全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘 要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，許多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。洗衣機(jī)也不列外，它的生產(chǎn)極大的方便了人們的生活。全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)。 自從全自動(dòng)洗衣機(jī)誕生以來(lái)，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。隨著PLC技術(shù)的迅速發(fā)展與普及，在多種多樣的控制技術(shù)中，采用PLC控制系統(tǒng)的全自動(dòng)洗衣機(jī)顯得更加智能化。該課程設(shè)計(jì)介紹了可編程序控制器（PLC）、三菱公司的FX2N系列的PLC、全自動(dòng)洗衣機(jī)、以及PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)。本次課程設(shè)計(jì)僅采用三菱公司的FX2N系列的PLC，通過(guò)順序功能圖采用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)梯形圖，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。關(guān)

2、鍵詞：PLC；FX2N ；順序功能圖；梯形圖；目錄摘要1 可編程序控制器 1.1 PLC的概述1.2 PLC的特點(diǎn)和可靠性1.3 PLC的分類1.4 PLC的發(fā)展及應(yīng)用2 三菱公司的FX2N系列2.1 FX2N系列的機(jī)械硬件 2.2 FX2N系列PLC的面板2.3 FX2N系列PLC的I/O點(diǎn)3 全自動(dòng)洗衣機(jī)3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)基本工作原理3.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的硬件設(shè)計(jì)4 全自動(dòng)洗衣機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 4.1 PLC的I/O分配表4.2 軟件設(shè)計(jì)順序功能圖4.3 中間繼電器的設(shè)計(jì)分析5 梯形圖和指令表5.1 梯形圖5.2 指令表6 總結(jié)參考文獻(xiàn)致謝引言 PLC是在工業(yè)自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化中廣泛使用的個(gè)

3、人計(jì)算機(jī)。PLC擁有眾多控制設(shè)備難以企及的優(yōu)勢(shì)，它憑借著編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)、硬件配套齊全、用戶使用方便、通用性和實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高以及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)在工業(yè)部門的控制領(lǐng)域占有重要地位。 該設(shè)計(jì)采用三菱公司的FX2N系列可編程控制器。FX2N系列在國(guó)內(nèi)廣泛使用,故我們?cè)谶@里有必要詳細(xì)介紹三菱的FX2N系列可編程控制器（PLC）。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。洗衣機(jī)也不列外，它的生產(chǎn)極大的方便了人們的生活。全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)。該設(shè)計(jì)為全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制，主要介紹了全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理，控制系統(tǒng)的PLC的選型和資源的

4、配置，控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，控制系統(tǒng)PLC程序。相信通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我們能對(duì)PLC有更加深刻的認(rèn)識(shí)。1 可編程程序控制器1.1 PLC的概述可編程序控制器（Programmabie Logic Contrgicoller,縮寫PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種.小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn).發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從問(wèn)世以來(lái)，雖然至今還不到40年，但由于其具有通用靈活的控制性能,簡(jiǎn)單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣

5、泛的應(yīng)用。有人將它與數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)工業(yè)機(jī)械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱?？删幊绦蚩刂破髟谖覈?guó)的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。12 PLC的特點(diǎn)和可靠性PLC是傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，所以要工業(yè)控制方面，它具有繼電器或通用計(jì)算機(jī)所無(wú)法比擬的特點(diǎn)。（1）應(yīng)用靈活、使用方便模塊化的PLC設(shè)計(jì)，使用戶能根據(jù)自己系統(tǒng)的大小、工藝流程和控制要求等來(lái)選擇自己所需要的PLC模塊并進(jìn)行資源配置和PLC編程。這樣，控制系統(tǒng)就不需要大量的硬件裝置，用戶只需根據(jù)控制需要設(shè)

