【正文】 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 題目 全自動(dòng)洗衣機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系部 自動(dòng)化系 專(zhuān)業(yè) 機(jī)電一體化 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 2021 年 4 月 5 日 目 錄 目錄 2 摘要 3 引言 4 第一章 緒論 5 選題的背景意義 5 可 編程控制器國(guó)內(nèi)外狀況 6 第二章 PLC 控制系統(tǒng)的概述 7 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 7 流程圖功能說(shuō)明 7 PLC 程序設(shè)計(jì)步驟 7 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 8 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本 8 第三章 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的分析 11 洗衣機(jī)程序分析 11 主接線路圖 11 硬件接線圖 12 設(shè)計(jì)功能順序圖 13 I/O 口及定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器說(shuō)明 14 梯形圖 15 語(yǔ)句表 17 操作說(shuō)明 19 結(jié)論 20 致謝 21 參考文獻(xiàn) 22 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)飛速發(fā)展，洗衣機(jī)成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器產(chǎn)品。 傳統(tǒng)洗衣機(jī)基于電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)其自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，使得洗衣機(jī)由最初的半自動(dòng)式發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)式，并正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。 洗衣機(jī)的全自動(dòng)化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向?；谌詣?dòng)洗衣機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，本次設(shè)計(jì)利用西門(mén)子公司生產(chǎn)的 PLC 控制全自動(dòng)洗衣機(jī)，與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，洗衣機(jī)可靠性、節(jié)能性得到了提高。 PLC 控制不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大減少，與此同時(shí)系統(tǒng)維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短。 本文首先介紹了洗衣機(jī)的發(fā)展，然后重點(diǎn)介紹了洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)程序流程圖及編程軟件進(jìn)行了說(shuō)明，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。 PLC 采樣按鈕及限位開(kāi)關(guān)外部輸入信號(hào)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的程序，然后輸出控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及脫水處理，控制方式靈活多樣。 最后就本課題所做的工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)進(jìn)一步的研究提出了自己的看法。本次設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)工藝要求有待改善，不可以單獨(dú)脫水及 洗衣時(shí)間的設(shè)置；由于時(shí)間有限，沒(méi)做進(jìn)一步的改善?；谌詣?dòng)洗衣機(jī)在日常生活中廣泛運(yùn)用，本設(shè)計(jì)具有廣泛的推廣價(jià)值。 關(guān)鍵詞：全自動(dòng)洗衣機(jī) , PLC, 控制 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 引 言 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器 , 用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令 , 并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出 , 控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程 . 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備 , 都應(yīng)按易于與各種控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體 ,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 全自動(dòng)洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過(guò)程不需要人工操作。這類(lèi)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(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件動(dòng)作，整個(gè)洗衣過(guò)程自動(dòng)完成。 隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。因此，電動(dòng)控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺(tái)。 PLC 的學(xué)習(xí)比一般編程學(xué)習(xí)困難在于，要完成一個(gè)控制系統(tǒng)不僅需要掌握一定的編程技術(shù)，更為重要的是要知道如何針對(duì)實(shí)際應(yīng) 用的需要選擇合適的 PLC 型號(hào)，然后進(jìn)行資源配置，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。 最后，在該設(shè)計(jì)過(guò)程中給予極大鼓勵(lì)和幫助的老師，在此表示衷心的感謝。 由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在許多不足，希望老師指正。 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 緒 論 選題的背景意義 洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的一種家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也十分廣泛，本課題在于工業(yè)用洗衣機(jī)的研究，工業(yè)洗衣機(jī)適用于洗滌棉、毛、化纖、絲綢等衣物織品。