畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-基于plc在洗衣機(jī)智能控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-12-22 18:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 進(jìn)水，洗衣開始，洗衣滾筒先向正方向旋轉(zhuǎn) 30 秒，停止 2秒，在向反方向旋轉(zhuǎn) 30秒，然后暫停 2秒；循環(huán)運(yùn)行 5次，共用時(shí) 320秒，然后出水口開始排水；當(dāng)排水水位達(dá)到低水位時(shí)脫水操作開始并持續(xù)排水，脫水 30秒；重新開始清洗衣服，重復(fù)清洗過(guò)程運(yùn)行兩個(gè)循環(huán)；清洗完成后，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警 3 秒 ，并斷開電源停止運(yùn)行。 想 強(qiáng)制停止時(shí)，我們?cè)?洗衣機(jī)正常洗衣的過(guò)程中按下排水按鈕可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水的過(guò)程；按下停止按鈕鍵，就可以達(dá)到人為的停止洗衣機(jī)的進(jìn)水，排水，脫水及報(bào)警的過(guò)程。 3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)框圖 圖 2 智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)圖 控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)備及實(shí)現(xiàn)功能 表 1 外部設(shè)備對(duì)應(yīng)表 對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備 啟動(dòng) 按紐 停止按 紐 水位選擇開關(guān) 手動(dòng)排水開關(guān) 手動(dòng)脫水開關(guān) 水位浮球開關(guān) 3 表 2 輸出設(shè)備對(duì)應(yīng)表 對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備 進(jìn)水電磁閥 排水電磁閥 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器 洗衣 脫水桶 系統(tǒng) 報(bào)警器 控制系統(tǒng)原理 智能洗衣機(jī)的運(yùn)行過(guò)程都是通過(guò)輸出設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制的，用 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣過(guò)程智能控制，洗衣機(jī)的水位開關(guān)用來(lái)控制進(jìn)水到達(dá)系統(tǒng)設(shè)定的水位，電磁進(jìn)水閥控制洗衣機(jī)進(jìn)水的過(guò)程。當(dāng)進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥門將打開，進(jìn)水口持續(xù)進(jìn)水。在排水時(shí)，電磁排水閥門就會(huì)打開，排水口持續(xù)排水。當(dāng)洗衣機(jī)開始洗衣時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開始運(yùn)行。當(dāng)進(jìn)行脫水時(shí)，脫水桶就會(huì)啟動(dòng)運(yùn)行 [1]。 4 硬件電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的選型 西門子 PLC 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)和設(shè)備選擇的種類，是根據(jù)被控制對(duì)象所需控制的模擬量，開關(guān)的數(shù)量，輸入和輸出設(shè)備 的具體情況來(lái)選擇的，輸入輸出元件都有對(duì)應(yīng)的輸入輸出點(diǎn)。這篇設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中有 11個(gè)輸入點(diǎn)和 6個(gè)輸出點(diǎn)，當(dāng)考慮到系統(tǒng)任務(wù)中的變化，擔(dān)心輸入輸出點(diǎn)數(shù)不能滿足需求，所以我們可以選擇有 14 個(gè)輸入點(diǎn) 10 個(gè)輸出點(diǎn) [2]。 統(tǒng)計(jì)的輸入 :啟動(dòng)開關(guān)按紐，停止開關(guān)按紐，進(jìn)水水位的選擇開關(guān)，排水開關(guān)（手動(dòng)），脫水開關(guān)（手動(dòng)），水位浮球開關(guān)。 統(tǒng)計(jì)的輸出 :洗衣進(jìn)水電磁閥，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器，洗衣排水電磁閥，脫水桶，報(bào)警器。 S7200 系列 PLC 出色表現(xiàn)：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，使用操作簡(jiǎn)單方便，市場(chǎng)價(jià)格便宜，很適用于中小 型控制系統(tǒng)的系統(tǒng)控制。廣泛適用于各種行業(yè)的系統(tǒng)控制，擁有極高的性價(jià)比 [4]。 S7200 系列 PLC 的缺點(diǎn)表現(xiàn)： I/O 點(diǎn)數(shù)比較有限，有時(shí)候感覺太少了點(diǎn)。 I/O 分配 PLC 控制系統(tǒng)的輸入地址和對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備分配如下表： 4 表 4 數(shù)字量輸入地址分配表 輸入地址 對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 水位選擇開關(guān)（高水位） 水位選擇開關(guān) （中水位） 水位選擇開關(guān)（低水位） 手動(dòng)排水開關(guān) 手動(dòng)脫水開關(guān) 高水位浮球開關(guān) 中水位浮球開關(guān) 低水位浮球開關(guān) 水排空浮球開關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)洗開關(guān) 輕柔洗開關(guān) 強(qiáng)洗開關(guān) 漂洗開關(guān) PLC 控制系統(tǒng)的輸出地址及對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備分配如下表： 表 5 數(shù)字量輸出地址分配表 輸出地址 對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備 進(jìn)水電磁閥 排水電磁閥 洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器 洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器 脫水桶 報(bào)警器 快軸觸點(diǎn)組一 快軸觸點(diǎn)組二 PLC 控制系統(tǒng)的內(nèi) 部位原件分配如下表： 表 6 內(nèi)部位元件地址分配表 定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 對(duì)應(yīng)的作用 T37 T38 T42 T39 T43 T40 T41 C50 C51 進(jìn)水暫停計(jì)時(shí) 正洗計(jì)時(shí) 正洗暫停計(jì)時(shí) 反轉(zhuǎn)計(jì)時(shí) 反轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí) 脫水計(jì)時(shí) 報(bào)警計(jì)時(shí) 正反洗循環(huán)計(jì)數(shù) 大循環(huán)計(jì)數(shù) 5 PLC 接線圖 圖 3 PLC接線圖 6 5 軟件的設(shè)計(jì) 流程圖 智能 洗衣機(jī) 的 控制要求 是 正常運(yùn)行 和 強(qiáng)制停止 。 圖 5 強(qiáng)制停止流程圖 開始 正常運(yùn)行 按動(dòng)停止按鈕 洗滌電機(jī)和脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 進(jìn)水和排水電磁閥閉合 打開手動(dòng)排水閥 排水 打開手動(dòng)脫水閥 脫水 結(jié)束 N N N Y Y Y 7 圖 6 正常運(yùn)行流程圖 源程序 進(jìn)水 程序設(shè)計(jì)中， 是輔助繼電器對(duì)應(yīng)啟動(dòng)按鈕； 和 是判斷實(shí)際水位和設(shè)定水位是否一致的輔助繼電器； 是輔助繼電器對(duì)應(yīng)停止洗衣機(jī)的自動(dòng)洗衣。 當(dāng)我們按下啟動(dòng)按紐，進(jìn)水口開始進(jìn)水，當(dāng)進(jìn)水的實(shí)際水位達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的水位后，進(jìn)水口進(jìn)水停止，等待 2秒，自動(dòng)進(jìn)行洗衣操作。它的程序?yàn)椋? NETWORK5 8 進(jìn)水達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的水位 LD LD T40 AN C51 OLD O A AN = NETWORK6 等待 2s LD AN AN AN TON T37， +20 所對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖所示。 圖 8 進(jìn)水梯形圖 洗衣 當(dāng)進(jìn)水口進(jìn)水達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定水位 2秒后，洗衣開始，先正轉(zhuǎn) 30秒，然后停止 2 秒，然后再反 9 轉(zhuǎn) 30 秒，在停止 2秒鐘就這樣運(yùn)行 5 次循環(huán)后開始排水。 NETWORK7 洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) 30s LD
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