6、計(jì)PLC的硬件配置和I/O的外部接線即可。（2）面向控制過(guò)程的編程語(yǔ)言，容易掌握PLC的編程語(yǔ)言采用繼電器控制電路的梯形圖語(yǔ)言，清晰直觀。雖然PLC 是以微處理器為核心的控制裝置，但是它不需要用戶有很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力，只在用戶具備一定的計(jì)算機(jī)軟、硬件知識(shí)和電器控制方面的知識(shí)即可。PLC的高可靠性主要表現(xiàn)在硬件和軟件兩個(gè)方面：（1）在硬件方面，由于采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源，并且對(duì)選用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，加上合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最后加固、簡(jiǎn)化安裝，因此PLC具有很強(qiáng)硬的抗振動(dòng)沖擊性能；無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成大量的開關(guān)動(dòng)作，就不會(huì)出現(xiàn)繼電器系統(tǒng)中的器件老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等問(wèn)題；所有的輸入/輸出接口都

7、采用光電隔離措施，使外部電路和PLC內(nèi)部電路能有效的進(jìn)行隔離；PLC模塊式的結(jié)構(gòu)，可以在其中一個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)迅速地判斷出故障的模塊并進(jìn)行更換，這樣就能盡量的縮短系統(tǒng)的維修時(shí)間。（2） 在軟件方面，PLC的監(jiān)控定時(shí)器可用于監(jiān)視執(zhí)行用戶程序的專用運(yùn)行處理器的延遲，保證在程序出現(xiàn)錯(cuò)誤和程序調(diào)試時(shí)，避免因程序錯(cuò)誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當(dāng)CPU、電池、I/O口、通信等出現(xiàn)異常時(shí)，PLC的自診斷功能可以檢測(cè)到這些錯(cuò)誤，并采取相應(yīng)的措施，以防止故障擴(kuò)大；停電時(shí)，后電池和正常工作時(shí)一樣，進(jìn)行對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的保護(hù)，確保信息不丟失。13 PLC的分類 （1）小型PLC 連接開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊以及其

8、它各種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等。輸入/輸出點(diǎn)數(shù)在128點(diǎn)以下的PLC稱為小型PLC。其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，它可以據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。（2）中型PLC 輸入/輸出點(diǎn)數(shù)在128-512點(diǎn)之間的PLC稱為中型PLC。它除了具有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)在功能外，還具有強(qiáng)在的網(wǎng)絡(luò)通信功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。（3）大型PLC 輸入/輸出點(diǎn)數(shù)大于512的PLC稱為大型PLC。它具有強(qiáng)大的軟件硬件功能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級(jí)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。另外大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器具有更

9、高的可靠性。1.4 PLC的發(fā)展及應(yīng)用20世紀(jì)80年代以后，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測(cè)更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使PLC真正成為具有邏輯控制、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。PLC的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使得其應(yīng)用受到限制。但最近十多年來(lái)，PLC的應(yīng)用面越來(lái)越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片幾有關(guān)元件的價(jià)格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增強(qiáng)，它也能解決復(fù)雜的計(jì)算和通

10、信問(wèn)題。目前PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂(lè)等行業(yè)。PLC的應(yīng)用范圍通?？煞殖梢韵?種類型：（1）順序控制 （2）運(yùn)動(dòng)控制 （3）過(guò)程控制（4）數(shù)據(jù)處理 （5）通信網(wǎng)絡(luò) 2 三菱公司的FX2N系列2.1 FX2N 系列的機(jī)械硬件（1）機(jī)器的外部特征 PLC按結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式和模塊式兩類。整體式PLC是將電源、CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元等各個(gè)功能部件集中在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)；模塊式PLC將各個(gè)功能部件做成獨(dú)立模塊，如電源模塊、CPU模塊、I/O模塊等，然后按需要進(jìn)行組合。小型PLC

