plc課程設(shè)計(jì)報(bào)告----基于plc的全自動洗衣機(jī)控制

1、<p>　　《可編程邏輯控制其原理及應(yīng)用》設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　基于PLC的全自動洗衣機(jī)控制</p><p>　　2012年6月 14日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高，洗衣機(jī)已經(jīng)作為一件必備實(shí)用的家用電器進(jìn)入了千家萬戶。人們對洗衣機(jī)依賴性的加強(qiáng)

2、也必然要求著洗衣機(jī)的各相性能得到同步加強(qiáng)，要求著洗衣機(jī)適應(yīng)各種不同使用環(huán)境的能力得到進(jìn)一步提升。近年來，可編程控制器在我國的迅速發(fā)展，它所具有的功能性強(qiáng)、可靠性高、配制方法靈活等特點(diǎn)是其它控制器所無法匹敵的，因此，它被越來越廣泛的應(yīng)用于各類工業(yè)控制領(lǐng)域并加快了向民眾生活進(jìn)軍的步法。</p><p>　　本文講述的是如何利用 PLC 實(shí)現(xiàn)全自動洗衣機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)洗衣、清水、脫水的全自動控制。本文結(jié)合 任務(wù)設(shè)計(jì)書的要

3、求，以洗衣機(jī)為研究對象，采用了三菱公司 FX2n 系列可編程邏輯控制器作為洗衣機(jī)的控制器。對洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析，闡述了可編程邏輯控制器的組成和工作原理。并提出了洗衣機(jī)硬件的各組成模塊及詳細(xì)的硬件模塊設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)改善了洗衣機(jī)系統(tǒng)的控制品質(zhì)，并真正地達(dá)到了實(shí)時(shí)全自動控制的要求。</p><p>　　關(guān)鍵字： 洗衣機(jī)； 全自動； 可編程邏輯控制器； 控制</p><p>&

4、lt;b>　　Summary</b></p><p>　　With the continuous improvement of people's living standard, the washing machine as an essential and practical household appliances into the millions of households. P

5、eople dependent strengthening for the washing machine inevitable requirement for the performance of the washing machine synchronization and strengthen requirements with the washing machine to adapt to the different capac

6、ity of the environment. In recent years, the rapid development of Programmable logic controller in China, it has t</p><p>　　This article describes how to use a PLC to control the automatic washing machine to

7、 achieve the laundry, clean, dehydrated automatic control. In this paper, the requirements of the mission design books, washing machine for the the Mitsubishi FX2n series programmable logic controller as a washing machin

8、e controller. The overall function of the washing machine control system is analyzed on the composition and working principle of the programmable controller. And washing machine hardware building b</p><p>　　

9、Keywords: Washing machine; Fully automatic; Programmable logic; Controller;</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、緒論1 </b></p><p>　　1.1、全自動洗衣機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀1</p>

10、;<p>　　1.2、設(shè)計(jì)全自動洗衣機(jī)的意義1 </p><p>　　1.3、全自動洗衣機(jī)主要實(shí)現(xiàn)功能1</p><p>　　二、硬件電路的實(shí)現(xiàn)2 </p><p>　　2.1 主控電路設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1.1 PLC簡介2 </p><p>　　2.1.2 控制器I/O口分配表

11、4</p><p>　　2.1.3 全自動洗衣機(jī)PLC控制的硬件圖5</p><p>　　2.2 單相異步電動機(jī)驅(qū)動控制電路設(shè)計(jì)5 </p><p>　　2.3 報(bào)警電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.4 進(jìn)排水控制電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.4.1 進(jìn)水閥閥門簡介8 </p><

12、;p>　　2.4.2 進(jìn)水閥門控制電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.4.3 排水閥門簡介11 </p><p>　　2.4.4 排水閥門控制電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.5 水位檢測電路設(shè)計(jì)13</p><p>　　三、軟件程序?qū)崿F(xiàn)14 </p><p>　　3.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介14&

13、lt;/p><p>　　3.2 全自動洗衣機(jī)程序流程圖15</p><p>　　3.3全自動洗衣機(jī)功能梯形圖編程實(shí)現(xiàn)17</p><p>　　3.4 系統(tǒng)調(diào)試21 </p><p><b>　　結(jié)束語23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b><

14、/p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b>　　附錄26</b></p><p><b>　　指令表清單：26</b></p><p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　1.1、全自動洗衣機(jī)

