【正文】 .............19 I/O 分配表 ....................................................19 洗衣機(jī) PLC 運(yùn)行過程分析 .......................................21 程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置 .................................22 梯形圖 ........................................................25 5 結(jié)束語 ...........................................................28 致謝 ................................................................29 參考文獻(xiàn) ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 選題背景意義 洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動化技術(shù)的發(fā)展。自動化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。 1874 年， “ 手洗時(shí)代 ” 受到了前所未有的挑戰(zhàn) —— 有人發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。 布萊克斯。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥思苦想的人士大受啟發(fā)，洗衣機(jī)的改進(jìn)過程開始大大加快。 之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。電動洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。攪拌遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2 式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功。攪拌式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，受到人們的普遍歡迎。這意味著電動洗衣機(jī)的型式躍上一個(gè)新臺階，朝自動化又前進(jìn)了一大步！直至今日，滾筒式洗衣機(jī)在歐美國家仍得到廣泛應(yīng)用。首先由英國研制并推出了一種噴流式洗衣機(jī)，它是靠筒體一側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)波輪產(chǎn)生的強(qiáng)烈渦流，使衣物 和洗滌液一起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗凈衣物。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成。此間洗衣機(jī)在日本的發(fā)展備受矚目。 70 年代，生產(chǎn)出波輪式套桶全自動洗衣機(jī)。到80 年代， “ 模糊控 制 ” 的應(yīng)用使得洗衣機(jī)操作更簡便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時(shí)尚 ?? 進(jìn)入 90 年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。 控制系統(tǒng)的選擇 現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可 編程控制器簡稱 PLC（ Programmable Logic Controller）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 3 PLC 已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中，當(dāng)然 PLC 在其他領(lǐng)域也得到了迅速的發(fā)展。PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域主要有數(shù)字量邏輯控制、運(yùn)動 控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等幾個(gè)方面。在實(shí)現(xiàn)以上全部功能的前提下，再對監(jiān)控界面的控制功能作進(jìn)一步研究，監(jiān)控界面的控制功能就是不在現(xiàn)場的情況下，對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行控制。在半自動洗衣機(jī)中，這四個(gè)過程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來控制。 全自動洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗滌、排水和脫水是通過水位開關(guān)、洗滌電機(jī)、電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動控制的。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開，降水注入；排水時(shí)，電磁排水閥打開，降水排出；洗衣時(shí)，洗滌電動機(jī)啟動，正反轉(zhuǎn)交替進(jìn)行；脫水時(shí)，脫水桶啟動。洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水，和脫水四個(gè)過程組成。 利用可編程控遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 5 制器 PLC 實(shí)現(xiàn)控制 ,用于說明 PLC 控制的原理方法 ,特點(diǎn)及工作特色 。 設(shè)備控制要求 這里將有兩個(gè)程序供選擇 I、全程序過程 [1]打開總開關(guān)，設(shè)置水位（高 /中 /低），選擇檔位（ 300/200/100）。 [3]洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn) 30 秒，停 4 秒，然后反轉(zhuǎn) 30 秒，停 4 秒。 [5]排水 30S 后開始脫水，脫水 20S。 [7]清洗完成，報(bào)警 3 秒并自動停機(jī)。 