11、的I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下，存儲(chǔ)容量在8K步以內(nèi)，具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位、自診斷和監(jiān)控等基本功能。FX2N系列小型PLC其外形如圖21所示。FX2N系列PLC是FX系列中最高級(jí)的模塊，它擁有極高的速度、高級(jí)的功能、邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)，能滿足從16到256路輸入輸出多種應(yīng)用的要求。一套PLC系統(tǒng)的硬件一般由基本單元（包括CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口及內(nèi)部電源等）、I/O擴(kuò)展模塊、擴(kuò)展單元、轉(zhuǎn)換電纜接口、特殊適配器和特殊功能模塊等外部設(shè)備組成。 圖21 PLC外形圖2.2 FX2N系列PLC的面板FX2N系列PLC的面板由三部分組成，即外部接線端子、指示部分和接口部分，各部分的組

12、成及功能如下。 FX2N外部接線端子 外部接線端子包括PLC電源（L、N）、輸入用直流電源（24+、COM）、輸入端子（X）、輸出端子（Y）和機(jī)器接地等。它們位于機(jī)器兩側(cè)可拆卸的端子板上，每個(gè)端子均有對(duì)應(yīng)的編號(hào)，主要用于電源、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的連接。 FX2N指示部分 指示部分包括各輸入輸出點(diǎn)的狀態(tài)指示、機(jī)器電源指示（POWER）、機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)指示（RUN）、用戶程序存儲(chǔ)器后備電池指示（BATT.V）和程序錯(cuò)誤或CPU錯(cuò)誤指示（PROG-E、CPU-E）等，用于反映I/O點(diǎn)和機(jī)器的狀態(tài)。FX2N接口部分 主要包括編程器接口、存儲(chǔ)器接口、擴(kuò)展接口和特殊功能模塊接口等。在機(jī)器面板上，還設(shè)置了一個(gè)

13、PLC運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換開關(guān)SW（RUNSTOP），RUN使機(jī)器處于運(yùn)行狀態(tài)（RUN指示燈亮）；STOP使機(jī)器處于停止運(yùn)行狀態(tài)（RUN指示燈滅）。當(dāng)機(jī)器處于STOP狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)行用戶程序的錄入、編輯和修改。接口的作用是完成基本單元同編程器、外部存儲(chǔ)器、擴(kuò)展單元和特殊功能模塊的連接。在PLC技術(shù)應(yīng)用中會(huì)經(jīng)常用到。23 FX2N系列的 I/O點(diǎn) FX2N的 I/O點(diǎn)端子是PLC與外部輸入、輸出設(shè)備連接的通道。輸入端子（X）位于機(jī)器的一側(cè)，而輸出端子（Y）位于機(jī)器的另一側(cè)。I/O點(diǎn)的數(shù)量、類別隨機(jī)器的型號(hào)不同而不同，但I(xiàn)/O點(diǎn)數(shù)量相等及編號(hào)規(guī)則完全相同。FX2N系列PLC的I/O點(diǎn)編號(hào)采用8進(jìn)制，即000

14、0007、010017、020027，輸入點(diǎn)前面加“X”，輸出點(diǎn)前面加“Y”。擴(kuò)展單元和I/O 擴(kuò)展模塊，其I/ O點(diǎn)編號(hào)應(yīng)緊接基本單元的I/O編號(hào)之后，依次分配編號(hào)。圖22 輸入回路的連接I/O 點(diǎn)的作用是將I/O設(shè)備與PLC進(jìn)行連接，使PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成控制系統(tǒng)，以便從現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)輸入設(shè)備（元件）得到信息（輸入），或?qū)⒔?jīng)過(guò)處理后的控制命令通過(guò)輸出設(shè)備（元件）送到現(xiàn)場(chǎng)（輸出），從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。輸入回路的連接如圖22所示。輸入回路的實(shí)現(xiàn)是將COM通過(guò)輸入元件（如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器的觸點(diǎn)、傳感器等）連接到對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)上，再通過(guò)輸入點(diǎn)X將信息送到PLC內(nèi)部。一旦某個(gè)輸入元件狀態(tài)