15、的應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　目前洗衣機(jī)是一種耳熟能詳?shù)募矣秒娖鳎S著科技的進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高，以及人們對精神文明的高度追求，那么全自動洗衣機(jī)也揭開了面紗，現(xiàn)在做的比較好的，國內(nèi)有小天鵝、海爾、榮事達(dá)等等，國外有西門子，博世等等。這些廠家所生產(chǎn)的全自動洗衣機(jī)還是比較好的，但所謂物以稀為貴，所以相對來說價(jià)格還存在很大的異議。而人們追求的高質(zhì)量生活，也就對這些不是很過問了，只要買來好用就可以了，所以目前市場上

16、還是有很大的發(fā)展空間。</p><p>　　1.2、設(shè)計(jì)全自動洗衣機(jī)的意義 </p><p>　　全自動洗衣機(jī)以其固有的優(yōu)點(diǎn)還是贏得了很多的消費(fèi)者的信賴，應(yīng)用而生，它將是現(xiàn)在到未來的星星產(chǎn)品，所以有必要開發(fā)和改善現(xiàn)有的全自動洗衣機(jī)，應(yīng)用最先進(jìn)的科技技術(shù) ，投入最少的資金。而目前隨著PLC價(jià)格下降，PLC的應(yīng)用不斷普及，同時(shí)，PLC本身所具有的：可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、體積小、功

17、耗低、便于維護(hù)等特點(diǎn)使得PLC成為工控領(lǐng)域的首選控制器，所以可以應(yīng)用該產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，從而達(dá)到洗衣機(jī)自動化控制，更多的贏得消費(fèi)者的青睞。</p><p>　　1.3、全自動洗衣機(jī)主要實(shí)現(xiàn)功能</p><p>　　本篇論文所設(shè)計(jì)的全自動洗衣機(jī)的功能主要包括：自動洗滌，自動漂洗，自動脫水三個(gè)主要階段，同時(shí)可手控洗滌衣物。</p><p>　　通過PLC具體實(shí)現(xiàn)過程為：（1

18、）按下啟動按鈕及水位選擇開關(guān)，注水直到水位開關(guān)設(shè)定的水位，關(guān)閉進(jìn)水閥。（2）關(guān)閉進(jìn)水閥后延時(shí)2s，然后開始洗滌。（3）洗滌時(shí)，洗衣機(jī)滾筒首先正轉(zhuǎn)30s，停止2s，然后再反轉(zhuǎn)30s，停止2s（4）如此循環(huán)5次，總共320s后開始排水，水排空以后開始脫水，脫水時(shí)間為30s（5）第一次脫水完成后開始自動漂洗，重復(fù)（2）～（5）的步驟，一共清洗兩遍（6）清洗完成后，洗衣機(jī)報(bào)警3s提示洗衣完成并且自動停機(jī)（7）在自動控制的過程中若按下停車按扭，可

19、進(jìn)入手動控制過程，可手動排水（不脫水）和手動脫水。</p><p><b>　　二、硬件電路的實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　本篇論文所設(shè)計(jì)的全自動洗衣機(jī)所包含的硬件電路主要有：主控電路設(shè)計(jì)、單相異步電動機(jī)驅(qū)動控制電路設(shè)計(jì)、報(bào)警電路設(shè)計(jì)、進(jìn)排水控制電路設(shè)計(jì)、水位檢測控制電路設(shè)計(jì)等。</p><p>　　2.1 主控電路設(shè)計(jì)</p>

20、<p>　　2.1.1 PLC簡介</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的全自動洗衣機(jī)所采用的控制器為三菱公司FX2n系列PLC——FX2n-48MR-D。</p><p>　　可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字

21、或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p><p>　　可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成有：</p><p><b>　?、拧㈦娫?lt;/b></p><p>　　可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，

22、可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去</p><p>　?、?、中央處理單元(CPU)</p><p>　　中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時(shí)器的

23、狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。</p><p>　　為

24、了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。</p><p><b>　?、?、存儲器</b></p><p>　　存儲器主要包括：系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器

25、。</p><p>　?、?、輸入輸出接口電路</p><p>　　①．輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。</p><p>　?、冢敵鼋涌陔娐酚奢敵鰯?shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。</p><p&g

26、t;<b>　?、?、功能模塊</b></p><p>　　如計(jì)數(shù)、定時(shí)等功能模塊。</p><p><b>　?、?、通信模塊</b></p><p>　　主要用于PLC與其她控制器之間的通信，如SCI通信等。</p><p>　　可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)：</p><p

27、>　?、?、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。</p><p>　?、?、使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計(jì)算機(jī)知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。</p><p>　?、?、能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)