II、簡易程序 [1]打開總開關(guān)，選擇檔位 —— 簡易程序。 [3]洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn) 30 秒，停 4 秒，然后反轉(zhuǎn) 30 秒，停 4 秒。 [5]排水 30S 后開始脫水，脫水 20S。 [7]清洗完成，報(bào)警 3 秒并自動停機(jī)。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 6 3 硬件的理論與設(shè)計(jì) 本章將給出本次設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)電路原理圖和各個(gè)主要器件的具體介紹和說明 。元器件除 PLC 以外還包括了繼電器組和變頻器等?？刂平缑姘粹o包括：簡易模式切換、高水位按鍵、中水位按鍵、低水位按鍵、高中低擋按鍵選擇（ 300/200/100）、手動排水、手動脫水等按鍵。 圖 全 自動洗衣機(jī)示意圖 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 7 硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)的整體思路就是通過 PLC 輸出的數(shù)字信號控制繼電器組，達(dá)到控制電路的目的。其中正轉(zhuǎn)組和反轉(zhuǎn)組是通過變頻器的限制后接入電動機(jī)的，因此，改變變頻器參數(shù)就可以改變洗滌和漂洗時(shí)的速度。所以，在演示時(shí)轉(zhuǎn)速會和洗滌漂洗有所區(qū)別。這種操作是利用由電壓控制的線圈繞組所產(chǎn)生的電磁場來實(shí)現(xiàn)的。故在控制系統(tǒng)中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路的作用。一般在儀表去控制現(xiàn)場大功率電器設(shè)備時(shí)，由于儀表或控制系統(tǒng)的卡件觸點(diǎn)承受不了很高的電流或電壓，就采用繼電器作為中間執(zhí)行器，接收到控制系統(tǒng)的控制信號后去執(zhí)行系統(tǒng)控制指令，或強(qiáng)電設(shè)備給弱點(diǎn)系統(tǒng)控制信號時(shí)也需要用它來隔離高壓信號，輸出干觸點(diǎn)信號，反之亦然，另外由于繼電器的型號很多，可以滿足不同電壓不同信號的需要，可以作到長期可靠的工作。 按照輸入的信號確定繼電器的種類，不同作用原理或結(jié)構(gòu)特征的繼電器，其要求輸入的信號的性質(zhì)是不同的。 按使用環(huán)境條件選擇繼電器型號，環(huán)境適應(yīng)性是繼電器可靠性指標(biāo)之一。 根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電器觸點(diǎn)的種 類與參數(shù)，與被控電路直接連接的觸點(diǎn)是繼遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 9 電器的接觸系統(tǒng)。這除了與繼電器本身結(jié)構(gòu)與制造因素密切相關(guān)之外，未能正確選用和使用也是重要因素之一。 可編程序控制器 可編程控制器的基本概念與基本結(jié)構(gòu) 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(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，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 II、 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) PLC 主要由 CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成， PLC 的特殊功能模塊用來完成某些特殊的任 務(wù)。在 PLC 控制系統(tǒng)中， CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)。 [3]編程器 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 10 編程器用來生成用戶程序，并用它進(jìn)行編輯、檢查、修改和監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行情況。一般用于小型機(jī)或用于現(xiàn)場 調(diào)試和維護(hù)。程序被編譯后通過 PC/PPI 電纜可以下載到 PLC 中去，也可以將 PLC 當(dāng)中的程序上傳到計(jì)算機(jī)當(dāng)中來。內(nèi)部的開關(guān)電源為各種模塊提供不同電壓等級的直流電源。 S7200 系列 PLC 西門子公司的 SIMATIC S7200 系列屬于小型 PLC，可以用于代替繼電器的簡單控制場合，也可以用于復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)。 S7200 的可靠性非常高，可以用語句表、梯形圖和功能塊圖編程。 S7200 提供了近 10 種通訊方式以滿足不同的應(yīng)用需求，從 RS485 通信 /編程接口通訊到自由口模式通訊，從 PPI 協(xié)議通訊到 MPI 協(xié)議通訊，從簡單的 S7200 PLC 接線圖 根據(jù)全自動洗衣機(jī)的控制要求，對系統(tǒng)控制的 I/O 點(diǎn)數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和 PLC 型號進(jìn)行了選擇，現(xiàn)根據(jù)以上的統(tǒng)計(jì)和選擇對控制系統(tǒng) PLC 的外部接線設(shè)計(jì)如下圖： 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 11 圖 全自動洗衣機(jī) PLC 接線圖 由于現(xiàn)實(shí)生活中的排水與脫水所用功率不同（洗滌電機(jī)功率小，脫水電機(jī)功率大）因此洗滌與脫水應(yīng)選用不同的電機(jī)。 PLC 主機(jī) 選擇西門子 S7200系列 PLC作為此全自動洗衣機(jī)的控制主機(jī)。選擇了 CPU224作為其主機(jī)即可滿足全自動洗衣機(jī)的控制要求。 停止按鈕 停止按鈕用來控制運(yùn)行中的全自動洗衣機(jī)停止工 作與否。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 12 高水位 高水位是指洗衣機(jī)在洗衣過程中，洗衣機(jī)筒內(nèi)保持的水位高低，一旦選擇了高水位，則在洗衣過程中的水位將保持系統(tǒng)