全自動洗衣機PLC控制課程設計

1、煙臺南山學院PLC 課程設計題目： 全自動洗衣機PLC 控制專業(yè)： 自動化 班級： 姓名： 指導教師：完成日期： 2010年12月08日目錄1.1全自動洗衣機PLC 控制的控制要求 3 1.1.1全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理 3 1.1.2洗衣機控制要求 4 1.2全自動洗衣機控制系統(tǒng)的PLC 選型和資源配置 4 1.2.1控制系統(tǒng)硬件接線圖 4 1.2.2模塊功能概述 5 1.3全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計和調(diào)試 5 1.3.1編程軟件 5 1.3.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關設置 5 1.4全自動洗衣機PLC 控制系統(tǒng)程序 7 1.4.1系統(tǒng)資源分配 7 1.4.2源程序 8

2、參考文獻 161.1全自動洗衣機PLC 控制的控制要求1.1.1全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。 圖1-1 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)圖2全自動洗衣機的工作流程全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖如圖1-2所示。 圖1-2全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖3全自動洗衣機的工作原理洗衣機的進水、排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。脫水時，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動機正轉(zhuǎn)進行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報警。1.1.2洗衣機控制要求1. 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求

3、:（1） 按下啟動按扭及水位選擇開關，開始進水直到高（中、 低）水 位，關水（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秒后開始排水，排空后脫水30秒 （5） 開始清洗，重復（1）（4），清洗兩遍 （6） 清洗完成，報警3秒并自動停機（7） 若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）1.2全自動洗衣機控制系統(tǒng)的PLC 選型和資源配置1.2.1控制系統(tǒng)硬件接線圖1控制系統(tǒng)硬件接線圖全自動洗衣機控制系統(tǒng)硬件接線圖見所附圖紙。2PLC 外形圖全自動洗衣機控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7-200系列PLC （6ES7 21

4、4-1AD23-0XB0）作為控制單元，如圖1-3所示為所選PLC 外形圖。 圖1-3 PLC （6ES7 214-1AD23-0XB0）外形圖3I/O地址分配由于S7-200 224 CPU 模塊有14點數(shù)字量輸入，10點數(shù)字量輸出，所以不需要再增加擴展模塊。模塊上的輸入端對應的輸入地址是I0.0I1.2，輸出端對應的輸出地址是Q0.0Q1.01.2.2模塊功能概述CPU 模塊采用西門子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V 供電(直流晶體管輸出 ，有14點數(shù)字量輸入和10點數(shù)字量輸出，完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸

5、出模塊。1.3全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計和調(diào)試1.3.1編程軟件以西門子公司為S7-200PLC 設計的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件為例。1.3.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關設置1. 流程圖正常運行流程圖正常運行流程圖如圖1-4所示。 流程圖描述:按下啟動按扭, 開始進水; 進水到規(guī)定高度, 使水位開關接通, 實現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn), 并停止進水; 洗滌正轉(zhuǎn)30S 后, 停止2秒, 反轉(zhuǎn)30S 后, 停2秒。計數(shù)器加1, 累計洗滌次數(shù); 若未滿5次則重復進行洗滌, 直至洗滌達到5次, 開始排水. 由于排水, 水位降低, 當水位低于規(guī)定下限水位時, 排空檢測開關接通, 開始脫水

6、, 脫水30S 后, 計數(shù)器加1, 脫水停止. 然后再返回到進水動作 重復上述過程3次, 報警并停機6 圖1-4 正常運行的流程圖72. 程序的構(gòu)成這個程序只有自動方式。在自動方式下，PLC 將運行已經(jīng)設置好的程序和參數(shù)（用于全自動洗衣機一切都工作正常的情況下）。3. 程序的下載、安裝和調(diào)試將各個輸入/輸出端子和實際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設備正確連接，完成硬件的安裝。全自動洗衣機程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序，先將PLC 設定在STOP 狀態(tài)下, 運行編程軟件，打開全自動洗衣機程序，即可在線調(diào)試。1.4全自動洗衣機PLC 控制系統(tǒng)程

