全自動(dòng)洗衣機(jī)梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試.doc
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3. 全自動(dòng)洗衣機(jī)梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試全自動(dòng)洗衣機(jī)應(yīng)帶有洗滌方式選擇、水位選擇。通過三個(gè)開關(guān) QS、SB1、SB2 對(duì)洗衣機(jī)的洗滌過程進(jìn)行控制:QS是系統(tǒng)運(yùn)行控制開關(guān),控制整個(gè)洗衣過程。SB1是洗滌方式選擇按鈕,控制強(qiáng)洗/弱洗兩種洗滌方式的切換,即按一下,進(jìn)入強(qiáng)洗狀態(tài),再按一下,又進(jìn)入弱洗狀態(tài),如此反復(fù)循環(huán)。SB2是運(yùn)行/暫停兩種狀態(tài)的選擇按鈕,即按一下,進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),再按一下,又進(jìn)入暫停狀態(tài),如此反復(fù)循環(huán)。洗滌水位由機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)控制,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置各種洗滌水位,由檢測(cè)開關(guān)輸出觸點(diǎn)“通”、“斷”信號(hào),表示“水位到(ON)”及“水排空(OFF)”兩種狀態(tài)。洗衣程序必須經(jīng)過一洗二漂,洗衣結(jié)束,報(bào)警提示10秒。整個(gè)工作過程,參見工作流程框圖。 動(dòng)作要求如下: 洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。 脫水時(shí),由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合,洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。 洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。 洗衣機(jī)所需要的輸入/輸出信號(hào)有: 工作流程圖如下: 電器與可編程控制器課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程設(shè)計(jì)題目:全自動(dòng)洗衣機(jī)梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 學(xué) 院: 專業(yè)及班級(jí): 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 目錄1引言 22全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求 22.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理 3 2.2洗衣機(jī)控制要求 4 3全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置 4 3.1控制系統(tǒng)硬件接線圖 4 3.2模塊功能概述 5 4全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試 5 4.1編程軟件 5 4.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置 5 5全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序 7 5.1系統(tǒng)資源分配 7 5.2源程序 8 6 結(jié)束語(yǔ) 15 7參考文獻(xiàn) 168 附錄171 引言 隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高,各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活,以PLC為核心的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng),功能齊全,技術(shù)先進(jìn),使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得,數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳睿瑢⒓涌炜茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展.可編程控制器的功能日益完善,加上小型化、價(jià)格低、可靠性高,PLC在現(xiàn)代工業(yè)中的作用將更加突出。2全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理2.1.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)主要部分有進(jìn)水口、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、控制器、排水按鈕、高水位控制開關(guān)、低水位控制開關(guān)、內(nèi)桶、外桶、波潘、排水口及洗滌電機(jī)等構(gòu)成。 2.1.2全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流程全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖如圖1所示。開始 進(jìn)水洗滌排水脫水結(jié)束 圖1全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖2.1.3全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。 脫水時(shí),由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合,洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。 洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。2.2洗衣機(jī)控制要求2.2.1.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求:(1) 按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開關(guān),開始進(jìn)水直到高(中、 低)水 位,關(guān)水(2) 2秒后開始洗滌(3) 洗滌時(shí),正轉(zhuǎn)30秒,停2秒,然后反轉(zhuǎn)30秒,停2秒(4) 如此循環(huán)5次,總共320秒后開始排水,排空后脫水30秒(5) 開始清洗,重復(fù)(1)(4),清洗兩遍(6) 清洗完成,報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)(7) 若按下停車按扭,可手動(dòng)排水(不脫水)和手動(dòng)脫水(不計(jì)數(shù))3全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置3.1控制系統(tǒng)硬件接線圖3.1.1控制系統(tǒng)硬件接線圖全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)硬件接線示意圖如圖2所示。 