文档介绍：第一章概述
全套图纸,加153893706
根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分表现现代家电品的实用性。
在洗衣机控制方面,在PLC问世之前,工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状,PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC,并在通用汽车公司自动装配线上试用,获得了成功,从而开创了工业控制新时期,从此,可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。在许多领域都有广泛的应用。PLC的优点是:可靠性高,耗电少,适应性强,运行速度快,寿命长等,为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能,避免传统控制的一些弊端,就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。
第二章课题任务分析
洗衣机的工作流程由进水,洗衣,排水,和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中,这四个过程分别用相应的按扭开关来控制。全自动洗衣机中,,这四个过程可做到全自动依次运行,直至洗衣结束。
全自动洗衣机控制要求是能实现”正常运行“和”强制停止“两种控制要求。
⑴按下启动按扭,开始进水直到水满(即水位达到高水位)时停止进水开始洗涤正转
⑵洗涤时,正转30秒,停两秒,然后反转30秒,停2秒
⑶如此循环5次,总共320秒开始排水
⑷水位下降到低水位时开始脱水并继续排水,脱水30秒
⑸开始清洗,重复(1)到(4),清洗两遍
⑹清洗完成,报警3秒并自动停机
⑺若按下排水按扭可以实现手动排水
⑻若按下停车按扭,可实现手动停止进水,排水脱水及报警
第三章控制系统的设计
S7-200 PLC
进水/排水电磁阀
洗涤电机
脱水电机
图1 系统框图
对应的外部设备
启动按扭
停止按扭
水位选择开关(高水位)
水位选择开关(中水位)
水位选择开关(低水位)
手动排水开关
手动脱水开关
高水位浮球开关
中水位浮球开关
低水位浮球开关
水排空浮球开关
对应的输出设备
进水电磁阀
排水电磁阀
洗涤电动机正转继电器
洗涤电动机反转继电器
脱水桶
报警器
自动洗衣机的进水,洗衣,排水,脱水是通过水位开关,电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制,从而实现自动控制的,水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位,电磁进水阀起着通断水源的作用。进水时,电磁进水阀打开,将水注入,排水时,电磁排水阀打开,将水排出,洗衣时,洗涤电动机启动,脱水时,脱水桶启动。
第四章硬件电路的设计
(1)IO点数统计:
I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求,又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定,一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充,一般应在估计的总点数上再加上20%—30%的备用量。该系统有11个数字输入点6个数字输出点,考虑余量后需要14个数字输入点10个输出点。
统计得输入:
启动按扭
停止按扭
水位选择开关(高水位)
水位选择开关(中水位)
水位选择开关(低水位)
手动排水开关
手动脱水开关
高水位浮球开关
中水位浮球开关
低水位浮球开关
水排空浮球开关
统计得输出:
进水电磁阀
排水电磁阀
洗涤电动机正转继电器
洗涤电动机反转继电器
脱水桶
报警器
(2)用户存储器容量的估算
PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的,介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关,如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验,每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下:
开关量输入元件:10—20B/点
开