7、序1.4.1系統(tǒng)資源分配1. 數(shù)字量輸入部分全自動洗衣機控制系統(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共11個輸入點。具體的輸入分配如表1-1所示。表1-1 輸入地址分配 2. 數(shù)字量輸出部分全自動洗衣機控制系統(tǒng)的外部設備有進水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉(zhuǎn)洗滌電動機、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表1-2所示。表1-2 輸出地址分配8 3. 定時器部分具體的定時器分配如表1-3所示。 4計數(shù)器部分具體的計數(shù)器分配如表1-4所示。 1.4.2源程序1. 啟動全自動洗衣機Q0.0是啟動輸出，M0.1是啟動輔助繼電器，當洗衣機的

8、啟動按鈕按下時，Q0.0和M0.1得電。它的指令程序為：Network 1 開始洗滌LD I0.0O M0.1AN C2AN I0.1= M0.1= Q0.0所對應的梯形圖如圖1-5所示圖1-5 啟動指令梯形圖92. 進水閥控制洗衣機啟動后，再按下水位選擇開關，進水電磁閥得電，洗衣機開始進水。當所選擇水位的限位開關動作后, 進水電磁閥釋放，洗衣機停止進水。它的指令程序為：Network 2 進水閥控制LD M0.1EULD I0.5EUOLDO M0.3AN M0.2= M0.3Network 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA

9、 M0.3= Q0.1Network 4LD Q0.1EDTON T37, +20Network 5LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2所對應的梯形圖如圖1-6所示 10 圖1-6進水閥控制梯形圖3. 洗滌控制當進水電磁閥釋放2秒后，洗衣機開始洗滌。洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒。它的指令程序為： Network 6 正轉(zhuǎn)及脫水控制LD M0.211 AN T38AN Q0.3A M0.1LD I0.5AN T40AN Q0.3A M0.1OLDLD I1.2AN M0.1OLD= Q0.2Netwo

10、rk 7LD M0.2AN T39TON T38, +300Network 8 反轉(zhuǎn)控制LD T38AN T39AN I0.5A M0.1= Q0.3Network 9LD Q0.3TON T39, +300Network 10LD T39EDLD T40EDCTU C1, +5所對應的梯形圖如1-7所示 12圖1-7洗滌控制梯形圖134. 出水閥控制當洗滌循環(huán)5次結(jié)束后，排水電磁閥得電，洗衣機開始排水。它的指令程序為： Network 11 出水閥控制LD C1LD I1.1AN M0.1OLD= Q0.4所對應的梯形圖如圖1-8所示 圖1-8出水閥控制梯形圖5. 脫水計時當排空檢測限位開關

11、動作后，開始30秒脫水。它的指令程序為：Network 12 脫水計時LD I0.5TON T40, +300所對應的梯形圖如圖1-9所示 圖1-9脫水計時梯形圖6. 清洗和漂洗計數(shù)脫水結(jié)束后，洗衣機開始清洗，開始進水直到選擇的水位，2秒鐘后開始清洗。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2遍。它的指令程序為：Network 13 清洗和漂洗計數(shù)LD M0.2EDLDN M0.1CTU C2, +3所對應的梯形圖如圖1-10所示 14圖1-10清洗和漂洗計數(shù)梯形圖7. 報警輸出清洗完成后，報警3秒并自動停機。它的指令程序為： Network 14 報警輸出LD M0.1TOF T30, +30Network 15LDN M0.1A T30= Q0.5所對應的梯形圖如圖1-11所示 圖1-11報警輸出梯形圖8. 水位指示顯示全自動洗衣機的水位。它的指令程序為： Network 16 水位指示LD I0.6= Q0.615 Network 17LD I0.7= Q0.7Network 18LD I1.0= Q1.0所對應的梯形