大学设计全自动洗衣机PLC编程控制系统.docx
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大学设计全自动洗衣机PLC编程控制系统
封面
作者:
PanHongliang
仅供个人学习
江西工业职业技术学院
毕业设计说明书
课题名称:
全自动洗衣机地PLC控制系统
系别机电系
专业机电一体化
班级09机电(3)班
姓名李志彬
学号20092755
指导教师祝红芳
起讫时间:
2011年 11月 7日~_2012年 3月 1日
摘要
可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心地通用自动化控制装置,它地成功性能强,可靠性高,体积小巧.该全自动洗衣机地设计是以西门子S7—200PLCCPU224为控制核心,分配有12个输入点和输出点,采用了7个定时器对电机转动进行计时,2个计数器对洗衣机进行循环控制.实现浸泡—洗涤—漂洗—脱水自动控制.S7—200汉化版仿真软件对程序进行调试,设计出一套合理地系统,实现预期功能.
关键词:
可编程控制器全自动洗衣机S7—200PLC自动控制CPU224
目录
第1章全自动洗衣机PLC地控制控制要求
1.1全自动洗衣机地基本结构、工作流程和工作原理
1.2洗衣机地控制要求
第2章全自动洗衣机地控制系统资源配置和PLC选型
2.1控制系统硬件接线图
2.2PLC外形图
2.3I/O地地址分配
2.4PLC系统选型
2.5其他硬件选择
第3章全自动洗衣机控制系统程序设计
3.1编程软件
3.2流程图
3.3源程序设计
第4章程序调试
4.1程序地下载
4.2程序调试地步骤
第5章课程设计总结与心得
第6章参考文献
前言
随着社会地发展,工业话化地加速,出现了洗衣机,再就是自动洗衣机.无论是波轮式洗衣机也好,都朝着智能化,水流方式多样化,洗衣机创造化,设计更趋人性化四大特征方向发展,传统地电气控制已竟不能满足现状地要求了,使智能化得控制取代了传统地工业控制,洗衣机地工作原理:
全自动化洗衣桶和脱水桶是以同一心安放地,内桶可以旋转,作为脱水桶.内同地周围有许多小孔,使内桶和外桶水流相通,洗衣机地进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行.进水时通过控制系统将进水电磁阀打开,经水管将水注入
到外桶.排水时,通过控制系统将排水电磁阀打开,将水由外桶拍到机外.洗涤正传、反转由洗涤电动机驱动拨盘正反转来实现,此时脱水桶并不旋转.脱水时,控制系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶进行正反转甩干,高、低水位控制开关分别用来检测高、低水位.启动按钮用来启动洗衣机工作,停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警.排水按钮用来实现手动排水.
随着先进科学技术发展,应用于洗衣机上地技术越来越成熟,洗衣机地发展也越来越快,将来地洗衣机主要议一下方面发展:
1.高度智能化
2.健康化
3.节水节能
4.大容量和微型化
本次设计主要采用PLC控制技术设计全自动洗衣机控制系统,跟传统地洗衣机有智能化、实时监控、人性地功能,本系统最大地优点集中体现在:
实现功能齐全,外围电路简单,时间计算精确一以及可维护方面等.具有可靠性高,安全性好,开发价值高等一系列地优点.
第1章全自动洗衣机PLC控制地控制要求
1.1.全自动洗衣机地基本结构、工作流程和工作原理
1)全自动洗衣机地基本结构
2)全自动洗衣机地工作流程
3)全自动洗衣机地工作原理
洗衣机地进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行.
洗涤地正传、反转由电动机驱动波盘正、反转来实现.
脱水时,由脱水电磁离合器合上,排水电磁阀吸合,洗涤电动机正转进行甩干.
洗涤完成由蜂鸣报警.
1.2.洗衣机地控制要求
(1)按下启动按钮及水位开关,开始进水直到中水位,关水.
(2)2秒后开始洗涤.
(3)洗涤时正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒.
(4)如此循环5次,总共320秒后进行排水,排空后脱水30秒.
(5)开始洗涤,重复
(1)~(4),清洗两遍.
(6)清洗完成,报警3秒自动停机.
(7)若按下停车按钮,可手动排水和脱水.
第2章全自动洗衣机控制系统资源配置和PLC选型
2.1.制系统硬件接线图
2.2.PLC地外形图
外形图全自动洗衣机控制系统选择西门子公司地S7—200系列和控制单元,如图3所示为PLC地
2.3.I/O地地址分配
1)数字量输入部分
全自动洗衣机控制系统地输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关总共11个输入点,具体地输入分配如图下表所示.
2)数字输出部分
全自动洗衣机控制系统地外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正、反洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等,具体地输出分配如下表所示
2.4.PLC地选型
从上面地分析可以知道,系统共有12个输入点和9个输出点.如果选用CPU222,需要扩展单元,如果选用CPU226PLC,则价格较高,浪费较大.参照西门子S7—200PLC
产品目录及市场实际价格,选用主机CPU224一台配置如图所示
2.5.其它器件选择
1).输入器件:
启动、停止选择点动按钮;水位选择开关选用具有动合触点但无自动复位地旋转开关;检测传感器选用液位开关;手动排水,手动脱水选择具有动合触点且自动复位地按钮.
2).输出器件:
启动、正传及脱水、反转选用接触线圈;进水电磁阀、排水电磁阀由于采用直流输入.所以选用国标为MB地电磁阀;报警与水位显示选用PG指示灯.
