電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制

1、電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制電氣控制課程設(shè)計(jì)考語：考勤（10）守紀(jì)（10）過程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（30）爭辯（10）總成績（100）專業(yè)：自動(dòng)化班級(jí)：動(dòng)1101姓名：學(xué)號(hào)：201108539指導(dǎo)教師：侯蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院2014年07月10日電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制合用標(biāo)準(zhǔn)文案全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)1.1任務(wù)描繪洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水、洗衣、排水和脫水4個(gè)過程組成。全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗衣、排水和脫水是經(jīng)過水位開關(guān)、電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制運(yùn)轉(zhuǎn)，直至洗衣結(jié)束。高、中、低水位開關(guān)分別用來控制進(jìn)水到洗衣機(jī)內(nèi)高、中、低水位；

2、電磁進(jìn)水閥起著通/斷水源的作用。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開，將水注入；排水時(shí)，電磁排水閥打開，將水排出；洗衣時(shí)，沖洗電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。1.2控制要求洗衣機(jī)洗衣洗衣時(shí)間為40分鐘到1小時(shí)左右，這里為了方便按以下要求設(shè)計(jì)。1.2.1“正常運(yùn)轉(zhuǎn)”工作方式控制要求：1）按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開關(guān)（高、中、低），開始進(jìn)水，達(dá)到設(shè)定水位（高、中、低）后停止進(jìn)水，停止2秒后開始沖洗；2）沖洗時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，爾后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒；（3）這樣循環(huán)5次，總合320秒后開始排水，排空后脫水30秒；4）開始沖洗，重復(fù)（1）（4）步驟，共沖洗兩遍；5）沖洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。1.2.2.“強(qiáng)迫

3、停止”工作方式控制要求：若按下泊車按扭，全自動(dòng)洗衣機(jī)停止自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，開始進(jìn)入強(qiáng)迫停止運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）的功能。2全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的選型和I/O地址分配2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)選型全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)采納西門子公司的S7-300系列PLC控制器。2.2I/O地址分配依據(jù)設(shè)計(jì)思路，元器件地址分配如表1所示。表1輸入輸出地址分配表輸入地址分配輸出地址分配名稱及功能輸入地址名稱及功能輸出地址啟動(dòng)按鈕SB1自動(dòng)工作指示燈EL續(xù)表停止按鈕SB2進(jìn)水電磁閥優(yōu)秀文檔電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制合用標(biāo)準(zhǔn)文案高水位選擇開關(guān)QS1排水電磁閥中

4、水位選擇開關(guān)QS2沖洗電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器KM1低水位選擇開關(guān)QS3沖洗電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器KM2高水位檢測(cè)開關(guān)QS4脫水桶中水位檢測(cè)開關(guān)QS5報(bào)警器低水位檢測(cè)開關(guān)QS6手動(dòng)排水開關(guān)QS7手動(dòng)脫水開關(guān)QS8水排空檢測(cè)開關(guān)3PLC外面接線圖及主電路全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)PLC外面接線圖有11個(gè)輸入部分和7個(gè)輸出部分，輸入部分有啟動(dòng)按鈕和停止按鈕、高、中、低水位選擇開關(guān)、水排空檢測(cè)開關(guān)、高、中、低水位檢測(cè)開關(guān)、手動(dòng)排水開關(guān)和手動(dòng)脫水開關(guān)，輸出部分有報(bào)警器、開始自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈、進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制繼電器和脫水桶控制繼電器。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)PLC外面接線圖如圖1所示,主電路圖如圖2所示。自

5、動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)指EL示啟動(dòng)按SB1鈕燈停止按SB2鈕進(jìn)水電磁YV1閥高水位選擇QS1開排水電磁YV2關(guān)閥QSFU沖洗電動(dòng)機(jī)KM1正中水位選擇QS2開關(guān)轉(zhuǎn)沖洗電動(dòng)機(jī)KM2反低水位選擇QS3開關(guān)轉(zhuǎn)KM3高水位檢測(cè)QS4開關(guān)脫水桶KM3中水位檢測(cè)QS5開關(guān)報(bào)警蜂鳴H器低水位檢測(cè)QS6開關(guān)KM1KM2RR手動(dòng)牌水泥QS7開關(guān)手動(dòng)脫水開QS8關(guān)水排空檢測(cè)QS9開關(guān)24VL1NL2MN單訂交流電動(dòng)機(jī)M圖1控制系統(tǒng)PLC外面接線圖圖2洗衣機(jī)主電路圖優(yōu)秀文檔電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制合用標(biāo)準(zhǔn)文案控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試4.1程序的流程圖全自動(dòng)洗衣機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)流程圖和強(qiáng)迫停止流程圖分別如圖3與圖4所示。開始按下啟動(dòng)

