PLC课程设计报告全自动洗衣机.docx

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PLC课程设计报告全自动洗衣机

电气技术及PLC课程设计说明书

题目：

全自动洗衣机PLC控制

学院：

航空自动化学院

系别：

自动化系

专业名称：

自动化专业

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

中国民航大学航空自动化学院

1系统总体方案设计…………………………………………………………1

1.1系统控制要求分析

1.2系统主电路设计与设备选型（如需要设计的话）

1.3PLC控制系统硬件选型及其配置（要有系统组成图）

2PLC控制系统设计…………………………………………………………3

2.1PLC控制系统I/O地址分配表及变量定义

2.2PLC系统I/O接线图设计

2.3PLC控制程序流程图设计

2.4PLC控制程序设计

2.5系统可靠性分析与设计

3系统调试及结果分析………………………………………………………

3.1系统调试及解决的问题

3.2结果分析

一、系统总体方案设计

1.1系统控制要求分析

（1）按下电源按钮，洗衣机上电，拨动水位选择开关（高、中、低3档）根据洗衣量选择水位，按下启动按钮，开始进水直到所选择的高（或中、或低水位），停止进水；

（2）2秒后开始洗涤过程；

（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，开始排水，排空后脱水30秒；

（5）开始清洗过程，重复

（1）～（4）（此时不用再选择水的档位及按启动按钮，而是直接进水），清洗两遍；

（6）清洗完成，报警3秒并自动停机，完成一次完整的洗涤过程。

此时并为下一次的洗涤过程做好了准备。

（7）在自动洗涤过程的洗涤和清洗阶段，若水有损耗，使得相应液位检测信号消失，则自动补水，直至相应液位检测信号有效。

（8）在自动洗涤过程中，有时间要求的，要显示当前工作步骤的剩余时间。

（9）若按下停车按钮（即退出自动洗涤过程，洗衣过程全停），可手动排水（不脱水）和手动脱水。

分析：

PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。

拨动水位选择开关，按下启动按钮时开始进水，水满（达到指定水位）时停止进水，2s后开始正转洗涤。

正转洗涤30s后暂停，暂停2s后开始反转洗涤。

反转洗涤30s后暂停，暂停2s后，若正、反洗涤未满5次，则返回从正转洗涤开始的动作;若正、反洗涤满5次时，则开始排水。

排空后，开始脱水并继续排水。

脱水30s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。

若未完成2次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环;若完成了2次大循环，则进行洗完报警。

报警3s结束全部过程，自动停机，并为下次启动准备。

若按下停止按钮，可以手

动排水和手动脱水。

1.2系统主电路设计与设备选型

本系统设启动按钮和停机按钮共2个，9个限位开关，发光二极管指示灯4个及七段显示码。

系统主电路设计如图二所示。

当接触器KM1接通时，电动机正转，代表洗涤或脱水；当接触器KM2接通时，电动机反转。

1.2PLC控制系统硬件选型及其配置（图三）

图三

图二

二、PLC控制系统设计

2.1I/O口地址分配表：

类别

元件

端子号

定义

输入

SB1

X0

启动按钮

SB2

X1

停止按钮

SL1

X2

高水位开关

SL2

X3

中水位开关

SL3

X4

低水位开关

SL4

X5

手动排水

SL5

X6

手动脱水

SL6

X7

高水位检测器

SL7

X20

中水位检测器

SL8

X21

低水位检测器

SL9

X22

排空检测

输出

YV1

Y0

进水阀

YV2

Y1

排水阀

KM1

Y2

电动机正转

KM2

Y3

电动机反转

KM3

Y4

报警器

数码管

Y5

a段

Y6

b段

Y7

c段

Y8

d段

Y9

e段

Y10

f段

Y11

g段

定时器、计数器说明：

类别

器件号

设定值

作用

定时器

T0

2S

进水候暂停时间

T1

30s

正转洗涤计时

T2

2s

正洗暂停计时

T3

30s

反转洗涤计时

T4

2s

反洗暂停计时

T5

30s

脱水计时

T6

3s

洗完报警计时

C100

5次

正、反洗循环计数

计数器

C101

2次

脱水（大循环）计数

2.2全自动洗衣机程序流程图

2.3PLC系统I/O接线图设计

2.4PLC控制程序设计与分析

要求洗衣机脱水及电动机正转，不能外加输出，且水位检测只有达到特定水位时洗衣机洗涤开始，七段数码显示器只显示个位数，在自动洗涤过程中，任意一个阶段按下停止后都能重新正常启动，洗涤结束后也可以重新启动；所以程序设计中我们用2个CT指令实现循环次数计数功能，用四个F91和F80实现七段数码显示器显示个位数功能，期中还用用到很多线圈以实现自锁、互锁。