15、發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)輸入繼電器X的狀態(tài)也就隨之變化，PLC在輸入采樣階段即可獲取這些信息。輸出回路就是PLC的負(fù)載驅(qū)動(dòng)回路，輸出回路的連接如圖3所示。通過(guò)輸出點(diǎn)，圖23 輸出回路的連接將負(fù)載和負(fù)載電源連接成一個(gè)回路，這樣負(fù)載就由PLC輸出點(diǎn)的ON/OFF進(jìn)行控制，輸出點(diǎn)動(dòng)作負(fù)載得到驅(qū)動(dòng)。負(fù)載電源規(guī)格根據(jù)負(fù)載的需要和輸出點(diǎn)的技術(shù)規(guī)格進(jìn)行選擇。在實(shí)現(xiàn)輸入/輸出回路時(shí)，應(yīng)注意的事項(xiàng)如下。（1）I/O點(diǎn)的共COM問(wèn)題 一般情況下，每個(gè)I/O點(diǎn)應(yīng)有兩個(gè)端子，為了減少I/O端子的個(gè)數(shù)，PLC內(nèi)部已將其中一個(gè)I/O繼電器的端子與公共端COM 連接。輸出端子一般采用每4個(gè)點(diǎn)共COM連接，如圖23所示。（2）輸出點(diǎn)的

16、技術(shù)規(guī)格 不同的輸出類別，有不同的技術(shù)規(guī)格。應(yīng)根據(jù)負(fù)載的類別、大、負(fù)載電源的等級(jí)、響應(yīng)時(shí)間等選擇不同類別的輸出形式。（3）多種負(fù)載和不同負(fù)載電源共存的處理 在輸出共用一個(gè)公共端子的范圍內(nèi)，必須用同一電壓類型和同一電壓等級(jí)；而不同公共點(diǎn)組可使用不同電壓類型和電壓等級(jí)的負(fù)載，如圖23所示。PLC控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩個(gè)部分組成，硬件部分：將輸入元件通過(guò)輸入點(diǎn)與PLC連接，將輸出元件通過(guò)輸出點(diǎn)與PLC連接，構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。軟件部分：即控制思想，用PLC指令將控制思想轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC可接受的程序。為適應(yīng)控制的需要，PLC I/0具有不同的類別。其輸入分直流輸入和交流輸入兩種形式；輸出分繼電器

17、輸出、可控硅輸出和晶體管輸出三種形式。繼電器輸出和可控硅輸出適用于大電流輸出場(chǎng)合；晶體管輸出、可控硅輸出適用于快速、頻繁動(dòng)作的場(chǎng)合。相同驅(qū)動(dòng)能力，繼電器輸出形式價(jià)格較低。3 全自動(dòng)洗衣機(jī)3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過(guò)水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來(lái)控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，移動(dòng)鐵芯在重力和彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門關(guān)閉，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動(dòng)鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過(guò)中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流

18、通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導(dǎo)通。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)把進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入機(jī)內(nèi)，排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水又排到機(jī)外。洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波輪正反來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)桶轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干；高中低水位開關(guān)分別用來(lái)測(cè)高中低水位；啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作；空水位按鈕用來(lái)測(cè)空水位；進(jìn)水、洗滌、排水、脫水及報(bào)警自動(dòng)完成。3.2全自動(dòng)洗衣機(jī)的硬件設(shè)計(jì)KM0、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5分別是輸出繼電器的常開按鈕，主電路中運(yùn)用一臺(tái)電機(jī)完成洗衣機(jī)的正

