基于plc的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的研究(編輯修改稿)
2025-07-24 19:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 洗滌。3. 洗滌時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)洗：正轉(zhuǎn)5秒后暫停，暫停3秒后開始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌5秒后暫停，暫停3秒；柔和洗：正轉(zhuǎn)7秒后，暫停2秒鐘，接著反轉(zhuǎn)7秒后，在暫停2秒。4. 如此循環(huán)30次后，開始排水，排空后，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水180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(dòng)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(bào)警。6. 報(bào)警10秒結(jié)束全部過程，自動(dòng)停機(jī)。7. 此外按下脫水按鈕可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)手動(dòng)脫水；按停車按扭可停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。 3 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和選型以日常生活中最常見的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)為例，洗衣機(jī)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(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。進(jìn)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。 洗衣機(jī)示意圖 控制面板根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)要求，洗衣機(jī)的原理，需要12個(gè)輸入端子，例如啟動(dòng)、停止、高水位、中水位、低水位、標(biāo)準(zhǔn)洗、柔和洗、手動(dòng)脫水等按鈕和高水位、中水位、低水位限位開關(guān)；還需要10個(gè)輸出端子，例如電動(dòng)機(jī)、電磁閥、顯示燈等。 PLC的選型和硬件設(shè)計(jì) 早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC, PLC自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。 PLC的比較現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的PLC有三菱、西門子、歐姆龍、松下等。、傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定、范圍廣、成本低、適用面廣，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，能夠在很臟的情況下工作還穩(wěn)定，但是結(jié)構(gòu)處理比西門子弱。、可操作性強(qiáng)、相配套的伺服系統(tǒng)和組態(tài)軟件但是價(jià)錢太高。它適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)電磁干擾及高溫度，高濕度的場(chǎng)合。有非常高的可靠性和低成本。，東歐的老機(jī)床器件符號(hào)輸進(jìn)去好多都不認(rèn)，按它的標(biāo)準(zhǔn)圖的標(biāo)示都要變，很不方便。適應(yīng)能力不及三菱。但是工作能力強(qiáng)，比較安全。，輕松擴(kuò)展，擴(kuò)展單元可直接連接到控制單元上、不需要任何電纜 。從I/O 10點(diǎn)到最大I/O 128點(diǎn)的選擇空間。適用于簡(jiǎn)單的控制。高速，大容量，多功能。 FX2N介紹和特點(diǎn)FX2n系列是FX系列PLC中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力?？刂埔?guī)模：16~256點(diǎn)（基本單元：16/32/48/64/80/128點(diǎn)）。特點(diǎn)：1. 集成型高性能。CPU、電源、輸入輸出三位一體。對(duì)6種基本單元，可以以最小8點(diǎn)為單元連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出256點(diǎn)。2. 高速運(yùn)算?；局噶睿骸?yīng)用指令:~數(shù)100μs/指令。3. 寬裕的存儲(chǔ)器。內(nèi)置8000步RAM存貯器，安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到16000步。4. 豐富的軟元件。輔助繼電器：3072點(diǎn)。定時(shí)器：256點(diǎn)。 計(jì)數(shù)器：235點(diǎn)。數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn)。5. 除了具有輸入輸出16~256點(diǎn)的一般用途，還有模擬量控制、定位控制等特殊控制。 PLC的選用原則選擇具體型號(hào)時(shí)必須考慮4點(diǎn)：1. 對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的選擇盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。要先弄清除控制系統(tǒng)的I/O總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的15～20％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需PLC的點(diǎn)數(shù)。2. 對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量作粗略的估算。3. 對(duì)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在2～3個(gè)掃描周期）等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC和I/O響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮I/O響應(yīng)問題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。4. 對(duì)PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇在相同功能和相同I/O點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇PLC的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)以上特點(diǎn)和原則，結(jié)合現(xiàn)在的主流——節(jié)能，所以本課題全自動(dòng)洗衣機(jī)控制采用三菱公司的FX2N系列整體式PLC。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本課題的全自動(dòng)洗衣機(jī)共有12個(gè)輸入點(diǎn)，10個(gè)輸出點(diǎn)，故選擇上海澤旭自動(dòng)化設(shè)備有限公司的PLC，型號(hào)為FX2N32MR001。 FX2N32MR001 根據(jù)控制要求，洗衣機(jī)I/O分配表。 I/O分配表PLC輸入端所接外部輸入器件PLC輸出端所接外部輸出入器件X0啟動(dòng)按鈕SB0Y0進(jìn)水電磁閥YA1X1停止按鈕SB1Y1排水電磁閥YA2X2手動(dòng)脫水按鈕SB2Y2電磁離合器YA3X3標(biāo)準(zhǔn)洗按鈕SB3Y3正轉(zhuǎn)接觸器KM1X4柔和洗按鈕SB4Y4反轉(zhuǎn)接觸器KM2X5低水位選擇按鈕SB5Y5蜂鳴器HAX6中水位選擇按鈕SB6Y6進(jìn)水燈HL1X7高水位選擇按鈕SB7Y7洗衣燈HL2X10低水位限位開關(guān)SQ0Y10排水燈HL3X11中水位限位開關(guān)SQ1Y11脫水燈HL4X12高水位限位開關(guān)SQ2
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