2.5系统可靠性分析与设计

为了提高系统的可靠性，在设计程序时加入了很多PLC内部继电器进行自锁和互锁以完美实现功能要求。

三、系统调试及结果分析

3.1系统调试及解决的问题

在调试程序的过程中，我们遇到的问题主要有水位检测器功能不符，第二次循环无法实现，脱水后程序无法进行，七段显示器显示个位数无法实现，以及程序结束后无法重新启动。

我们更改了原来的水位检测程序，加入了一些自锁和互锁环节，通过看书运用F80指令实现了七段显示器显示个位的功能。

在不断地调试中终于解决了这些问题。

3.2结果分析

调试及解决问题后，对结果进行分析，完全满足功能要求，但是程序设计不够简洁。

四、结束语

在这两天半的PLC课程设计中，我们对PLC的工作原理及指令使用方法有了更深刻的理解。

在编程过程中我们相互配合，不断纠正错误，终于完成了全自动洗衣机的基本功能，通过课程设计让我明白PLC实际应用，与我们的生活如此贴切，非常感谢有这样的机会参加，希望多增加内容让我们自主尝试与实践。

参考文献

1、孙平主编《可编程控制器原理及应用》.2002.5

2、王永华主编《现代电气及可编程控制技术》北京航空航天大学.2002.5

3、胡学林主编《可编程控制器应用技术》.高等教育出版社.2000。

4

5、张运波.工厂电气控制技术.2001

6、田瑞庭.可编程控制器应用技术1994

7、曲非非.PLC应用技术200例2003

五、附录：

带功能注释的源程序

源程序一：

拨动水位选择开关（X2、X3或X4），按下启动按钮，X0常开触点闭合，内部辅助继电器R0得电，同时R0常开触点闭合自锁;使输出继电器Y0（进水阀）得电并自锁，进水阀打开，开始注水，当水位达到指定水位时，内部辅助继电器R7、R8或R9通电，使得Y0断开自锁。

（若检测到排空，常开触点X22闭合，内部辅助继电器R3得电）

源程序二：

水位检测完成后，内部辅助继电器R7、R8或R9通电，使得内部辅助继电器R12同时通电，R12常开触点闭合，T0计时器开始计时（洗涤开始前的暂停2s）。

源程序三：

T0计时器计时结束后，常开触点T0闭合，使输出继电器Y2（电动机正转）得电并自锁，同时计时器T1开始计时，计时结束后，常闭触点T1打开，Y2断电解除自锁，计时器T2（正反转暂停）得电，开始计时，计时结束后，常

开触点T2闭合，使输出继电器Y3（电动机反转）得电并自锁，同时计时器T3（反转计时）得电，计时结束后，常闭触点T3打开，Y3断电解除自锁，常开触点T3闭合，CT计数器得到一个脉冲，计数器CT100计数1次;T3常闭触点断开，计时器T0、T1、T2、T3失电复位，T3失电后其动断触点恢复闭合，T0得电，2s后，Y2得电，开始正转洗涤，如此循环2次（源程序与功能要求有出入，程序运行时改正即可，指令F91和F80共同实现的七段显示器显示计数器个位的功能）。

源程序四：

计数器CT100计数2次后，C100常开触点闭合，Y1（排水阀）得电，排水阀打开排水，待排空后，若检测到排空，常开触点X22闭合，内部辅助继电器R3得电，常开触点R3闭合，Y1、Y2得电开始脱水，同时计时器T5得电，30s后T5常闭触点断开，Y1、Y2同时断开，脱水停止;同时T5动合触点闭合，计数器CT101计数1次。

同时T5常开触点闭合，Y0得电，进水阀打开注水，开始第2次大循环，第2次大循环结束后，计数器CT101常开触点闭合，Y4（报警器）

得电，报警器报警，同时计时器T6得电，3s后T6常闭触点断开，Y04失电，报警停止，自动洗衣过程完成。

其中X5为手动排水按钮，X6为手动脱水按钮，X1为手动停止按钮。

源程序五：

按下停止按钮X1后，R2通电，构成自锁。

拨动手动安排水开关X5，R4得电，常开触点R4闭合，Y1得电，开始排水；或拨动手动安脱水开关X6，R5得电，常开触点R5闭合，Y1、Y2得电，开始脱水。

停止后，按下启动按钮

X0,常闭触点X0打开，R2断电，程序恢复启动。