基于plc的全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計論文tmai-資料下載頁
2025-10-18 11:23本頁面
【導(dǎo)讀】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。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。明了木制手搖洗衣機。1880年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機，蒸汽動力開始取代人力。
【正文】 人點數(shù)為 6 點，輸出點數(shù)為 6點；輸人、輸出信號都是數(shù)字量。增加 20%備用量，以便隨時增加控制功能 ： 輸入點數(shù)為： 6 (1+20%)= 輸出點數(shù)為： 6 (1+20%)= 根據(jù) I/O 點數(shù)，可選松下 FP0C16 型可編程控制器， 其輸入點 8 點，輸出點8點，擴展模塊可用點數(shù)為 16 點。 可編程控制器 I/O口分配 輸入 啟動 高水位傳感器 低水位傳感器 渾濁度傳感器 衣質(zhì)傳感器 停止 PLC輸入 X0 X1 X2 X3 X4 X5 輸出 Y0 Y1 Y2 Y6 Y3 Y7 Y4 Y5 PLC輸出 報警器 進水控制閥 正轉(zhuǎn)高速洗滌 正轉(zhuǎn)低速洗滌 反轉(zhuǎn)高速洗滌 反轉(zhuǎn)低速洗滌 排水控制閥 脫水 圖 6 可編程控制器 I/O口分配表 外圍接線圖 圖 7 可編程控制器外圍接線圖 洗衣機要實現(xiàn)衣服的洗滌，漂洗和脫水，就要通過上述動作來實現(xiàn)，而這些動作可以通過 PLC 控制來實現(xiàn)。同時加上開關(guān)和按鈕，數(shù)碼管顯示器，蜂鳴報警器和欠電壓檢測保護電路等，就可以形成完整的 PLC 控制系統(tǒng)。通過軟件編程達到對整個洗衣過程進行檢測控制和用戶交互。 此外，在少數(shù)全自動洗衣機上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動電路的電源開關(guān)，由 PLC控制繼電器觸點開關(guān)的通斷，實現(xiàn)洗衣機的程序運轉(zhuǎn)。 6 軟件設(shè)計 系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計 全自動洗衣機工作原理 ： 全自動洗衣機的洗衣桶 (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 動控制 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。 全自動洗衣機的控制要求 1） PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動； 2） 啟動時開始進水； 3） 水滿 (上限位 )時停止進水并開始洗滌正轉(zhuǎn)； 4） 正轉(zhuǎn) 30s后暫停； 5） 暫停 2s后開始洗滌反轉(zhuǎn)； 6） 反轉(zhuǎn) 30s后暫停； 7） 暫停 2s后，若正、反轉(zhuǎn)未滿 5次時，返 回 從正洗開始的動作； 8） 暫停 5s后，若正、反洗滌滿 5次時則開始排水； 9） 水位下降到低水 位時開始脫水井繼續(xù)排水； 10） 脫水 30s即完成一次從進水到排水的大循環(huán)過程； 11） 若完成 2次大循環(huán)，洗完報警 3s后自動停機； 12） 可以按“停止”按鈕實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警； 13） 可以按“排水”按鈕實現(xiàn)手動排水 ； 控制系統(tǒng) 順序功能圖 圖 9 全自動洗衣機控制系統(tǒng) 順序功能圖 PLC 投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。按下啟動按鈕時開始進水，水滿 (即水位到達高水位 )時停止進水， 2s后開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌 30s后暫停，暫停 2s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌 30s 后暫停，暫停 2s 后，若正、反洗滌未滿 5 次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作 。 若正、反洗滌滿 5 次時，則開始排水。排水水位若下降到低水位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水 30s即完成一次從進水到脫水的工作循環(huán)過程。若未完成 2 次大循環(huán)，則返回從進水開始的全部動作，進行下一次大循環(huán) 。 若完成了 2 次大循環(huán)，則進行洗完報警。報警 3s結(jié)束全部過程，自動停機。若按下停止按鈕，可以手動排水和手動脫水。 控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計 圖 10 PLC控制 系統(tǒng)的梯形圖 按下啟動按鈕 S1， X0 動合觸點閉合，內(nèi)部輔助繼電器 R10得電為“ 1”， 同時 R10動合觸點閉合自鎖 。 R10動合觸點閉合使輸出繼電器 Y1 得電為“ 1”，進水閥打開，開始注水。到高水位檢測傳感器， K1 閉合，使其動斷觸點 X1 斷開，進水閥關(guān)閉 。 同時 X1動合觸點閉合，計時器 T0開始通電計時， 2s 后 T0 動合觸點閉合，輸出繼電器 Y2 得電為“ 1”，洗衣機開始正轉(zhuǎn)洗滌；同時計時器 T1 得電，30s 后 T1 動斷觸點斷開， Y2 斷電，正轉(zhuǎn)洗滌停止。同時 T1 動合觸點閉合，計時器 T2得電， 2s后 T2動合觸點閉合，輸出繼電器 Y3得電為“ 1”，洗衣機開始反轉(zhuǎn)洗滌，同時計時器 T3得電， 30s后 T3動合觸點閉合， T4 得電， 2s 后 T4 動合觸點閉合，計數(shù)器 CT100 計數(shù) 1 次 。 T4 動斷觸點斷開，計時器 T0、 T T TT4 失電復(fù)位， T4失電后其動斷觸點恢復(fù)閉合， T0得電， 2s后， Y2得電，開始正轉(zhuǎn)洗滌，如此循環(huán) 5次，計數(shù)器 CT100計數(shù) 5次后， C100 動合觸點閉合，輸出繼電器 Y4 得電為“ 1”，排水閥打開排水，待排水至低水位檢測開關(guān) K2時，輸入繼電器 X2動斷觸點斷開， Y4 失電為“ 0”，停止排水，同時 X2 動合觸點閉合，輸出繼電器 Y5 得電為“ 1”，脫水電機運轉(zhuǎn)，開始脫水，同時 計時器 T5 得電， 30s 后T5 動斷觸點斷開， Y5 失電為“ 0”，脫水停止 。 同時 T5 動合觸點閉合，計數(shù)器CT101計數(shù) 1 次。同時 T5 動合觸點閉合，使高水位進水閥打開注水，開始第 2 次大循環(huán)，第 2 次大循環(huán)結(jié)束后，計數(shù)器 CT101 動合觸點閉合，輸出繼電器 Y0 得電為“ 1”，報警器報警，同時計時器 T6 得電， 3s 后 T6 動斷觸點斷開， Y0 失電為“ 0”，報警停止，自動洗衣過程完成。其中 S2為手動排水按鈕， S3為手動脫水按鈕， S4 為手動停止按鈕。 程序語句表 圖 11 程序語句表 7 結(jié)束 語 該系統(tǒng)采用 PLC 為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測試方法可靠，它具有較強的靈活性，提高了設(shè)備運行的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各項技術(shù)開發(fā)的同步性，提高了勞動效率，達到了良好的經(jīng)濟效果。 此外， PLC 可以重復(fù)使用，降低了測試經(jīng)費。它的靈活性、操作方便性也方便測試者隨時輸入、調(diào)試和修改控制程序。 PLC 又設(shè)有串行接口，方便地與計算機進行連接，組成測控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護和使用帶來了很大方便 。
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