28、境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其她各種機(jī)型。</p><p>　　正是由于以上特點(diǎn)PLC被廣泛應(yīng)用于個(gè)工程控制領(lǐng)域。</p><p>　　FX2n-48MR-D型PLC屬于FX2n系列，具有48個(gè)I/O點(diǎn)數(shù)（輸入24點(diǎn)，輸出24點(diǎn)）的基本單元，繼電器輸出型，使用24V電源。</p><p>　　2.1.2 控制器I/O口分配表</p><p&

29、gt;　　表2.1 控制器I/O口分配表</p><p>　　2.1.3 全自動洗衣機(jī)PLC控制的硬件圖</p><p>　　圖2.1全自動洗衣機(jī)PLC控制的硬件圖</p><p>　　如圖2.1所示，按鍵S1-S11分別為不同信號信號輸入，COM口為公共接地端，Y000-Y006分別為不同控制信號輸出端，輸出控制信號控制執(zhí)行電路的工作狀態(tài)。</p>

30、<p>　　2.2 單相異步電動機(jī)驅(qū)動控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　單相異步電動機(jī)主要用于為洗衣機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)動提供動力，電機(jī)驅(qū)動控制電路用于控制電機(jī)的啟停，正反轉(zhuǎn)等，保證全自動洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能正常運(yùn)行。</p><p>　　根據(jù)全自動洗衣機(jī)的功能設(shè)計(jì)出的單相異步電動機(jī)驅(qū)動控制電路如下：</p><p>　　圖2.2 單相異步電動機(jī)驅(qū)動電路圖</p&

31、gt;<p>　　如圖2.2所示，KQ為刀開關(guān)，相當(dāng)于洗衣機(jī)的插頭，F(xiàn)U1為熔斷器，可以保護(hù)電機(jī)不至于因工作異常導(dǎo)致電流過大而使電機(jī)燒毀。KM1、KM2分別為繼電器的動合觸點(diǎn)，分別控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　電路的工作原理為：當(dāng)KM1接通時(shí)，電容器串聯(lián)在啟動繞組繞組上，則電流I相位約90°，設(shè)此時(shí)電動機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)KM1斷開，KM2接通時(shí)，電容器從啟動繞組切斷到工作繞組中，則電流I

32、工作繞組超前啟動繞組相位約90°，從而實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)的反轉(zhuǎn)，在該電路中實(shí)質(zhì)上是主、副繞組相互交換來實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的，因此這種單相異步電動機(jī)的工作繞組和啟動繞組必須是可以互換的。所以它的工作繞組、啟動繞組的線圈匝數(shù)線徑，所占槽位數(shù)都是應(yīng)該完全相同的。</p><p>　　圖2.3 單相異步電動機(jī)控制電路</p><p>　　如圖2.3所示，控制電路工作電壓與PLC電源相同，其中R4為限流

33、電阻，NPN型三極管PE8050在電路中用作開關(guān)管的功能，PE8050其耐壓值為30V，額定電流為1.5A，所以可在此電路中安全使用。此控制電路的工作必須在啟動信號為1的條件下，當(dāng)正轉(zhuǎn)控制信號為1，反轉(zhuǎn)控制信號為0時(shí)，繼電器KM1線圈得電，驅(qū)動電路中繼電器KM1常開觸點(diǎn)KM1閉合，電機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)正轉(zhuǎn)控制信號為0，反轉(zhuǎn)控制信號為1時(shí)，KM1線圈失電，動合觸點(diǎn)KM1斷開，繼電器KM2線圈得電，驅(qū)動電路中，繼電器KM2的常開觸點(diǎn)閉合，電機(jī)反轉(zhuǎn)。

34、啟動信號為0時(shí)，整個(gè)控制電路失電，繼電器KM1、KM2線圈失電，動合觸點(diǎn)斷開，電機(jī)停止，洗衣機(jī)停止工作。</p><p>　　2.3 報(bào)警電路設(shè)計(jì)</p><p>　　報(bào)警電路工作于洗衣機(jī)完成洗衣后，自動報(bào)警3s，告知洗衣完成。然后自動停機(jī)。</p><p>　　圖2.4 報(bào)警電路電路圖</p><p>　　如圖2.4所示，當(dāng)報(bào)警控制信號為1

35、時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。</p><p>　　2.4 進(jìn)排水控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 進(jìn)水閥閥門簡介</p><p>　　本文所選擇的進(jìn)水電磁閥為海鷹FCD3-4型單頭進(jìn)水電磁閥。其控制簡單，使用方便，體積小，價(jià)格低，性能優(yōu)良。</p><p>　　圖2.5 單頭進(jìn)水電磁閥</p><p>　　由圖2.

