列和控制單元，如圖3所示為plc的2.3.i/o的地址分配1）數(shù)字量輸入部分 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的輸入有啟動、停止、高水位、中水位、低水位、手動排水和手動脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測開關(guān)總共11個輸入點(diǎn)，具體的輸入分配如圖下表所示。2）數(shù)字輸出部分全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正、反洗滌

7、電動機(jī)、蜂鳴器、指示燈等，具體的輸出分配如下表所示 2.4.plc的選型從上面的分析可以知道，系統(tǒng)共有12個輸入點(diǎn)和9個輸出點(diǎn)。如果選用cpu222，需要擴(kuò)展單元，如果選用cpu226plc，則價格較高，浪費(fèi)較大。參照西門子s7200plc產(chǎn)品目錄及市場實(shí)際價格，選用主機(jī)cpu224一臺配置如圖所示2.5其它器件選擇1）.輸入器件： 啟動、停止選擇點(diǎn)動按鈕；水位選擇開關(guān)選用具有動合觸點(diǎn)但無自動復(fù)位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)；檢測傳感器選用液位開關(guān)；手動排水，手動脫水選擇具有動合觸點(diǎn)且自動復(fù)位的按鈕。2).輸出器件: 啟動、正傳及脫水、反轉(zhuǎn)選用接觸線圈；進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥由于采用直流輸入。所以選用國標(biāo)為mb

8、的電磁閥；報(bào)警與水位顯示選用pg指示燈。3）主要電路部分： 由低壓斷路器、熱保護(hù)元件、動合觸點(diǎn)及yxd120系列洗衣機(jī)專用電機(jī)組成。第3章 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1.編程軟件 西門子公司為s7200plc設(shè)計(jì)的step7microwin32v3.2編程軟件s7200漢化版仿真軟件3.2流程圖1）正常流程圖如圖4所示 流程圖描述： 按下啟動按鈕開始進(jìn)水；進(jìn)水到規(guī)定高度，使水位開關(guān)接通，實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn)，并停止進(jìn)水；洗滌正轉(zhuǎn)30秒后，停止2秒，反轉(zhuǎn)30秒后，停止2秒。計(jì)數(shù)器加1，累計(jì)洗滌次數(shù)；若未滿5次則重復(fù)進(jìn)行洗滌。直至洗滌達(dá)到5次，開始排水，由于排水，水位降低，當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時，

9、排空檢測開關(guān)接通，開始脫水30秒后，計(jì)數(shù)器加1，脫水停止，然后再返回到進(jìn)水動作，重復(fù)上述過程3次，報(bào)警并停止。2）.定時器、計(jì)數(shù)器分配 定時器部分：計(jì)數(shù)器部分：3）.正常程序運(yùn)行流程圖3.3源程序設(shè)計(jì)1） 啟動全自動洗衣機(jī)q0.0是啟動輸出，m0.1是啟動輔助繼電器，當(dāng)洗衣機(jī)的啟動按鈕按下時，q0.0和m0.1得電。它的指令程序?yàn)椋簄etwork1 開始洗滌ld i0.0o m0.1an c2an i0.1an i0.1= m0.1= q0.02)進(jìn)水閥控制 洗衣機(jī)啟動后，再按下水位選擇開關(guān)，進(jìn)水電磁閥得電，洗衣機(jī)開始進(jìn)水。當(dāng)所選擇的水位的限位開關(guān)動作后，進(jìn)水電磁閥，洗衣機(jī)停止進(jìn)水。它的指令程

10、序?yàn)椋篹twork2 進(jìn)水閥控制ld m0.1euld i0.5euold .3.2.3network 3ld i0.2an i0.6ld i0.3an i0.7old ld i0.4an i1.0olda m0.3= q0.4network4ld q0.4ed o m0.4a m0.1= m0.4network6ld t37o m0.2an c1a m0.1= m0.23)洗滌控制 當(dāng)進(jìn)水電磁閥釋放2秒后，洗衣機(jī)開始洗滌。洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒，它指令程序?yàn)椋?）.水閥控制 當(dāng)洗滌循環(huán)5次結(jié)束后，排水電磁閥得電，洗衣機(jī)開始排水。它的指令

11、程序?yàn)椋?）.脫水控制 當(dāng)排空檢測限位開關(guān)動作后，開始30秒脫水。它指令程序?yàn)椋?）.清洗和漂洗計(jì)數(shù)脫水結(jié)束后，洗衣機(jī)開始清洗，開始進(jìn)水直到選擇的水位，2秒后開始清洗。清洗時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒。循環(huán)5次后，開始排水，排空后脫水30秒。一共清洗兩遍，它的指令程序?yàn)椋?）.報(bào)警輸出 清洗完成后，報(bào)警3秒自動停機(jī)。它的指令程序?yàn)椋?）.水位指示 顯示全自動洗衣機(jī)的水位。它的指令程序?yàn)椋?network21 水位指示ld i0.6 = q0.6network22ld i0.7= q0.7network23ld i1.0= q1.0第4章 程序調(diào)試4.1.程序的下載 由于缺少硬

12、件設(shè)備，用s7200仿真軟件來調(diào)試程序；將編寫好的梯形圖程序生產(chǎn)awl文件，運(yùn)行s7200仿真軟件，選cpu型號為224，導(dǎo)入awl文件運(yùn)行程序，若要修改程序，先將plc設(shè)定為stop狀態(tài)下，運(yùn)行編程軟件，打開全自動洗衣機(jī)程序，即可在線調(diào)試。4.2.程序調(diào)試步驟1）.擇型號為pu2242)轉(zhuǎn)載程序：3）.運(yùn)行程序：程序加載后，點(diǎn)便可運(yùn)行仿真，下方是輸入繼電器，用點(diǎn)動指示燈控制，上方為輸出繼電器；梯形圖中有顏色代表得電。4）.檢查程序運(yùn)行后，按要求進(jìn)行輸入，觀察輸出是否達(dá)到控制要求a. 正傳定時器運(yùn)行正常b. 脫水定時運(yùn)行正常c.反轉(zhuǎn)定時正常d.循環(huán)計(jì)數(shù)正常第5章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)與心得該全自動洗衣

13、機(jī)以西門子s7200plc為控制核心，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)的全過程（浸泡洗滌漂洗脫水）自動控制，極大的方便了人們的日常生活，提高了人們的生活質(zhì)量，使人們從那種繁重的體力勞動中解脫出來。系統(tǒng)實(shí)際合理，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。當(dāng)然，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存在著一些缺陷，比如：沒有急停按鈕、沒有制動裝置、成本高等?？傊驹O(shè)計(jì)還有一定的提升空間。 經(jīng)過將近三周的全自動洗衣機(jī)plc課程設(shè)計(jì)，讓我收獲頗豐，不僅熟悉全自動洗衣機(jī)的工作工程，還學(xué)會了梯形圖編程。一段時間的課程設(shè)計(jì)，讓我加深了對plc的認(rèn)識和理解，也知道了plc應(yīng)用于工業(yè)控制的優(yōu)點(diǎn)所在，更重要的是讓我看到了自己知識的匱乏，也堅(jiān)定了以后要不斷的學(xué)習(xí)，不斷地向身邊的人虛心請教，同時要借助于圖書館和網(wǎng)絡(luò)來擴(kuò)展自己的知識面的決心。也只有這樣，在以后的社會競爭中，這