水磨洗滌機(jī)可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。工業(yè)用洗衣機(jī)適用于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校、工廠等領(lǐng)域，滿足大容量的洗衣要求。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。而隨著 PLC技術(shù)的發(fā)展，用 PLC作為控制器，就能很好地滿足全自動(dòng)洗衣機(jī) 對(duì)自動(dòng)化的要求，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根據(jù)不同場(chǎng)合的應(yīng)用而有所不同。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動(dòng)式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。 目前，大部分洗衣機(jī)的控制普遍采用固定轉(zhuǎn)換時(shí)間間隔的控制方法。為此，采用不依賴數(shù)學(xué)模型的模糊控制方法設(shè)計(jì)洗衣機(jī)控制器，能較好地解決這個(gè)問(wèn)題。另外隨著眾多高科技技術(shù)在日常生活的普遍應(yīng)用，城市空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為保證洗衣機(jī)控制的可靠、穩(wěn)定，選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的 PLC是必要的。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，原有的洗衣機(jī)裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。可編程控制器洗衣機(jī)控制系統(tǒng)集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 可編程控制器國(guó)外的狀況 世界上 PLC 產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國(guó)產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。美國(guó)和歐洲的 PLC 技術(shù)是在相互隔離情況下獨(dú)立研究開(kāi)發(fā)的，因此美國(guó)和歐洲的 PLC 產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的 PLC 技術(shù)是由美國(guó)引進(jìn)的，對(duì)美國(guó)的 PLC 產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型 PLC 上。美國(guó)和歐洲以大中型 PLC 而聞名，而日本則以小型 PLC 著稱(chēng)。 我國(guó) PLC 產(chǎn)品我國(guó)有許多廠家、科研院所從事 PLC 的研制與開(kāi)發(fā)，如中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所的 PLC0088，北京聯(lián)想計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司的 GK40，上海機(jī)床電器廠的 CKY40，上海起重電器廠的 CF40MR/ER，蘇州電子計(jì)算機(jī)廠的YZPC001A，原機(jī)電部北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所的 MPC00l/ KB20/40，杭州機(jī)床電器廠的 DKK02，天津中環(huán)自動(dòng)化儀表公司的 DJKS84/86/480，上海自立電子設(shè)備廠的 KKI 系列，上海香島機(jī)電制造有限公司的 ACMYS80、ACMYS256，無(wú)錫華光電子工業(yè)有限公司（合資）的 SR SR20/21 等。 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第二章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 PLC 的內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)、微機(jī)相似，但其接口電路不同 ,編程語(yǔ)言也不一致。因此 PLC 控制系統(tǒng)與微機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程不完全相同，需要根據(jù) PLC本身的特點(diǎn)、性能進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 為實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以及生產(chǎn)效率和產(chǎn)品產(chǎn)量的進(jìn)一步提高最大限度地發(fā)揮 PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下步驟： 流程圖功能說(shuō)明 （ 1）根據(jù)生產(chǎn)的工藝分析控制要求：如需要完成的動(dòng)作（動(dòng)作順序、動(dòng)作條件及必須的保護(hù)和聯(lián)鎖）、操作方式（手動(dòng)、自動(dòng)；連續(xù)、單周期及單步等）。 （ 2） 根據(jù)控制要求確定所需要的用戶輸入、輸出設(shè)備、據(jù)此確定 PLC 的 I/O點(diǎn)數(shù)。 （ 3）選擇 PLC。 （ 4）分配 PLC 的 I/O 接口，設(shè)計(jì) I/O 電氣接口接圖。 （ 5）進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)。 PLC 程序設(shè)計(jì)的步驟 （ 1）繪制系統(tǒng)流程圖 （ 2）設(shè)計(jì)梯形圖 （ 3）根據(jù)梯形圖編制程序清單 （ 4）用編程其將程序鍵入到 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器中，并檢驗(yàn)后鍵入的程 序是否正確。 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 圖 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟： （ 1）深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求 a、被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過(guò)程。 b、控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、 必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立 部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。 自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 （ 2）確定 I/O 設(shè)備 根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有 繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。 （ 3）選擇合適的 PLC 類(lèi)型 根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 PLC 類(lèi)型，包括機(jī)型、