6、按鈕并設(shè)定水位開始進(jìn)水正常運(yùn)轉(zhuǎn)到達(dá)設(shè)定水位按停止否沖洗按鈕停止進(jìn)水是并準(zhǔn)時(shí)2秒沖洗電動(dòng)機(jī)和脫水桶否停止轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)水閥和完成2次排水閥關(guān)閉正轉(zhuǎn)洗衣并是準(zhǔn)時(shí)30秒報(bào)警并停止正轉(zhuǎn)并準(zhǔn)時(shí)3秒打開手動(dòng)否準(zhǔn)時(shí)2秒排水開關(guān)反轉(zhuǎn)洗衣并結(jié)束是準(zhǔn)時(shí)30秒排水停止反轉(zhuǎn)并準(zhǔn)時(shí)2秒正反轉(zhuǎn)否打開手動(dòng)否循環(huán)5次脫水開關(guān)是是排水脫水脫水并準(zhǔn)時(shí)30秒結(jié)束圖3洗衣機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)流程圖圖4洗衣機(jī)強(qiáng)迫停止流程圖優(yōu)秀文檔電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制合用標(biāo)準(zhǔn)文案4.2編程及調(diào)試程序編寫依據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的控制要乞降PLC梯形圖編程語言，編寫程序。第一按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)工作指示燈亮；接著按設(shè)定水位開關(guān)，洗衣機(jī)進(jìn)水電磁閥打開進(jìn)水；當(dāng)水位到

7、達(dá)設(shè)定水位后，相應(yīng)水位監(jiān)測(cè)開關(guān)閉合，洗衣機(jī)停止進(jìn)水并延時(shí)2秒；接著開始洗衣，沖洗電動(dòng)機(jī)第一正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)30秒后停止并準(zhǔn)時(shí)2秒，接著反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)30秒并準(zhǔn)時(shí)2秒；判斷正、反轉(zhuǎn)可否循環(huán)5次，若正、反轉(zhuǎn)未循環(huán)5次，返回從頭洗衣，當(dāng)正、反轉(zhuǎn)循環(huán)5次完成后，排水電磁閥打開排水；排水完成時(shí)水排完檢測(cè)開關(guān)閉合，脫水桶啟動(dòng)并運(yùn)轉(zhuǎn)30秒；脫水完成后沖洗2次，沖洗結(jié)束后，洗衣機(jī)報(bào)警并結(jié)束工作。詳確梯形圖程序見附錄。仿真及調(diào)試過程將編寫好的程序和硬件分配下載到仿真程序中，就可以進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)仿真和調(diào)試。部分仿真圖如圖5、圖6與圖7所示。第一，按下啟動(dòng)按鈕和高水位設(shè)置開關(guān)后，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈亮，進(jìn)水電磁閥打開。如圖5所示。圖5仿

8、真圖高水位監(jiān)測(cè)開關(guān)閉合，停止進(jìn)水。沖洗電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)準(zhǔn)時(shí)30秒，如圖6所示。圖6仿真圖沖洗電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)并準(zhǔn)時(shí)30秒，如圖7所示。優(yōu)秀文檔電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制合用標(biāo)準(zhǔn)文案圖7仿真圖設(shè)計(jì)領(lǐng)悟在本次的電氣控制課程設(shè)計(jì)中，我收獲頗多。學(xué)到了怎樣應(yīng)用課本上的外，更學(xué)會(huì)了在軟件仿真過程中遇到問題時(shí)，怎樣思慮和更正程序。同時(shí)和同學(xué)進(jìn)行了多次的討論和交流。在拿到設(shè)計(jì)題目后，我第一依據(jù)要求設(shè)計(jì)要求，整理了思路和簡單設(shè)計(jì)了一段程序。接下來參照了一本書上的全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的例子，編寫出初步的所有控制程序。接著在西門子STEP7軟件上建立工程并輸入程序，系統(tǒng)的對(duì)縮寫程序作了首次更正。最后在軟件上仿真運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有太多地方會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行步驟亂序問題，接著開始針對(duì)每一步驟逐一更正，最后獲得可以正確運(yùn)轉(zhuǎn)的程序。和過去課設(shè)不同樣樣的是，本次課設(shè)中程序段是梯形圖程序，編寫思路和方法更需要邏輯性；仿真中因?yàn)閽呙柚芷跒?100毫秒，因此有很多程序段需加很多中間繼電器線圈去控制，需要對(duì)中間元件的閉合和斷開仔細(xì)考慮。經(jīng)過本次課設(shè)，我更深層次的掌握了PLC理論知識(shí)，也掌握了一些編程思路和剖析問題的方法。附錄全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的程序以下所示：優(yōu)秀文檔電氣控制課設(shè)全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制合用標(biāo)準(zhǔn)文案