36、5可知，該電磁閥的額定工作電壓為220V，額定工作電流26mA。</p><p>　　圖2.6 海鷹FCD3-4型單頭進(jìn)水電磁閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　進(jìn)水閥的結(jié)構(gòu)圖如圖2.6所示，未通電時(shí)，電磁線圈13無電流通過，動鐵芯7的橡膠堵頭6在復(fù)位彈簧8作用下，將閥門接盤5的中心孔D封閉。此時(shí)注入水經(jīng)過濾網(wǎng)16流入進(jìn)水腔B內(nèi)，再經(jīng)由閥門接盤5的平面孔A流八平衡腔E內(nèi)，平衡腔E內(nèi)的注入水不

37、能外泄。由于注入的自來水有一定的水壓，而橡膠皮閥門4平衡腔E側(cè)的受壓面積大于其進(jìn)水腔B的受壓面積，使作用于橡膠閥門4的E側(cè)壓大于B側(cè)壓力。因此橡膠閥門4在E側(cè)壓力的作用下緊緊地壓在閥體3出水通道C右端的閥座上，將出水通道C封閉，注入水不能流入C內(nèi)，進(jìn)水閥呈關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　　接通電源后，電磁線圈13有交流電流流過，產(chǎn)生的磁力吸引鐵芯7和橡膠堵頭6向右移動，閥門接盤5的中心孔D被打開，平衡腔內(nèi)的注入水從

38、中心孔D流出。中心孔D的面積大于平衡孔A的面積．E腔內(nèi)的注入水從中心孔D流出的流量遠(yuǎn)大于平衡孔A流入的流量，使E腔內(nèi)水的壓力很快下降，橡膠閥門4在B側(cè)壓力大于E側(cè)壓力的作用下向右鼓起，進(jìn)水閥呈開啟狀態(tài)，注入水從進(jìn)水閥過濾網(wǎng)，經(jīng)進(jìn)水腔B和出水通道C流入盛水桶內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對洗衣機(jī)進(jìn)水。到達(dá)設(shè)定水位后，水位監(jiān)測元件向微處理器輸入水位監(jiān)測信號，程控器對進(jìn)水閥停止供電。進(jìn)水閥閉合，停止進(jìn)水，與此同時(shí)，電動機(jī)得到指令運(yùn)行而進(jìn)入洗滌程序。</p&g

39、t;<p>　　2.4.2 進(jìn)水閥門控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2.7 進(jìn)水閥門控制電路</p><p>　　如圖2.7所示，當(dāng)進(jìn)水閥控制信號為1時(shí)，繼電器KM4線圈得電，繼電器動合觸點(diǎn)閉合，進(jìn)水電磁閥工作，當(dāng)進(jìn)水電磁閥控制信號為0時(shí)，繼電器線圈失電，動合觸點(diǎn)斷開，進(jìn)水閥自動關(guān)閉，停止進(jìn)水。</p><p>　　2.4.3 排水閥門簡介<

40、/p><p>　　本文設(shè)計(jì)所使用的排水閥為外排水式排水閥，外排水式即將排水閥設(shè)在洗衣桶之外。外排水式排水閥主要由牽引機(jī)構(gòu)與閥門兩部分構(gòu)成。</p><p>　　圖2.8 排水閥牽引機(jī)構(gòu)</p><p>　　洗滌時(shí)，電磁閥不得電，銜鐵處在被拉出位置，排水閥關(guān)閉（不流水），當(dāng)有放水或兼有甩干程序時(shí)，電磁閥端子上得電，瞬間產(chǎn)生巨大的磁力，使銜鐵能很快被吸入，并將排水閥門打開，

41、開始排水。</p><p>　　圖2.9 排水閥門機(jī)械結(jié)構(gòu)</p><p>　　外排水閥安裝于排水管的閥座上，排水管接在洗衣桶出水口上。排水閥的開啟和關(guān)閉由排水拉帶控制。在排水拉帶放松時(shí)，橡膠閥在排水閥彈簧力的作用下壓緊在閥座上，依靠橡膠閥口的彈性變形起到封閉作用。當(dāng)排水拉帶被拉起時(shí)，排水拉帶克服彈簧力，將橡膠閥拉起，水即從橡膠閥與閥座間的開口流出。橡膠閥另一端由排水閥蓋壓緊在閥座上而不能

