文档介绍：1 引言
系统背景描述
现在,全自动洗衣机已经进入了千家万户之中,极大的方便了人们的日常生活,提高了人们的生活质量,使人们从那繁重的体力劳动中解脱出来。
所谓全自动洗衣机,就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由扬声器发出响声。
本文是基于三菱FX2N系列PLC的全自动洗衣机梯形图系统的设计,设计完善的全自动洗衣机控制系统,以满足控制要求,实现洗衣自动化的控制。
系统控制要求
(1)按下启动按钮及水位选择开关,注水直到高(中、低)水位,关水
(2)2s后开始洗涤
(3)洗涤时,正转30s,停2s,然后反转30s,停2s
(4)如此循环5次,总共320s后开始排水,排空后脱水30s
(5)开始清洗,重复(2)~(5),清洗两遍
(6)清洗完成,报警3s并自动停机
(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数)
输入点: 输出点:
启动 x1 低水位检测 x11 启动洗衣机 y1
停止 x 2 手动排水 x 12 进水阀 y2
高水位 x 3 手动脱水 x 13 正转 y3
中水位 x 4 反转 y4
低水位 x 5 排水 y5
排空检测x 6 脱水 y6
高水位检测 x7 报警 y7
中水位检测 x 10
2. 若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗,试改变有关输入点,并在程序中加入轻柔洗功能(轻柔洗过程自定)
3. I/O编址
2 系统设计方案
系统功能描述
全自动洗衣机的由内外桶、进水口、启动和停止按钮、控制器、进水按钮、水位开关、排水口和洗条电机组成。洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的,外桶固定,作盛水用。内桶可以旋转,作脱水(甩干)用。内桶的四周有很多小孔,使内、外桶的水流相通。系统结构框图如下:
全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时,通过电控系统把进水阀打开,经进水管将水注人外桶,排水时,通过电控系统使排水阀打开,将水又外桶排到机外。洗衣机正转,反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电机带动内桶正转进行甩干;高低水位开关分别用来测高低水位;启动按钮用来启动洗衣机工作;停止按钮用来实现紧急工况下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。
3 硬件电路设计
PLC选型
PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机,它根据用户给的指令,通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算,再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要由CPU、存储器、I/O接口模板三部分。它是整体模块形式,由它作为洗衣机控制系统,在硬件设计上就相对简单点。通过对结构图的分析,可知全自动洗衣机的I/O点不多,选择抵挡的三菱FX2N系列FX2N---32MR,可以完全满足其要求,FX2N---32MR有32个I/O,根据输入,输出口的总点数,考虑留有适当余量,采用三菱FX2N-32MR型PLC,可满足设计要求。
I/O点分配
I/O地址
信号名称
功能说明
备注
X001
启动按钮
开启洗衣机运行
常开
X002
停止按钮
关闭洗衣机运行
常开
X003
高水位开关
选择高水位
常开
X004
中水位开关
选择中水位
常开
X005
低水位开关
选择底水位
常开
X006
排空检测开关
排空时接通
常开
X007
高水位检测开关
高水位时有信号
常开
X010
中水位检测开关
中水位时有信号
常开
X011
低水位检测开关
低水位时有信号
常开
X012
手动拍水
选择手动排水
常开
X013
手动脱水
选择手动脱水
常开
Y001
启动洗衣机
开启洗衣机
通有效
Y002
进水阀
开启进水阀
通有效
Y003
电动机正转线圈
电动机正转
通有效
Y004
电动机反转线圈
电动机反转
通有效
Y005
排水阀
开启排水
通有效
Y006
脱水电磁离合器
开启脱水
通有效
Y007
报警
启动报警
通有效
表3-1 I/O地址分配表
I/O接线图
图3-3 I/O外部接线图
说明:
启动按钮:SB1 高水位检测开关:SQ2 脱水电磁阀:YC
停车按钮:SB2 中水位检测开关:SQ3 报警扬声器:SPK
高水位档:K1 低水位检测开关:SQ4
中水位档:K2 启动洗衣机:Y1
低水位档:K3 进水电磁阀:YV1
手