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全自動洗衣機(jī)控制
1、設(shè)計任務(wù)和目的
通過理論設(shè)計和實物制作解決相應(yīng)的實際問題,鞏固和運用在《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》中所學(xué)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(shè)計方法,提高設(shè)計能力和實踐動手能力,為以后從事自動化設(shè)計、研發(fā)自動化產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。
2、設(shè)計要求
全自動洗衣機(jī)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(zhuǎn),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(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波
2、盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn),此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時,通過電控系統(tǒng)將離合器合上,由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進(jìn)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(zhǔn)備好啟動。
(1) 按下啟動按扭及水位選擇開關(guān),開始進(jìn)水,水滿(即水位到達(dá)高低)時停止進(jìn)水。
(2) 2秒后開始洗滌。
(3) 洗滌時,正轉(zhuǎn)15秒后暫停,暫停3秒后開始反轉(zhuǎn)洗滌,反轉(zhuǎn)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(jìn)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(jìn)水開始的全部動作,進(jìn)行下一次大循環(huán);若完成了3次大循環(huán),則進(jìn)行洗完報警。
(6) 報警10秒結(jié)束全部過程,自動停機(jī)。
(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(jìn)水、排水、脫水及報警。
4、實驗內(nèi)容
4.1全自動洗衣機(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)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)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(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)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(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖所示
4.2.2全自動洗衣機(jī)的工作流程
全自動洗衣機(jī)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(kuò)展模塊。模塊上的輸入端對應(yīng)的輸入地址是I0.0~I(xiàn)1.2,輸出端對應(yīng)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(jī)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(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計和調(diào)試
4.4.1程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)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(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高度,使水位開關(guān)接通,實現(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。計數(shù)器加1,累計洗滌次數(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,排空檢測開關(guān)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(jìn)水動作重復(fù)上述過程3次,報警并停機(jī)
5、全自
6、動洗衣機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)的輸入、輸出有啟動、停止、上線位、下線位、進(jìn)水、出水、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、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(jī)
Q0.0是啟動輸出,M0.1是啟動輔助繼電器,當(dāng)洗衣機(jī)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(jìn)水閥控
7、制
洗衣機(jī)啟動后,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。它的指令程序為:
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
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(dāng)進(jìn)水電磁閥釋放2秒后,洗衣機(jī)開始洗滌。洗滌時,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。它的指令程序為:
Network 6 正轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(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(xùn)已經(jīng)結(jié)束了,通過課題模擬設(shè)計我進(jìn)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(xùn)與理論相結(jié)合,這樣對這門課的學(xué)習(xí)才能事半功倍。????????
在此實習(xí)中充分了解PLC操作程序,學(xué)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(shè)計以前,我們對知道的撐握都是思想上的,對一些細(xì)節(jié)不加重視,當(dāng)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(jié)果和要求的結(jié)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(qiáng),看到了實踐與理論的差距。實訓(xùn)增強(qiáng)了對PLC
12、的感性認(rèn)識,從中進(jìn)一步了解、鞏固與深化已經(jīng)學(xué)過的理論知識了解運作方式,將我們所學(xué)到的專業(yè)知識和具體實踐相結(jié)合,以提高我們的專業(yè)綜合素質(zhì)和能力,當(dāng)然也為了讓我們對進(jìn)入企業(yè)做好鋪墊,,增強(qiáng)我們對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識,提高學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣,切身體會到工作中不同當(dāng)事人面臨的具體工作與他們之間的互動關(guān)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(xí)中充分發(fā)揮主觀能動性,真正理解并吸收課堂中所學(xué)到的知識,為將來走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)。今天我們有機(jī)會在實訓(xùn)課上接處PLC,將有關(guān)的知識緊密的結(jié)合了起來,這讓我們深刻明白學(xué)習(xí)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(yīng)以后
13、的學(xué)習(xí)和工作。??
不管是哪一門課的實訓(xùn)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(jié)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(xué)習(xí)的根本是學(xué)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(xué)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(yīng)用,深入了解有待對這門課的進(jìn)一步學(xué)習(xí)與深究。實訓(xùn)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(rèn)識。課程設(shè)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(shè)計讓我感觸很深,使我對抽象的理論有了具體的認(rèn)識。
7、參考文獻(xiàn)
黃向慧、楊世興、黃夢濤--《現(xiàn)代電氣自動控制技術(shù)》;
向曉漢--《西門子S7-200PLC完全精通教程》;
黃永紅--《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》;
王勇華--《現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)》。
【精品文檔】第 5 頁