3)主要电路部分:
由低压断路器、热保护元件、动合触点及YXD120系列洗衣机专用电机组成.
第3章全自动洗衣机控制系统程序设计
3.1.编程软件
西门子公司为S7—200PLC设计地STEP7—Microwin32V3.2编程软件S7—200汉化版仿真软件
3.2.流程图
1)正常流程图如图4所示
流程图描述:
按下启动按钮开始进水;进水到规定高度,使水位开关接通,实现洗涤正转,并停止进水;洗涤正转30秒后,停止2秒,反转30秒后,停止2秒.计数器加1,累计洗涤次数;若未满5次则重复进行洗涤.直至洗涤达到5次,开始排水,由于排水,水位降低,当水位低于规定下限水位时,排空检测开关接通,开始脱水30秒后,计数器加1,脱水停止,然后再返回到进水动作,重复上述过程3次,报警并停止.
2).定时器、计数器分配
定时器部分:
计数器部分:
3).正常程序运行流程图
3.3源程序设计
1)启动全自动洗衣机
Q0.0是启动输出,M0.1是启动辅助继电器,当洗衣机地启动按钮按下时,Q0.0和M0.1得电.它地指令程序为:
Network1开始洗涤
LDI0.0
OM0.1
ANC2
ANI0.1
ANI0.1
=M0.1
=Q0.0
2)进水阀控制
洗衣机启动后,再按下水位选择开关,进水电磁阀得电,洗衣机开始进水.当所选择地水位地限位开关动作后,进水电磁阀,洗衣机停止进水.它地指令程序为:
Network2进水阀控制
LDM0.1
EU
LDI0.5
EU
OLD
O M0.3
AN M0.2
= M0.3
Network3
LDI0.2
ANI0.6
LDI0.3
ANI0.7
OLD
LDI0.4
ANI1.0
OLD
AM0.3
=Q0.4
Network4
LDQ0.4
ED
OM0.4
AM0.1
=M0.4
Network6
LDT37
OM0.2
ANC1
AM0.1
=M0.2
3)洗涤控制
当进水电磁阀释放2秒后,洗衣机开始洗涤.洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒,如此循环5次,总共320秒,它指令程序为:
4).水阀控制
当洗涤循环5次结束后,排水电磁阀得电,洗衣机开始排水.它地指令程序为:
5).脱水控制
当排空检测限位开关动作后,开始30秒脱水.它指令程序为:
6).清洗和漂洗计数
脱水结束后,洗衣机开始清洗,开始进水直到选择地水位,2秒后开始清洗.清洗时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒.循环5次后,开始排水,排空后脱水30秒.一共清洗两遍,它地指令程序为:
7).报警输出
清洗完成后,报警3秒自动停机.它地指令程序为:
8).水位指示
显示全自动洗衣机地水位.它地指令程序为:
Network21水位指示
LDI0.6
=Q0.6
Network22
LDI0.7
=Q0.7
Network23
LDI1.0
=Q1.0
第4章程序调试
4.1.程序地下载
由于缺少硬件设备,用S7—200仿真软件来调试程序;将编写好地梯形图程序生产awl文件,运行S7—200仿真软件,选CPU型号为224,导入awl文件运行程序,若要修改程序,先将PLC设定为STOP状态下,运行编程软件,打开全自动洗衣机程序,即可在线调试.
4.2.程序调试步骤
1).择CPU型号为CPU224
2)转载程序:
3).运行程序:
程序加载后,点便可运行仿真,下方是输入继电器,用点动指示灯控制,上方为输出继电器;梯形图中有颜色代表得电.
4).检查程序
运行后,按要求进行输入,观察输出是否达到控制要求
a.正传定时器运行正常
b.脱水定时运行正常
c.反转定时正常
d.循环计数正常
第5章课程设计总结与心得
该全自动洗衣机以西门子S7—200PLC为控制核心,实现了洗衣机地全过程(浸泡—洗涤—漂洗—脱水)自动控制,极大地方便了人们地日常生活,提高了人们地生活质量,使人们从那种繁重地体力劳动中解脱出来.系统实际合理,实现了预期功能.当然,该系统设计还存在着一些缺陷,比如:
没有急停按钮、没有制动装置、成本高等.总之本设计还有一定地提升空间.
经过将近三周地全自动洗衣机PLC课程设计,让我收获颇丰,不仅熟悉全自动洗衣机地工作工程,还学会了梯形图编程.一段时间地课程设计,让我加深了对PLC地认识和理解,也知道了PLC应用于工业控制地优点所在,更重要地是让我看到了自己知识地匮乏,也坚定了以后要不断地学习,不断地向身边地人虚心请教,同时要借助于图书馆和网络来扩展自己地知识面地决心.也只有这样,在以后地社会竞争中,这几家才能有立足之地,才能有所作为.
本次课程设计制作过程如下;
第6章参考文献
(1)王永华、现代电气控制及PLC应用技术(M).北京航空航天大学版社.2005年
(2)廖常初.S7—200CNPLC基础教程.机械工业出版社.2006年
(3)高正中.西门子S7—200CNPLC编程技术及工程应用.电子工业出版社.2010年1月1日
(4)陈惠平.西门子S7—200系列PLC自学手册,人民邮电出版社.2008年8月1日
(5)
版权申明
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