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全自動洗衣機控制
1、設計任務和目的
通過理論設計和實物制作解決相應的實際問題,鞏固和運用在《電氣控制與可編程控制器技術》中所學的理論知識和實驗技能,掌握PLC可編程軟件的使用,程序的一般設計方法,提高設計能力和實踐動手能力,為以后從事自動化設計、研發(fā)自動化產(chǎn)品打下良好的基礎。
2、設計要求
全自動洗衣機的洗衣桶和脫水桶是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉,作脫水用。內(nèi)桶的四周有很多小孔,使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波
2、盤正、反轉來實現(xiàn),此時脫水桶并不旋轉。脫水時,通過電控系統(tǒng)將離合器合上,由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉進行甩干。高、低水位開關分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。
3、控制要求
PLC投入運行,系統(tǒng)處于初始狀態(tài),準備好啟動。
(1) 按下啟動按扭及水位選擇開關,開始進水,水滿(即水位到達高低)時停止進水。
(2) 2秒后開始洗滌。
(3) 洗滌時,正轉15秒后暫停,暫停3秒后開始反轉洗滌,反轉洗滌15秒后暫停,暫停3秒。
(4) 如此循環(huán)3次后開始排水,排空后(水位下降到低位)開始
3、脫水并繼續(xù)排水。脫水10秒即完成一次從進水到脫水的工作循環(huán)過程。 (5) 若未完成3次大循環(huán),則返回從進水開始的全部動作,進行下一次大循環(huán);若完成了3次大循環(huán),則進行洗完報警。
(6) 報警10秒結束全部過程,自動停機。
(7) 此外按排水按鈕可實現(xiàn)手動排水;按停車按扭可停止進水、排水、脫水及報警。
4、實驗內(nèi)容
4.1全自動洗衣機的工作原理
洗衣機的進水、排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤正、反轉來實現(xiàn)。脫水時,由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合,洗滌電動機正轉進行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報警。
4.2控制系統(tǒng)硬件接線圖
4、4.2.1全自動洗衣機的基本結構如圖所示
4.2.2全自動洗衣機的工作流程
全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖如圖所示
4.3控制系統(tǒng)軟件
4.3.1 I/O地址分配
由于S7-200 224 CPU模塊有14點數(shù)字量輸入,10點數(shù)字量輸出,所以不需要再增加擴展模塊。模塊上的輸入端對應的輸入地址是I0.0~I1.2,輸出端對應的輸出地址是Q0.0~Q1.0
4.3.2模塊功能概述
CPU模塊采用西門子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出),有14點數(shù)字量輸入和10點數(shù)字量輸出,完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求,所以不在
5、需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊。
4.4全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計和調(diào)試
4.4.1程序的流程圖、構成和相關設置
(1)流程圖
1) 正常運行流程圖
正常運行流程圖如圖1-4所示。
流程圖描述:按下啟動按扭,開始進水;進水到規(guī)定高度,使水位開關接通,實現(xiàn)洗滌正轉,并停止進水;洗滌正轉30S后,停止2秒,反轉30S后,停2秒。計數(shù)器加1,累計洗滌次數(shù);若未滿5次則重復進行洗滌,直至洗滌達到5次,開始排水.由于排水,水位降低,當水位低于規(guī)定下限水位時,排空檢測開關接通,開始脫水,脫水30S后,計數(shù)器加1,脫水停止.然后再返回到進水動作重復上述過程3次,報警并停機
5、全自
6、動洗衣機PLC控制系統(tǒng)程序
5.1系統(tǒng)資源分配
數(shù)字量輸入、輸出部分 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的輸入、輸出有啟動、停止、上線位、下線位、進水、出水、正轉、反轉、運行和報警共10個輸入、輸出點。具體的輸入分配如下表所示。
5.2啟動全自動洗衣機
Q0.0是啟動輸出,M0.1是啟動輔助繼電器,當洗衣機的啟動按鈕按下時,Q0.0和M0.1得電。它的指令程序為:
Network 1 開始洗滌開始洗滌開始洗滌開始洗滌
LD I0.0