圖2全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)硬件接線示意圖3.1.2 PLC外形圖全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7-200系列PLC作為控制單元,如圖3所示為所選PLC外形圖。 圖3 PLC外形圖3.1.3I/O地址分配由于S7-200 224 CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入,10點(diǎn)數(shù)字量輸出,所以不需要再增加擴(kuò)展模塊。模塊上的輸入端對(duì)應(yīng)的輸入地址是I0.0I1.2,輸出端對(duì)應(yīng)的輸出地址是Q0.0Q1.03.2模塊功能概述由于該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出),有14點(diǎn)數(shù)字量輸入和10點(diǎn)數(shù)字量輸出,完全能滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求,所以不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊。4全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試4.1編程軟件以西門子公司為S7-200PLC設(shè)計(jì)的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件。4.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置4.2.1流程圖正常運(yùn)行流程圖正常運(yùn)行流程圖如圖4所示。流程圖描述: 按下啟動(dòng)按扭,開始進(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高度,使水位開關(guān)接通,實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn),并停止進(jìn)水, 2秒后開始洗滌,洗滌正轉(zhuǎn)30S后,停止2秒,反轉(zhuǎn)30S后,停2秒。計(jì)數(shù)器加1,累計(jì)洗滌次數(shù);若未滿5次則重復(fù)進(jìn)行洗滌,直至洗滌達(dá)到5次,開始排水.由于排水,水位降低,當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時(shí),排空檢測(cè)開關(guān)接通,開始脫水,脫水30S后,計(jì)數(shù)器加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動(dòng)作 重復(fù)上述過程3次,報(bào)警3秒并停機(jī)。起動(dòng)脫水3次30S脫水排水洗5次暫停2S30S洗滌反轉(zhuǎn)暫停2S30S洗滌正轉(zhuǎn)停止進(jìn)水進(jìn)水 水滿 N Y Y N Y N Y Y N Y NY NY報(bào)警3秒停機(jī) 圖4 正常運(yùn)行的流程圖4.2.2.程序的構(gòu)成在自動(dòng)方式下,PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)(用于全自動(dòng)洗衣機(jī)一切都工作正常的情況下)。4.2.3.程序的下載、安裝和調(diào)試將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接,完成硬件的安裝。全自動(dòng)洗衣機(jī)程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序,先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下,運(yùn)行編程軟件,打開全自動(dòng)洗衣機(jī)程序,即可在線調(diào)試。5全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序5.1系統(tǒng)資源分配5.1.1 數(shù)字量輸入部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)、停止、高水位、中水位、低水位、手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測(cè)開關(guān)共11個(gè)輸入點(diǎn)。具體的輸入分配如表1所示。 表1 輸入地址分配名稱符號(hào)地址啟動(dòng)按鈕SB1I0.0停止按鈕SB2I0.1高水位按鈕SB3I0.2中水位按鈕SB4I0.3低水位按鈕SB5I0.4排空檢測(cè)開關(guān)ST1I0.5高水位檢測(cè)開關(guān)ST2I0.6中水位檢測(cè)開關(guān)ST3I0.7低水位檢測(cè)開關(guān)ST4I1.0手動(dòng)排水按鈕SB6I1.1手動(dòng)脫水按鈕SB7I1.25.1.2 數(shù)字量輸出部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉(zhuǎn)洗滌電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表2所示。表2 輸出地址分配名稱符號(hào)地址啟動(dòng)指令J1Q0.0進(jìn)水閥控制繼電器J2Q0.1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)及脫水繼電器J3Q0.2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器J4Q0.3排水閥控制繼電器J5Q0.4報(bào)警蜂鳴器HAQ0.5高水位指示燈HL1Q0.6中水位指示燈HL2Q0.7低水位指示燈HL3Q1.05.1.3 定時(shí)器部分具體的定時(shí)器分配如表3所示。表3 定時(shí)器分配定時(shí)器功能T37延時(shí)2秒開始洗滌T38洗滌正轉(zhuǎn)定時(shí)30秒T39洗滌反轉(zhuǎn)定時(shí)30秒T40脫水定時(shí)30秒T41報(bào)警定時(shí)3秒5.1.4 計(jì)數(shù)器部分具體的計(jì)數(shù)器分配如表4所示。表4 計(jì)數(shù)器分配計(jì)數(shù)器功能C1洗滌循環(huán)計(jì)數(shù)5次C2清洗和漂洗計(jì)數(shù)3次5.2源程序5.2.1 啟動(dòng)全自動(dòng)洗衣機(jī)Q0.0是啟動(dòng)輸出,M0.1是啟動(dòng)輔助繼電器,當(dāng)洗衣機(jī)的啟動(dòng)按鈕按下時(shí),Q0.0和M0.1得電。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 1 開始洗滌LD I0.0O M0.1AN C2AN I0.1= M0.1= Q0.0 所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖5所示圖5 啟動(dòng)指令梯形圖5.2.2 進(jìn)水閥控制洗衣機(jī)啟動(dòng)后,再按下水位選擇開關(guān),進(jìn)水電磁閥得電,洗衣機(jī)開始進(jìn)水。當(dāng)所選擇水位的限位開關(guān)動(dòng)作后,進(jìn)水電磁閥釋放,洗衣機(jī)停止進(jìn)水。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 2 進(jìn)水閥控制LD M0.1EULD I0.5EUOLDO M0.3AN M0.2= M0.3Network 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3= Q0.1Network 4LD Q0.1EDTON T37, +20Network 5LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖6所示 圖6進(jìn)水閥控制梯形圖5.2.3洗滌控制當(dāng)進(jìn)水電磁閥釋放2秒后,洗衣機(jī)開始洗滌。