s7 基于plc的全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計論文-文庫吧
2024-10-07 14:44 本頁面
【正文】 8 CPU 功能 與結(jié)構(gòu)的選擇 9 PLC 外部接線圖 9 洗衣機(jī)示意圖 10 第四章 軟件的設(shè)計 11 I/O 分配表 11 輸入地址分配表 11 輸出地址分配表 11 內(nèi)部元件地址分配表 11 系統(tǒng)流程圖 12 強(qiáng)制停止流程圖 12 正常運(yùn)轉(zhuǎn)流程圖 13 程序設(shè)計 15 PLC 控制順序功能圖 15 系統(tǒng)梯形圖 16 系統(tǒng)指令語句表 20 第五章 程序運(yùn)行過程分析 23 第六章 系統(tǒng)仿真 24 第七章 模擬硬件連接 26 第八章 全自動洗衣機(jī)展望 28 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） X 總結(jié) 28 全自動洗衣機(jī)展望 29 結(jié)語 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 第一章 緒論 課題的研究背景 本次設(shè)計基于 PLC 的全自動洗衣機(jī)控制，本文的課題源于市場上洗衣機(jī)產(chǎn)品。 采用 PLC 控制 開發(fā)的周期短，開發(fā)成本低，可以直接用于工業(yè)現(xiàn)場控制。 PLC 控制具有實(shí)時性 、 信號處理時間短 、 速度快 、 更能滿足各個領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項(xiàng)目 ，可靠性高 ， 豐富的 I/O 卡件 ， 質(zhì)優(yōu)價廉，性價比高 ， 安裝簡單，維修方便 ， PLC 控制能在高粉塵、高噪聲、強(qiáng)電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。 因?yàn)樗钦w模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能，所以 在使用中，硬件相對簡單，編程語言也相對簡單，并且測試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)設(shè)計的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。本設(shè)計以操作簡單、使用可靠、維護(hù)修理方便作為主要設(shè)計方向。 洗衣機(jī)發(fā)展概況和現(xiàn)狀 從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動，在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，這項(xiàng)勞動并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是辛苦勞累。 世界上第一臺洗衣機(jī) 于 1858年誕生， 但這臺洗衣機(jī)使用費(fèi)力，且損傷衣服，因而沒被廣泛使用，但這卻標(biāo)志了用機(jī)器洗衣的 開端。 1874 年 ,“ 手洗時代 ” 受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī) 。 1880 年， 美國發(fā)明了 蒸氣洗衣機(jī)，蒸氣動力開始取代人力 。 蒸汽洗衣機(jī)之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn) 。 1910 年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機(jī) ， 電動洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。 1922 年，美國改造了洗衣機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動式改為攪拌式，使洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)固定下來，這也就是第一臺 攪拌式洗衣機(jī)的誕生。 1932 年，美國研制成功第一臺前裝式滾筒洗衣機(jī) 。 1955 年，在引進(jìn) 英國 噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上， 日本 研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。 70 年代后期，微電腦控制的全自動洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的發(fā)展方向，讓人耳目一新。 90 年代，由于電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 全自動洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器 按人們預(yù)先設(shè)計好的程序不斷發(fā)出指 令，驅(qū)動各執(zhí)行器件動作，整個洗衣過程自動完成，所用的程序控制器可分為電動機(jī)驅(qū)動式和單片機(jī)式。從控制方式的發(fā)展階段上分， 全自動洗衣機(jī)可分為兩大類： 第一類：電動控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由電動元件組成。 第二類：電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計算機(jī)組成。電動控制全自動洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，是自動控制的初級階段。隨著計算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。因此，電動控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺。 全自動洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上分有波輪式 、 攪拌式 、 滾筒式 。 目前 ,國內(nèi)市場上銷售的大都是波輪式和滾筒式 ， 供應(yīng)最多的是波輪式洗衣機(jī)。 波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)是洗凈率高 ,但對衣服的磨損很大 ,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢 ,毛料 ,羊毛等大量走進(jìn)普通家庭 ,廠商又適時地推出了滾筒洗衣機(jī) ,它最大的優(yōu)點(diǎn)是磨損率小 ,但洗凈率比波輪式低 ,價格 高。 洗衣機(jī)產(chǎn)品可以分三類：普通型 、 半自動型和全自動型。普通型和半自動型洗衣機(jī)，都需要人為參與操作，才能完成洗衣、甩干、排水全過程 ； 而全自動洗衣機(jī)在整個洗滌、甩干 、排水 過程中，無需人為操作和監(jiān)控 。 國內(nèi)外洗衣機(jī)品牌有 海爾 、 小天鵝 、 榮事達(dá) 、 松下 、 惠而浦水仙 、 LG 熊貓 、 西門子 、 日立好用 。 課題研究的目的與意義 本課題主要著重于 全自動洗衣機(jī)的控制，要求洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、報警，所采用的控制方法 操作簡單、 穩(wěn)定可靠、維護(hù)與維修方便。 控制方法確定后投入生產(chǎn)要縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計的時間、調(diào)試周期，且要降低成本。 傳統(tǒng)的洗衣機(jī)采用繼電器控制的優(yōu)點(diǎn)是裝置結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、抗干擾能力強(qiáng)。但是，這也是隨之帶來的一些問題，如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞，而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作， 引起嚴(yán)重的后果。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 2 的改動，也需要花費(fèi)大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。 這種電路接線多，只適用于小型的控制電路 。 采用 PLC 控制比繼電器控制好的多，我們采用 PLC 來控制。 （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) ， 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 （ 2） 配套齊全，功能完善， 適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。 （ 3） 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。 （ 4） 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 ， PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 （ 5） 體積小，重量輕，能耗低 ， 由于體積小很容易裝 入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 本課題研究的主要內(nèi)容 本課題需研制出可靠性高、易于操作的全自動洗衣機(jī)控制方法，該系統(tǒng)采用 PLC控制，主要包括電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、離合器控制、進(jìn)排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護(hù)和聯(lián)鎖。 研究的具體內(nèi)容包括： （ 1） 深入了解洗衣機(jī)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)及控制要求。 （ 2） 控制系統(tǒng)設(shè)計。包括硬件設(shè)計， PLC的選擇，各硬件模塊的介紹，軟件設(shè)計，編程方法。 （ 3） 對編寫好的編譯程序進(jìn)
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