基于PLC方案设计书的洗衣机.docx
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基于PLC方案设计书的洗衣机
课程名称电气控制与PLC应用技术
一、课程设计目的
本课程设计的目的在于培养学生运用已学的PLC控制技术的基础知识和基本理论,加以综合运用,进行PLC控制系统设计的初等训练,掌握用PLC进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤,为从事PLC相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。
二、课程设计内容(包括技术指标)
1、控制面板介绍
洗衣机的控制面板如上图所示,使用时,按动启动按钮,根据使用者的需求从左到右依次选择工作模块。
(1)水位模块的选择是根据自己所洗衣服的重量而定,洗衣机标准洗衣容量为8公斤,衣料重量在2公斤以下采用低水位,2公斤到4公斤之间的采用中水位,4公斤以上采用高水位,超过8公斤,通过重力传感器检测并由指示灯进行报警。
(2)物品模块的选择由所洗衣服的种类而定。
衣服种类及其所对应的洗涤模式如下:
大物:
转速400r/min,洗涤时间1h。
柔棉:
转速600r/min,洗涤时间0.45h。
内衣:
转速800r/min,洗涤时间0.45h。
化纤:
转速800r/min,洗涤时间1.2h。
甩干:
转速1200r/min,洗涤时间:
0.15h。
(3)洗涤模块的选择根据自己的实际需要决定,如果没有特殊需求,系统自动选择顺序模式(洗涤→漂洗→甩干),如果需要,也可以直接选择甩干模式。
(4)显示模块为显示栏,显示当前工作状态下的水温、转速和剩余时间。
2、全自动洗程
首先启动洗衣机,然后根据衣料的大致重量在水位模块选择水位,接着在物品模块选择所洗物品的种类,最后在洗涤模块中确定运行模式,之后便可启动进水。
当实际水位到达预定水位时停止进水(暂停5s),开始洗涤。
正转洗涤12s,暂停3s后反转洗涤12s,暂停3s后再正转洗涤,如此反复24次(实际次数按照所洗衣物的种类而定)。
洗涤结束后,开始排水,当水位下降到低水位时进行脱水(同时排水),脱水时间是3min。
第二次加水,当到达预定水位时停止进水,开始漂洗。
正转漂洗12s,暂停3s后反转漂洗12s,暂停3s后再正转漂洗(漂洗的次数与洗涤次数相同)。
漂洗结束后,开始排水,当水位下降到低水位时进行脱水(同时排水),脱水时间是3min。
第三次加水,当到达预定水位时停止进水,开始漂洗。
正转漂洗12s,暂停3s后反转漂洗12s,暂停3s后再正转漂洗(漂洗的次数与洗涤次数相同)。
漂洗结束后,开始排水,当水位下降到低水位时进行脱水(同时排水),脱水时间是3min。
然后报警10s后结束全过程,自动停机。
注:
不同衣物通过设定不同反复次数,便可达到所需的洗涤时间。
3、交流电机正反转控制
交流电机由变频器来控制转速,转速分为四级:
1200r/min,800r/min,600r/min,400r/min。
4、半自动洗程(可选择)
5、传感器
液位传感器:
用于检测水位的高低
编码器:
用于检测电机的转速
重力传感器:
用于检测被洗衣物的重量,防止超过洗衣机的最大容量
安全开关联动开关:
脱水时打开翻盖,电机停转,保证安全
三、课程设计原则
1、尽可能地满足被控对象的控制要求;
2、在满足控制的前提下,力求使控制系统简单、经济;
3、保证控制系统安全可靠;
4、考虑到被控对象的改进,在选择PLC的I/O数量时,应适当留有余量。
四、课程设计步骤
1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究,明确控制任务;
2、选择和确定用户I/O设备
根据传统控制线路,确定出PLC改造所需的各种输入/输出设备,即各种按钮、开关、继电器和接触器等。
3、确定系统整体设计方案,选择PLC型号
确定系统整体设计方案十分重要,要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。
根据所选用的电器或元件的类型和数量,计算所需PLC的输入/输出点数,选择合适的点数。
由于本设计中只涉及到开关量,因此在选择PLC型号时,只需考虑I/O点数,并有一定的余量(10%~15%)选择小型PLC。
4、控制系统的硬件设计
(1)主电路的设计;
(2)确定出输入、输出信号,画出PLC的I/O接线图。
5、控制系统的软件设计
(1)首先分别设计出全自动洗衣机各部分的控制软件梯形图;
(2)整体控制软件梯形图设计。
6、联机调试;
7、撰写设计说明书。
五、时间安排
时间
内容
备注
第15周周一
集中讲解课程设计要求,分配设计题目,明确任务和具体安排
周二
调研、查阅资料、给出设计方案
周三
检查设计方案,
10:
30-11:
30
周四
调整设计方案
周五
上机调试
第16周周一
上机调试
周二
上机调试
周三
上机调试
周四
写课程设计报告
周五
答辩
六、基本要求
(一)课程设计报告
1.控制流程图一张(A4)(手绘)
2.控制系统硬件设计图一张;(A4)(手绘)
3.控制系统软件梯形图一张;(A4)(手绘)
4.设计说明书一份,包括以下内容
1)写出设计计划和基本步骤。
2)写出控制要求并画出设计流程图。
3)画出I/O分配表和I/O接线图。
4)画出具体设计的梯形图,并加以注释。
5)写出调试过程和结果。
6)写课程设计小结。
(二)成绩评定标准
对学生进行全面考核,重点考核设计图纸、说明书质量;独立思考、独立工作能力,综合运用知识的能力;平时的工作态度及表现;答辩情况。
最后按平时表现、报告质量、答辩成绩,其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩,分优、良、中、及、不及格五个等级。
组长:
余枚姣
副组长:
朱齐威
组员:
唐智阳、王聿杰、卢尚人、张浩
任务分配
任务一
资料准备
任务二
总体设计
任务三
绘图
任务四
绘制梯形图
任务五
调试
任务六
报告排版
王聿杰