洗滌時(shí),正轉(zhuǎn)30秒,停2秒,然后反轉(zhuǎn)30秒,停2秒,然后反轉(zhuǎn)30秒,停2秒,如此循環(huán)5次,總共320秒。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 6 正轉(zhuǎn)及脫水控制LD M0.2AN T38AN Q0.3A M0.1LD I0.5AN T40AN Q0.3A M0.1OLDLD I1.2AN M0.1OLD= Q0.2Network 7LD M0.2AN T39TON T38, +300Network 8 反轉(zhuǎn)控制LD T38AN T39AN I0.5A M0.1= Q0.3Network 9LD Q0.3TON T39, +300Network 10LD T39EDLD T40EDCTU C1, +5所對(duì)應(yīng)的梯形圖如7所示圖7洗滌控制梯形圖5.2.4 出水閥控制當(dāng)洗滌循環(huán)5次結(jié)束后,排水電磁閥得電,洗衣機(jī)開始排水。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 11 出水閥控制LD C1LD I1.1AN M0.1OLD= Q0.4所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖8所示圖8出水閥控制梯形圖5.2.5 脫水計(jì)時(shí)當(dāng)排空檢測(cè)限位開關(guān)動(dòng)作后,開始30秒脫水。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 12 脫水計(jì)時(shí)LD I0.5TON T40, +300所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖9所示圖9脫水計(jì)時(shí)梯形圖5.2.6 清洗和漂洗計(jì)數(shù)脫水結(jié)束后,洗衣機(jī)開始清洗,開始進(jìn)水直到選擇的水位,2秒鐘后開始清洗。清洗時(shí),正轉(zhuǎn)30秒,停2秒,然后反轉(zhuǎn)30秒,停2秒。循環(huán)5次后,開始排水,排空后脫水30秒。一共清洗2遍。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 13 清洗和漂洗計(jì)數(shù)LD M0.2EDLDN M0.1CTU C2, +3所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖10所示 圖10清洗和漂洗計(jì)數(shù)梯形圖5.2.7 報(bào)警輸出清洗完成后,報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 14 報(bào)警輸出LD M0.1TOF T41, +30Network 15 LDN M0.1A T41= Q0.5所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖11所示圖11報(bào)警輸出梯形圖5.2.8 水位指示顯示全自動(dòng)洗衣機(jī)的水位。它的指令程序?yàn)椋篘etwork 16 水位指示LD I0.6= Q0.6Network 17 LD I0.7= Q0.7Network 18LD I1.0= Q1.0所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖12所示圖12水位指示梯形圖6 結(jié)束語(yǔ) 使用PLC實(shí)現(xiàn)控制為現(xiàn)代工業(yè)控制的生產(chǎn)起到了積極作用,此處整個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便、靈活,具有較好的實(shí)際價(jià)值和使用性。 通過本次設(shè)計(jì),讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際,與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際,又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。 在本次設(shè)計(jì)中,我們還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識(shí),于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過程中,我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí),不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的,在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域,這方面的能力便會(huì)使我們受益非淺。在設(shè)計(jì)過程中,總是遇到這樣或那樣的問題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題的時(shí)候,需要做大量的工作,花大量的時(shí)間才能解決。自然而然,我的耐心便在其中建立起來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)了信心。7 參考文獻(xiàn):1王威主編 .工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化M .北京:科學(xué)出版社,2003.92常斗南主編 .可編程序控制器原理應(yīng)用實(shí)驗(yàn)M .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998 .33王永華 .現(xiàn)代電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù)M .北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20034廖常初 .plc編程及應(yīng)用M .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20025常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器M .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20056賀哲榮 石帥軍 .流行plc實(shí)用及設(shè)計(jì)M .西安:西安電子科技大學(xué)出版社,20067余雷聲 .電氣控制與plc應(yīng)用M .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19968宮淑貞,徐世許。可編程控制器原理及其應(yīng)用(第二版)人民郵電出版社9 吳建強(qiáng)、姜三勇編著可編程控制器原理及其應(yīng)用,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1998年10常斗南主編,可編程控制器原理應(yīng)用實(shí)驗(yàn),機(jī)械工業(yè)出版社,1998年7月。11張朝中主編,電器與PLC控制控制技術(shù)(第二版). 2009.058 附錄(源程序)- 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