O M0.1
AN C2
AN I0.1
= M0.1
= Q
5.2.1進水閥控
7、制
洗衣機啟動后,再按下水位選擇開關,進水電磁閥得電,洗衣機開始進水。當所選擇水位的限位開關動作后,進水電磁閥釋放,洗衣機停止進水。它的指令程序為:
Network 2 進水閥控制
LD M0.1
EU
LD I0.5
EU
OLD
O M0.3
AN M0.2
= M0.3
Network 3
LD I0.2
AN I0.6
LD I0.3
AN I0.7
OLD
LD I0.4
AN I1.0
8、OLD
A M0.3
= Q0.1
Network 4
LD Q0.1
ED
TON T37, +20
Network 5
LD T37
O M0.2
AN C1
A M0.1
= M0.2
5.2.2洗滌控制
當進水電磁閥釋放2秒后,洗衣機開始洗滌。洗滌時,正轉30秒,停2秒,然后反轉30秒,停2秒,然后反轉30秒,停2秒,如此循環(huán)5次,總共320秒。它的指令程序為:
Network 6 正轉及脫水控制
LD M0.2
9、 AN T38
AN Q0.3
A M0.1
LD I0.5
AN T40
AN Q0.3
A M0.1
OLD
LD I1.2
AN M0.1
OLD
= Q0.2
Network 7
LD M0.2
AN T39
TON T38, +300
Network 8 反轉控制
LD T38
AN T39
AN I0.5
A M0.1
=
10、Q0.3
Network 9
LD Q0.3
TON T39, +300
Network 10
LD T39
ED
LD T40
ED
CTU C1, +
5.2.3出水閥控制
當洗滌循環(huán)5次結束后,排水電磁閥得電,洗衣機開始排水。它的指令程序為:
Network 11 出水閥控制
LD C1
LD I1.1
AN M0.1
OLD
= Q
5.3梯形圖程序
6、心得體會
為期五周的PLC實訓已經(jīng)結束了,通過課題模擬設計我進一步了解了PLC的重要性及它的靈
11、活性。從開始的面板接線到編程再到最后的操作,熟悉掌握每個課題的控制過程及它的編程和操作過程,通過實訓與理論相結合,這樣對這門課的學習才能事半功倍。????????
在此實習中充分了解PLC操作程序,學會了PLC的基本編程方法,對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中,提高了我們的工程素質(zhì),在沒有做實踐設計以前,我們對知道的撐握都是思想上的,對一些細節(jié)不加重視,當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候,問題出現(xiàn)了,不是不能運行,就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題,我們對PLC?的理解得到加強,看到了實踐與理論的差距。實訓增強了對PLC
12、的感性認識,從中進一步了解、鞏固與深化已經(jīng)學過的理論知識了解運作方式,將我們所學到的專業(yè)知識和具體實踐相結合,以提高我們的專業(yè)綜合素質(zhì)和能力,當然也為了讓我們對進入企業(yè)做好鋪墊,,增強我們對所學專業(yè)的認識,提高學習專業(yè)知識的興趣,切身體會到工作中不同當事人面臨的具體工作與他們之間的互動關系,對針對這些操作每天都有不同的心得體會,而且發(fā)現(xiàn)了不同的問題,使我們在實習中充分發(fā)揮主觀能動性,真正理解并吸收課堂中所學到的知識,為將來走上工作崗位打下良好基礎。今天我們有機會在實訓課上接處PLC,將有關的知識緊密的結合了起來,這讓我們深刻明白學習是一個環(huán)環(huán)相扣的環(huán)節(jié),以便即將邁入社會的我們能夠更好的適應以后
13、的學習和工作。??
不管是哪一門課的實訓對我們的動手能力都是一種很好的鍛煉,只有通過自己親自動手,無論最后的結果如何都是一種收獲,這種收獲光從課堂從課本是得不到的,古語有云:“絕知此事要躬行”,就是這個道理,實踐出真知,但理論與實踐真的有很大的距離。其實學習的根本是學以致用,但就是這簡單的四個字,要真正做到很有難度。真正能夠做出實物來才是真學會了,而我現(xiàn)在對PLC的理解還僅僅停留在皮毛階段,僅是它的一些簡單應用,深入了解有待對這門課的進一步學習與深究。實訓多多少少對課堂老師所講,課本所寫的理論知識點有了更深刻形象的理解和認識。課程設計誠然是一門專業(yè)課,給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升,同時又是一門講道課,一門辯思課,給了我許多道,給了我很多思,給了我莫大的空間。同時,設計讓我感觸很深,使我對抽象的理論有了具體的認識。
7、參考文獻
黃向慧、楊世興、黃夢濤--《現(xiàn)代電氣自動控制技術》;
向曉漢--《西門子S7-200PLC完全精通教程》;
黃永紅--《電氣控制與PLC應用技術》;
王勇華--《現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術》。
【精品文檔】第 5 頁