42、漏水。</p><p>　　2.4.4 排水閥門控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2.10 排水閥門控制電路</p><p>　　排水閥控制電路工作原理與圖2.7進(jìn)水閥門控制電路原理相同，在此不再贅述。</p><p>　　2.5 水位檢測電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2.11水位檢測電路設(shè)計(jì)</p>

43、<p>　　如圖2.11所示，水位檢測電路的工作原理是通過桶內(nèi)三個(gè)水位感應(yīng)電極感應(yīng)水位，當(dāng)水位到達(dá)低水位感應(yīng)電極時(shí)，低水位所接開關(guān)管導(dǎo)通，低水位輸出信號端輸出低電平，PLC捕捉電平后執(zhí)行相關(guān)程序，高水位與低水位工作原理相同。</p><p>　　通過各模塊電路的組合調(diào)試，由PLC控制的全制動洗衣機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)基本完成。</p><p><b>　　三、軟件程序?qū)崿F(xiàn)&

44、lt;/b></p><p>　　根據(jù)全自動洗衣機(jī)的功能要求，軟件設(shè)計(jì)主要完成以下功能：</p><p>　?。?）按下啟動按鈕及水位選擇開關(guān)后，洗衣機(jī)啟動，并且開始注水，直到水位上升到開關(guān)設(shè)定的水位，關(guān)閉進(jìn)水閥。</p><p>　　（2）關(guān)閉進(jìn)水閥后延時(shí)2s，然后自動開始洗滌。</p><p>　　（3）洗滌時(shí)，洗衣機(jī)滾筒首先正轉(zhuǎn)3

45、0s，停止2s，然后再反轉(zhuǎn)30s，停止2s。</p><p>　?。?）如此循環(huán)5次，總共320s后開始排水，水排空以后開始脫水，脫水時(shí)間為30s。</p><p>　?。?）第一次脫水完成后開始自動漂洗，重復(fù)（2）～（5）的步驟，一共清洗兩遍。</p><p>　　（6）清洗完成后，洗衣機(jī)報(bào)警3s提示洗衣完成并且自動停機(jī)。</p><p>

46、　?。?）在自動控制的過程中若按下停車按扭，可進(jìn)入手動控制過程，手動控制主要包括可手動排水（不脫水）和手動脫水。</p><p>　　3.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介</p><p>　　本設(shè)計(jì)所使用的編程環(huán)境為三菱公司開發(fā)的PLC編程軟件GX Developer8.52。該軟件適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、La

47、bel語言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。使用簡單，操作方便，是PLC編程人員比較親賴的開發(fā)環(huán)境之一。</p><p>　　圖3.1 GX Developer8.52啟動畫面</p><p>　　圖3.2 GX Developer8.52工作界面</p><p>　　3.2 全自動洗衣機(jī)程序流程圖</p&g

48、t;<p>　　圖3.3全自動洗衣機(jī)程序流程圖</p><p>　　3.3全自動洗衣機(jī)功能梯形圖編程實(shí)現(xiàn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)所采用的編程方法主要為采用步進(jìn)梯形指令構(gòu)成步進(jìn)梯形圖。步進(jìn)梯形指令簡稱步進(jìn)指令。三菱FX系列PLC有兩條步進(jìn)指令：STL和RET，STL是步進(jìn)開始指令，RET是步進(jìn)結(jié)束之令。利用這兩條指令就可以很方便地對順序控制系統(tǒng)的功能圖進(jìn)行編程。</p

49、><p>　　下面根據(jù)全自動洗衣機(jī)所需要實(shí)現(xiàn)的功能對梯形圖進(jìn)行分析。</p><p>　　特殊輔助繼電器M8002為初始化脈沖，僅在運(yùn)行開始瞬間接通。此條指令作用為在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)激活初始狀態(tài)S0。</p><p>　　X002為停止開關(guān)信號輸入端子，X012與X013分別為手動排水與手動脫水控制開關(guān)信號輸入端子，Y005、Y006分別表示排水與脫水控制信號輸出端子。此

50、段梯形圖完成的功能為：在停車開關(guān)按下后根據(jù)X012、X013狀態(tài)分別實(shí)現(xiàn)手動排水與脫水。</p><p>　　X001為啟動信號輸入端子，此段梯形圖完成狀態(tài)S0對應(yīng)功能，即：在無停止信號的前提下，清零計(jì)數(shù)器C1（計(jì)數(shù)器C1功能將在后面程序中具體說明），同時(shí)如果啟動開關(guān)按下，激活狀態(tài)S20。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S20所對應(yīng)的功能，X003、X004、X005分別為高、低、中