张浩
朱齐威
唐智阳
朱齐威
唐智阳
余枚姣
卢尚人
王聿杰
余枚姣
唐智阳
王聿杰
张浩
朱齐威
唐智阳
余枚姣
卢尚人
张浩
卢尚人
摘要
随着人们生活水平的不断提高,洗衣机已经作为一件必备实用的家用电器进入了千家万户。
人们对洗衣机依赖性的加强也必然要求着洗衣机的各相性能得到同步加强,要求着洗衣机适应各种不同使用环境的能力得到进一步提升。
从最初的洗衣机,到今天可以控制洗涤水温、洗涤转速、洗衣干衣一体,洗衣机的功能在不断的提升。
直至今日,可编程控制器PLC在我国飞速普及与发展,我们已经可以把PLC与全自动洗衣机联系起来。
本文就主要介绍了,基于PLC所设计的全自动洗衣机,本洗衣机具有洗涤、漂洗和甩干功能。
详细介绍了设计原理、设计步骤、硬件结构和程序编写。
关键字:
全自动洗衣机PLC控制器PLC编程
Abstract:
Withthecontinuousimprovementofpeople'slivingstandard,thewashingmachineasanessentialandpracticalhouseholdappliancesintothemillionsofhouseholds.Peopledependentstrengtheningforthewashingmachineinevitablerequirementfortheperformanceofthewashingmachinesynchronizationandstrengthenrequirementswiththewashingmachinetoadapttothedifferentcapacityoftheenvironment.Fromthewashingmachine,totodaycancontrolofwashingwatertemperature,wash,laundrydryingspeed,thefunctionofthewashingmachineisconstantlyimprove.
Untiltoday,programmablecontrollerPLCrapidpopularizationanddevelopmentinourcountry,wehavebeenabletorelatePLCandfullyautomaticwashingmachine.Thispapermainlyintroduced,designedbasedonPLCautomaticwashingmachine,washingmachinecanwash,rinseanddryfunction.Introducedthedesignprinciple,designsteps,thehardwarestructureandprogramwriting.
Keywords:
automaticwashingmachinePLCcontrollerPLCprogramming
1绪论
从1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机开始,洗衣机就在不断的发展,1922年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。
60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机,人们称之为“半自动型洗衣机”。
70年代,生产出波轮式套桶全自动洗衣机。
70年代后期,以电脑(实际上微处理器)控制的全自动洗衣机在日本问世,开创了洗衣机发展史的新阶段。
80年代,“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便,功能更完备。
90年代,由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。
全自动洗衣机可分为两大类:
第一类电动控制洗衣机,它的程序控制器由电动元件组成。
第二类是电脑控制洗衣机,它的程序控制器由微型计算机组成。
电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器,其产品类型还属于传统的机械产品,是自动控制的初级阶段。
随着计算机的及微电子技术的发展,自动控制系统正在逐步实现硬件化。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与各种控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
1.1全自动洗衣机的结构
洗衣机最基本的结构包括塑料圆柱形内筒和具有至少一个排水口的金属制成的滚筒外筒,所述的内筒和外筒相适配,所述的内筒由底座、圆柱内筒和端口环组成,圆柱内筒一端连接底座,另一端连接端口环,所述的圆柱内筒由2个或2个以上的侧壁板和2个或2个以上的凸棱板相互接合构成,所述侧壁板是具有四个轮廓边的圆弧板,其四个轮廓边分别与底座、端口环和凸棱板连接,并设置有连接结构,板上设置有多个脱水通孔,所述凸棱板则是其中部具有凸棱的圆弧板,其四个轮廓边分别与底座、端口环和侧壁板连接,并设置有连接结构,板上设置有多个脱水通孔;侧壁板和凸棱板相互连接组成圆柱内筒时,凸棱板上的凸棱向筒内突起,起提升筋板的作用。
我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类,但是没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流,要达到一定的洗净比,都必须有足够的机械力,而机械力对衣物是由损伤的,这就决定了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗衣机。
滚筒式洗衣机有如下特点:
磨损低,没有缠绕,机械传动部分简单可靠,寿命长于波轮式洗衣机。
自动化程度高,可以自动投放洗
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- 基于 PLC 方案设计 洗衣机