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全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng) 專業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)時(shí)間 2013年6月17日 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制實(shí)訓(xùn)報(bào)告 一、 實(shí)習(xí)目的： 可編程控制課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，通過訓(xùn)練實(shí)習(xí)可以進(jìn)一步了解主機(jī)性能、結(jié)構(gòu)和原理，使學(xué)生熟悉傳統(tǒng)的電器控制技術(shù)和可編程控制器的實(shí)際應(yīng)用，熟悉編程軟件，掌握編程方法。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、調(diào)試和分析，加深對(duì)基本理論的理解。增強(qiáng)學(xué)生對(duì)今后工作的適應(yīng)性和提高處理現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的能力。 隨著科技日新月異，人民生活水平不斷提高，消費(fèi)者對(duì)家庭電氣自動(dòng)器自動(dòng)化的需求不斷加大，其中全自動(dòng)洗衣機(jī)占很重要的位置。目前，市場(chǎng)上銷售的洗衣機(jī)品種繁多，更新?lián)Q代快，從普通型到半自動(dòng)，洗衣機(jī)自動(dòng)化程度越來越高，操作越來越方便，容量越來越大。總體來， 高效節(jié)能、節(jié)水以及環(huán)保的全自動(dòng)洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。 二總體設(shè)計(jì)； 1.1全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求 1、系統(tǒng)功能描述 全自動(dòng)洗衣機(jī)由內(nèi)外桶，進(jìn)水口，啟動(dòng)和停止按鈕，控制器，進(jìn)水按鈕，水位開關(guān)，排水口和洗滌電機(jī)組成。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別有進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)通過電控系統(tǒng)把進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入外桶，排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，又將水由外桶排到機(jī)外。洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波輪正反來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干；高低水位開關(guān)分別用來測(cè)高低水位；啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作;停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)緊急下手動(dòng)停止進(jìn)水排水脫水及報(bào)警；排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。 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1-2所示。 開始 進(jìn)水 洗滌 排水 脫水 結(jié)束 圖1-2全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)工作流程示意圖 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。 1.1.2洗衣機(jī)控制要求 （1）按下啟動(dòng)按鈕及水位選擇開關(guān)。 （2）進(jìn)水閥門打開直到高（中、低）水位，關(guān)水。 （3）2S后開始洗滌 （4）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30S，停2S，然后反轉(zhuǎn)30S，停2S。 （5）如此循環(huán)5次，總共320S后開始排水，排空后脫水30S。 （6）開始清洗，重復(fù)（2）～（5）要求，清洗兩遍。 （7）清洗完成，報(bào)警3S并自動(dòng)停機(jī)。 （8）若按下停車按鈕，可手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）。 1.2全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置 1.21 I/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I0.0～I(xiàn)1.2，輸出端對(duì)應(yīng)的輸出地址是Q0.0～Q1.0 1.2.2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(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。 1.3全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試 1.3.1編程軟件 以西門子公司為S7-200PLC設(shè)計(jì)的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件為例。 1.3.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置 1.流程圖 ⑴正常運(yùn)行流程圖 正常運(yùn)行流程圖如圖1-4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;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)警并停機(jī) 起動(dòng) 停機(jī)報(bào)警 脫水3次 30S 脫水 排水 洗5次 暫停2S 30S 洗滌反轉(zhuǎn) 暫停2S 30S 洗滌正轉(zhuǎn) 停止進(jìn)水 進(jìn)水 水滿 N Y 圖1-4 正常運(yùn)行的流程圖 2.程序的構(gòu)成 這個(gè)程序只有自動(dòng)方式。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）。 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。 1.4全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序 1.4.1系統(tǒng)資源分配 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1-1所示。 表1-1 輸入地址分配 名稱 符號(hào) 地址 啟動(dòng)按鈕 SB1 I0.0 停止按鈕 SB2 I0.1 高水位按鈕 SB3 I0.2 中水位按鈕 SB4 I0.3 低水位按鈕 SB5 I0.4 排空檢測(cè)開關(guān) ST1 I0.5 高水位檢測(cè)開關(guān) ST2 I0.6 中水位檢測(cè)開關(guān) ST3 I0.7 低水位檢測(cè)開關(guān) ST4 I1.0 手動(dòng)排水按鈕 SB6 I1.1 手動(dòng)脫水按鈕 SB7 I1.2 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1-2所示。 