基于s7-200160plc全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-10 07:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1 第一章 概述 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控制方法，該系統(tǒng)采用 PLC控制，主要包括電動機正反轉(zhuǎn)控制、進排水電磁閥控制、脫水、完成報警等一系列工作，研究的具體內(nèi)容包括： （ 1） 按下啟動按扭及水位選擇開關(guān)，開始進水直到高（中、 低）水 位，自動關(guān)水 （ 2）進水結(jié)束 2 秒后開始洗滌 （ 3）洗滌時，正轉(zhuǎn) 30秒，停 2 秒，然后反轉(zhuǎn) 30 秒，停 2 秒 （ 4） 如此循環(huán) 5 次，總共 320 秒后開始排水，排空后脫水 30 秒 （ 5） 開始清洗，重復(fù)（ 1）～（ 4），清洗兩遍 （ 6） 清洗完成，報警 3 秒并自動停機 （ 7） 具有手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)） 全自動洗衣機工作原理 : 以日常生活中最常見的 波輪式全自動洗衣機為例，洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)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（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時， 通過電控系統(tǒng)使進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、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，由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進行甩干。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工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水 系統(tǒng)的組成與功能 該系統(tǒng)的設(shè)計主要包含兩大部分，硬件部分選型，軟件部分設(shè)計。其中軟件部分包括PLC 軟件部分設(shè)計 ，組態(tài)軟件設(shè)計兩部分部分。而軟件設(shè)計是核心內(nèi)容。 全自動洗衣機控制系統(tǒng)選擇西門子公司的 S7200 系列 PLC（ 6ES7 2141AD230XB0） 作為控制單元 。 2 模塊功能概述 CPU 模塊采用西門子公司的 6ES7 2141AD230XB0 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控制系統(tǒng)的要求，所以不在需要另外的數(shù)字量輸入 /輸出模塊 全自動洗衣機控制元件布置圖 圖 11 全自動洗衣機的工作流程示意圖 輸入點：啟動、停止、高水位、中水位、低水位、排空檢測、高水位檢測、中水位檢測、低水位檢測、手動排水、手動脫水； 輸出點：啟動、進水閥、正轉(zhuǎn)及脫水、反轉(zhuǎn)、排水、報警 除此之外，還需要考慮外觀設(shè)計、造型等方面。尤其是全自動洗衣機的控制 面板設(shè)計必須符合人機界面的基本要求 ,如下圖 12 所示。 進 水 排 水 脫 水 蜂 鳴 器啟 動 停 止 高 水 位 低 水 位 圖 12 全自動洗衣機的控制面板 3 PLC 控制系統(tǒng)設(shè) 計的基本原則 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則： 1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題 和疑難問題。 2. 保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證 PLC 程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。 3. 在滿足控制要求的前提下， 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便 一個新的控制工程固然能
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