51、三個(gè)水位選擇開關(guān)信號輸入端子，X007、X010、X011分別為高、中、低三種水位檢測狀態(tài)的信號輸入端子，Y002為進(jìn)水控制信號輸出端子。此段梯形圖功能為：清零計(jì)數(shù)器C0(計(jì)數(shù)器C0功能將在后面程序中具體說明)，打開進(jìn)水閥，開始進(jìn)水，同時(shí)根據(jù)設(shè)定的水位，檢測水位是否到達(dá)設(shè)定水位，如果到達(dá)則激活狀態(tài)S21。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S21所對應(yīng)的功能，主要完成關(guān)閉進(jìn)水閥后延時(shí)2s的功能。延時(shí)時(shí)間到后激活

52、狀態(tài)S22。定時(shí)器T0定時(shí)時(shí)間為2s。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S22所對應(yīng)的功能，狀態(tài)S22主要完成啟動洗衣機(jī)滾桶，正轉(zhuǎn)30s，時(shí)間到達(dá)后，激活狀態(tài)S23。Y001為啟動信號輸出端子，Y003為洗衣機(jī)滾筒正轉(zhuǎn)控制信號輸出端子，定時(shí)器T1定時(shí)時(shí)間為30s。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S23所對應(yīng)的功能，主要完成洗衣機(jī)洗滌時(shí)，滾筒正轉(zhuǎn)30s完成后的停止轉(zhuǎn)動2s的功能。定

53、時(shí)器T2定時(shí)時(shí)間為2s。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S24所對應(yīng)的功能，狀態(tài)S24主要完成洗衣機(jī)滾筒反轉(zhuǎn)30s，時(shí)間到后，激活狀態(tài)S25的功能。Y004為洗衣機(jī)滾筒反轉(zhuǎn)控制信號輸出端子，定時(shí)器T3定時(shí)時(shí)間為30s。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S25所對應(yīng)的功能，完成的主要功能為：洗衣機(jī)滾筒停轉(zhuǎn)2s，同時(shí)判斷洗滌過程是否已經(jīng)進(jìn)行了5次循環(huán)了，如果沒有，激活狀態(tài)S22，繼續(xù)

54、循環(huán)執(zhí)行從狀態(tài)S20到狀態(tài)S25的程序，如果洗滌已經(jīng)完成了5次循環(huán)過程了，激活狀態(tài)S26。定時(shí)器T4定時(shí)時(shí)間為2s，C0計(jì)數(shù)器用于記錄洗滌循環(huán)次數(shù)，每完成一次洗滌過程計(jì)數(shù)器C0加1，設(shè)定值為5。</p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S26所對應(yīng)的功能，該主要功能為：在完成5次洗滌之后，自動排水，排完水后激活狀態(tài)S27。Y005為排水控制信號輸出端子，X006為檢測排空信號輸入端子。</p><

55、p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S27所對應(yīng)的功能，狀態(tài)S27主要完成排完水后對衣物進(jìn)行脫水30s，同時(shí)判斷是否對衣物已經(jīng)清洗了兩遍，如果未達(dá)到兩遍，則再次激活狀態(tài)S20，重復(fù)狀態(tài)S20到S27的程序，如果清洗次數(shù)達(dá)到兩遍后，激活狀態(tài)S28。Y006為脫水控制信號輸出端子，定時(shí)器T5的定時(shí)時(shí)間為脫水時(shí)間30s。計(jì)數(shù)器C1記錄清洗次數(shù)，設(shè)定值為3，因?yàn)榈谝淮斡?jì)數(shù)器加1并不是清洗過程，所以要完成兩次清洗，計(jì)數(shù)器C1的設(shè)定值應(yīng)設(shè)為3。</

56、p><p>　　此段梯形圖為狀態(tài)S28所對應(yīng)的功能，此狀態(tài)對應(yīng)的功能為：在完成上述所有洗滌過程后自動報(bào)警3s，然后回到初始狀態(tài)。Y007為報(bào)警控制信號輸出端子，定時(shí)器T6定時(shí)時(shí)間為報(bào)警時(shí)間3s。</p><p>　　以上所有狀態(tài)工作的條件都是在停止開關(guān)未接通的情況下。只要停止開關(guān)一接通，則結(jié)束自動控制過程，進(jìn)入手動控制階段，手動控制主要包括可手動排水（不脫水）和手動脫水，根據(jù)手動輸入信號決定所