表1-2 輸出地址分配 名稱 符號(hào) 地址 啟動(dòng)指令 J1 Q0.0 進(jìn)水閥控制繼電器 J2 Q0.1 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)及脫水繼電器 J3 Q0.2 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器 J4 Q0.3 排水閥控制繼電器 J5 Q0.4 報(bào)警蜂鳴器 HA Q0.5 高水位指示燈 HL1 Q0.6 中水位指示燈 HL2 Q0.7 低水位指示燈 HL3 Q1.0 3.定時(shí)器部分 具體的定時(shí)器分配如表1-3所示。 表1-3 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 T30 報(bào)警定時(shí)3秒 4計(jì)數(shù)器部分 具體的計(jì)數(shù)器分配如表1-4所示。 表1-4 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 1.4.2接線圖： 空出五行 1.4.3源程序 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? Network 1 開始洗滌 LD I0.0 O M0.1 AN C2 AN I0.1 = M0.1 = Q0.0 所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-5所示 圖1-5 啟動(dòng)指令梯形圖 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? Network 2 進(jìn)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 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 所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖1-6所示 圖1-6進(jìn)水閥控制梯形圖 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? Network 6 正轉(zhuǎn)及脫水控制 LD M0.2 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(zhuǎn)控制 LD T38 AN T39 AN I0.5 A M0.1 = Q0.3 Network 9 LD Q0.3 TON T39, +300 Network 10 LD T39 ED LD T40 ED CTU C1, +5 所對(duì)應(yīng)的梯形圖如1-7所示 三；心得體會(huì)： 持續(xù)一周的關(guān)于全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，通過此次 PLC程序設(shè)計(jì)實(shí)踐,我實(shí)在是獲益不淺!PLC是今年剛接觸的一門新課，剛開始對(duì) 這門課程很干興趣，可是學(xué)起來的時(shí)候感覺有點(diǎn)難度，所以學(xué)起來的有點(diǎn)畏懼感， 以致沒怎么學(xué)好！每次上實(shí)訓(xùn)課的時(shí)候，雖然都是嘗試著去操作，可還是只會(huì)簡 單的輸入程序。 這次全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制課程設(shè)計(jì)讓我進(jìn)一步熟悉了PLC程序設(shè)計(jì)，而且 得到了用PLC程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的寶貴經(jīng)驗(yàn)! PLC程序設(shè)計(jì)是一門重要專業(yè) 基礎(chǔ)課程，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫原理和軟件工程等后繼課程的基礎(chǔ)。 適用于大型系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的開發(fā)。 。經(jīng)過這一個(gè)星期的實(shí)踐學(xué)習(xí)，使我對(duì)PLC程序設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí) 和了解。在不長的時(shí)間里我明白了，不僅僅是要重視，而且要通過不斷的上機(jī)操 作才能更好地學(xué)習(xí)這門課程。在課程設(shè)計(jì)這一個(gè)星期里，我認(rèn)識(shí)到我有很多不足 得地方。首先是在理論知識(shí)上，有一些指令還不是很清楚。但通過這次實(shí)訓(xùn)，我 感覺自己有了很大的提高。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我在很多方面的認(rèn)識(shí)有所提高。在這次實(shí)訓(xùn)過程中我也 遇到了很多難題。但在通過查閱資料，以及向同學(xué)請(qǐng)教后，也終于成功的運(yùn)行了 課程設(shè)計(jì)所要求的程序。這次程序設(shè)計(jì)是我在PLC程序的思想下第一次整體完成 的程序設(shè)計(jì)，所以還有很多的不完美的地方，希望老師予以指出和改正。 在這次課程設(shè)計(jì)的過程中， 我認(rèn)識(shí)到學(xué)好PLC要重視實(shí)踐操作，不僅僅是學(xué)習(xí)PLC程序設(shè)計(jì)，還是其它的課 程設(shè)計(jì)，以及其它方面的知識(shí)都要重在實(shí)踐，不能只是學(xué)習(xí)和重視書本上的理論 知識(shí)，所以日后在學(xué)習(xí)過程中，我會(huì)更加注視實(shí)踐操作，使自己更好地學(xué)好PLC 這門課程. 通過這次實(shí)訓(xùn)， 我們了解到其實(shí)編一個(gè)程序也不像剛開始所想象中的那么難，那么復(fù)雜，只要我 們肯用心用腦，肯去花功夫鉆研就會(huì)一定會(huì)有收獲，其實(shí)在課程設(shè)計(jì)中運(yùn)用的很 多知識(shí)在課堂上老師都已經(jīng)很詳細(xì)講過，但我們就是缺少了那一份靈動(dòng)，所以我 學(xué)到了除了要有扎實(shí)的基本功外，有一點(diǎn)點(diǎn)的變通的靈泛性還是必要的。總之我 們傾心投入，大家都很努力，為了課程設(shè)計(jì)能夠順利通過，我們查閱了很多資料， 也請(qǐng)教了老師，這一周時(shí)間很快就過去了，但這一周過的很愉快，相信加上我的 堅(jiān)持不懈，以后一定會(huì)在PLC程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)中得到更多的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)！這次設(shè) 計(jì),讓我進(jìn)一步的了解了PLC程序設(shè)計(jì),而且還得到了用PLC程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問 題的寶貴經(jīng)驗(yàn)!經(jīng)過這一周的課程設(shè)計(jì)，感覺收獲很大，對(duì)PLC也產(chǎn)生了更大的 興趣，對(duì)程序設(shè)計(jì)思想有了初步的理解和體會(huì)，對(duì)PLC的各種功能有了更進(jìn)一步 的了解，并且將平時(shí)沒有徹底掌握的知識(shí)有了深刻的理解，同時(shí)自己在這次的課 程設(shè)計(jì)時(shí)間中，看到了自己還存在很多方面的不足。 1：對(duì)于PLC程序指令的不 熟悉是課程設(shè)計(jì)中所遇到的最大的問題。 2：程序基礎(chǔ)的不扎實(shí)是課程設(shè)計(jì)不能 完美，高效的完成的最大影響。這些不足將提醒我努力學(xué)習(xí)以便能更好的完善自 我