19、轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、脫水工作，兩個(gè)電磁閥分別在通電的情況下完成向機(jī)內(nèi)進(jìn)水和向機(jī)外排水，另外用一個(gè)指示燈完成報(bào)警工作。PLC是一種用作數(shù)字控制的專用電子計(jì)算機(jī)，它根據(jù)用戶給的指令，通過(guò)輸入接口現(xiàn)場(chǎng)采樣信息執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，再通過(guò)輸出接口去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。它主要由CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口模板三部分。它是整體模塊形式，由它作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，在硬件設(shè)計(jì)上就相對(duì)簡(jiǎn)單點(diǎn)。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的I/O點(diǎn)為14個(gè)，故選擇抵擋的三菱FX2N系列FX2N-48MR，可以完全滿足其要求，F(xiàn)X2N-48MR有20個(gè)I/O，根據(jù)輸入8個(gè)和輸出口6個(gè)，總點(diǎn)數(shù)為14個(gè)，考慮留有適當(dāng)余量，采用三菱FX2N-

20、48MR型PLC，可滿足設(shè)計(jì)要求。X5X4X7X6圖31 全自動(dòng)洗衣機(jī)外部接線圖4 全自動(dòng)洗衣機(jī)的軟件設(shè)計(jì)4.1 PLC的I/O分配表 全自動(dòng)洗衣機(jī)有起/停按鈕、高/中/低水位開關(guān)以及空、低、中、高四個(gè)水位傳感器，PLC需要接受這8個(gè)輸入開關(guān)信號(hào)；PLC需要驅(qū)動(dòng)進(jìn)/排水電磁閥、脫水電磁閥、電動(dòng)機(jī)的正/反轉(zhuǎn)接觸器以及蜂鳴器，因此需要這6個(gè)輸出信號(hào)端。其I/O接點(diǎn)分配如下表41所示。表41 全自動(dòng)洗衣機(jī)的I/O分配表輸入繼電器輸出繼電器功能作用名稱地址功能作用名稱地址啟動(dòng)SB0X0正轉(zhuǎn)KM1Y0低水位SHX1反轉(zhuǎn)KM2Y1中水位SMX2進(jìn)水KM3Y2高水位SLX3排水KM4Y3空水位傳感器SB1X

21、4脫水KM5Y5低水位傳感器SB2X5報(bào)警LSY4中水位傳感器SB3X6高水位傳感器SB4X74.2 軟件設(shè)計(jì)順序功能圖 全自動(dòng)洗衣機(jī)的過(guò)程包括啟動(dòng)、進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等功能。在實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程中，各種采樣信息都是通過(guò)控制中心進(jìn)行各種判斷、比較和選擇，再經(jīng)信息線路反饋給洗衣機(jī)各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，決定洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。如下圖41所示，PLC在系統(tǒng)中是處中心位置，水位開關(guān)是PLC的輸入信號(hào)控制開關(guān)，進(jìn)水閥、排水閥和電機(jī)是洗衣機(jī)各種動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中進(jìn)水閥和排水閥由PLC給定信號(hào)來(lái)決定其工作狀態(tài);電機(jī)的工作狀態(tài)也由控制中心PLC給定信號(hào)來(lái)決定的，而電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。另外由于洗衣機(jī)工作過(guò)程是順序過(guò)程，所以利用PLC機(jī)的控制系統(tǒng)是可行的。我們采用三菱公司獨(dú)有的步進(jìn)指令進(jìn)行梯形圖的轉(zhuǎn)換。圖41 全自動(dòng)洗衣機(jī)的順序功能圖4.3 中間繼電器的設(shè)計(jì)分析根據(jù)前面的編號(hào)表盒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖以及全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)程序工藝流程圖可知，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制藥設(shè)置7個(gè)計(jì)時(shí)器和2個(gè)計(jì)數(shù)器T0暫停2s T1正轉(zhuǎn)30sT2暫停2s T3反轉(zhuǎn)30sT4暫停2s T5脫水30s T6報(bào)警3s C0正反轉(zhuǎn)洗滌5次 C1清洗2次 由于我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室沒(méi)有這些設(shè)備，故傳感器等設(shè)備是用實(shí)物來(lái)替代手動(dòng)的開關(guān)，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制原理，可以做到人為的設(shè)置一些手動(dòng)開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制原理。5