57、完成的控制功能。</p><p><b>　　3.4 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　連接好PLC，打開軟件，選定合適的通信端口。首先用軟件遠(yuǎn)程使PLC停止工作，RUN燈熄滅。然后把編好的程序?qū)懭隤LC，再用軟件啟動PLC，發(fā)現(xiàn)PLC的RUN指示燈亮，程序運(yùn)行時(shí)，按下啟動按鈕X001，置位狀態(tài)寄存器S20，控制進(jìn)水閥開始進(jìn)水。由外部跟定液位信號，比如選定高水位洗

58、滌，則閉合X003,過一會兒再閉合X007，相當(dāng)于已達(dá)到高水位，從而置位S21，S20自動復(fù)位，關(guān)閉進(jìn)水，同時(shí)啟動T0計(jì)時(shí)器暫停2s。計(jì)時(shí)完畢，T0常開點(diǎn)閉合，置位S22，洗衣機(jī)開始正轉(zhuǎn)，并開啟T1計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)30s。計(jì)時(shí)完畢，T1常開點(diǎn)閉合，置位S23，開啟暫停2s的T2計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)完畢，T2常開點(diǎn)閉合，置位S24，控制電動機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟T3計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)30s。計(jì)時(shí)完畢，T3常開點(diǎn)閉合，從而置位S25，開啟暫停2s計(jì)時(shí)器T4。計(jì)時(shí)到時(shí)，

59、并啟動計(jì)時(shí)器C0，計(jì)數(shù)一次，同時(shí)返回S22，直到計(jì)數(shù)器計(jì)到5次時(shí)，即正反轉(zhuǎn)320s后，置位S26，開始排水.當(dāng)排空后，X011有信號，從而置位S27,啟動脫水，并保持排水，同時(shí)開啟T5計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)30s。計(jì)時(shí)到時(shí)，T5常開點(diǎn)閉合，C1計(jì)數(shù)一次，同時(shí)返回S20，直到C1計(jì)時(shí)3次時(shí)，即反</p><p>　　在程序運(yùn)行中，閉合X2，各狀態(tài)寄存器均無信號，通過選擇手動排水和手動脫水檔位，可實(shí)現(xiàn)手動排水和手動脫水功能。若要

60、實(shí)現(xiàn)輕柔洗功能，需添加X000作為輕柔洗檔位，把X001設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)洗檔位，輕柔洗的過程可以通過一些計(jì)時(shí)器把正反轉(zhuǎn)的時(shí)間設(shè)定的小一些。編程和上述基本類似。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過將近一周的全自動洗衣機(jī)PLC課程設(shè)計(jì)，讓我們收獲頗豐，不僅熟悉了全自動洗衣機(jī)的工作過程，同時(shí)了解到了其內(nèi)部硬件電路的構(gòu)成、每部分電路的設(shè)計(jì)等，還學(xué)會了

61、PLC軟件開發(fā)環(huán)境的使用、各種編程指令的應(yīng)用等。此次軟件編程使用的主要為步進(jìn)指令。步進(jìn)指令簡單，直觀，易于閱讀，使用它來控制洗衣機(jī)的工作過程，很是方便。</p><p>　　通過此次課程設(shè)計(jì)的鍛煉，讓我們加深了對PLC的認(rèn)識和理解，也知道了PLC應(yīng)用于工業(yè)控制的優(yōu)點(diǎn)所在，更重要的是讓我們看到了自己知識的匱乏，也堅(jiān)定了以后要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的向身邊的人虛心請教，同時(shí)要借助于圖書館和網(wǎng)絡(luò)來擴(kuò)充自己的知識面的決心。也只

62、有這樣，在以后的社會競爭中，自己才能有立足之地，才能有所作為。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 董愛華. 可編程控制器原理及應(yīng)用. 北京：中國電力出版社，2009</p><p>　　[2] 謝文輝,張志芳. PLC應(yīng)用技術(shù)易讀通. 北京：中國電力出版社，2008</p><p>

63、;　　[3] 常曉玲. 電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2</p><p>　　[4] 賀哲榮,石帥軍. 流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)（三菱FX2系列）. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.3</p><p>　　[5] 夏路易,石宗義. 電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程.北京：北京希望電子出版社，2002.6</p><p>　　[6]廖

64、常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.第2版. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2007</p><p>　　[7]王兆晶.維修電工（高級）.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2007</p><p>　　[8]熊幸明.工廠電氣控制技術(shù).北京.清華大學(xué)出版社.2005</p><p>　　[9]黃凈.電氣控制與可編程序控制器.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004</p><p>　　

65、[10]三菱電機(jī).FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC編程手冊.2005</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在課程設(shè)計(jì)論文即將完成之際，我們想向曾經(jīng)給予我?guī)椭椭С值娜吮硎局孕牡母兄x！感謝我們的指導(dǎo)老師杜靜靜，本課程設(shè)計(jì)論文是在杜靜靜老師的關(guān)懷和指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我們，

66、在此謹(jǐn)向杜老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我們還要感謝在一起愉快的度過課程設(shè)計(jì)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我們才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。</p><p>　　同時(shí)，我們要感謝信儀系的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我們學(xué)到了專業(yè)知識，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我們愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我們的所

67、有老師、同學(xué)、和朋友，學(xué)無止境。明天，將是我們終身學(xué)習(xí)另一天的開始！ </p><p>　　最后，再次對關(guān)心、幫助我們的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　指令表清單：</b></p><p>　　0 LD M8002</p>

68、;<p><b>　　1 SET S0</b></p><p><b>　　3 LD X002</b></p><p><b>　　4 MPS</b></p><p>　　5 AND X012</p><p>　　6 OUT Y005</p><

69、;p><b>　　7 MPP</b></p><p>　　8 AND X013</p><p>　　9 OUT Y006</p><p><b>　　10 STL S0</b></p><p>　　11 LDI X002</p><p><b>　　12 RS

70、T C1</b></p><p>　　14 AND X001</p><p>　　15 SET S20</p><p>　　17 STL S20</p><p>　　18 LDI X002</p><p><b>　　19 RST C0</b></p><p>

71、　　21 OUT Y002</p><p><b>　　22 MPS</b></p><p>　　23 AND X003</p><p>　　24 AND X007</p><p>　　25 SET S21</p><p><b>　　27 MRD</b></p>

72、<p>　　28 AND X004</p><p>　　29 AND X010</p><p>　　30 SET S21</p><p><b>　　32 MPP</b></p><p>　　33 AND X005</p><p>　　34 AND X011</p>&

73、lt;p>　　35 SET S21</p><p>　　37 STL S21</p><p>　　38 LDI X002</p><p>　　39 OUT T0 K20</p><p><b>　　42 AND T0</b></p><p>　　43 SET S22</p>&

74、lt;p>　　45 STL S22</p><p>　　46 LDI X002</p><p>　　47 OUT Y001</p><p>　　48 OUT Y003</p><p>　　49 OUT T1 K300</p><p><b>　　52 AND T1</b></p>

75、<p>　　53 SET S23</p><p>　　55 STL S23</p><p>　　56 LDI X002</p><p>　　57 OUT T2 K20</p><p><b>　　60 AND T2</b></p><p>　　61 SET S24</p>

76、<p>　　63 STL S24</p><p>　　64 LDI X002</p><p>　　65 OUT Y001</p><p>　　66 OUT Y004</p><p>　　67 OUT T3 K300</p><p><b>　　70 AND T3</b></p&

77、gt;<p>　　71 SET S25</p><p>　　73 STL S25</p><p>　　74 LDI X002</p><p>　　75 OUT T4 K20</p><p><b>　　78 AND T4</b></p><p>　　79 OUT C0 K5</

78、p><p><b>　　82 MPS</b></p><p><b>　　83 AND C0</b></p><p>　　84 SET S26</p><p><b>　　86 MPP</b></p><p><b>　　87 ANI C0<

79、/b></p><p>　　88 SET S22</p><p>　　90 STL S26</p><p>　　91 LDI X002</p><p>　　92 OUT Y005</p><p>　　93 AND X006</p><p>　　94 SET S27</p>&

80、lt;p>　　96 STL S27</p><p>　　97 LDI X002</p><p>　　98 OUT Y001</p><p>　　99 OUT Y006</p><p>　　100 OUT T5 K300</p><p>　　103 AND T5</p><p>　　104

81、OUT C1 K3</p><p><b>　　107 MPS</b></p><p>　　108 AND C1</p><p>　　109 SET S28</p><p><b>　　111 MPP</b></p><p>　　112 ANI C1</p>&

82、lt;p>　　113 SET S20</p><p>　　115 STL S28</p><p>　　116 LDI X002</p><p>　　117 OUT Y007</p><p>　　118 OUT T6 K30</p><p>　　121 AND T6</p><p>　　12