全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要采用PLC控制技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，跟傳統(tǒng)的洗衣機(jī)相比更具有智能，實(shí)時(shí)監(jiān)控，人性化的功能。本系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)集中體現(xiàn)在：實(shí)現(xiàn)功能齊全、外圍電路簡(jiǎn)單、時(shí)間計(jì)算精確以及可維護(hù)方便等。具有可靠性高、安全性好、開(kāi)發(fā)價(jià)值高等一系列優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　可編程控制器(PLC)是以計(jì)算

2、機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)化控制裝置,它的功能性強(qiáng),可靠性高,編程簡(jiǎn)單,使用方便,體積小巧,近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,被譽(yù)為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化主要支柱之一。在現(xiàn)代的社會(huì)，全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)入各個(gè)家庭，本文介紹了PLC用于全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)，其可改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，有利于降低成本和提高可靠性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC、洗衣機(jī)、全自動(dòng)</p><p><b>　

3、　Abstract</b></p><p>　　The design mainly adopts PLC control technology to design automatic washing system, compared with the traditional washing machine; it concludes a more real-time monitoring, human

4、 intelligence. Our greatest strengths embodied in ： Function is strong and the external circuits is simple, time calculate accurately, and safeguard it conveniently. It has a high reliability, security and development of

5、 high value on a number of advantages. </p><p>　　PLC is takes core to control devised the calculator technique as the in general use automation control equip to computer skills. Its function is strong, the c

6、redibility is high, the plait distance is simple, the usage is convenient, the physical volume is cleverly made, in these years, PLC is the extensive application, and drive for contemporary the industrial automation main

7、ly pays one of the pillars. In the modern time, the Full-automatic washer is entering every family. The article introduces</p><p>　　Keywords: PLC、 washing machine、automation</p><p><b>　　目

8、 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1.1 PLC的基本概念3</p><p>　　1.2 PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理4</p><p>　　1.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理6</p><p>　　1.4 電動(dòng)機(jī)正

9、反轉(zhuǎn)工作原理9</p><p>　　第二章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則與設(shè)計(jì)步驟10</p><p>　　2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則10</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)步驟11</p><p>　　第三章 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置13</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)

10、圖如圖二所示。13</p><p>　　3.2PLC框架配置圖及機(jī)型13</p><p>　　3.3 I/O地址分配14</p><p>　　第四章 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試15</p><p><b>　　4.1流程圖15</b></p><p>　　4.2程序的構(gòu)成1

11、5</p><p>　　第五章 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)PLC程序18</p><p>　　5.1 系統(tǒng)資源分配（I/O口分配）18</p><p>　　5.2 功能圖20</p><p>　　5.3 梯形圖21</p><p>　　5.4 指令表24</p><p>　　5.5 波形仿真

12、25</p><p>　　5.6 PLC接線圖29</p><p>　　第六章 設(shè)計(jì)的不足及需改進(jìn)方法30</p><p>　　第七章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)31</p><p><b>　　第八章 致謝32</b></p><p>　　第九章參考文獻(xiàn)32</p><p&

13、gt;<b>　　第一章 緒 論 </b></p><p>　　1.1、PLC的基本概念</p><p>　　PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是：一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部?jī)?chǔ)存程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算，

14、定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入\輸出控制各種類型的機(jī)械或聲場(chǎng)過(guò)程。</p><p>　　PLC是基于電子計(jì)算機(jī)，且適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的電控制器。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過(guò)電路的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制，而主要靠運(yùn)行儲(chǔ)存于PLC內(nèi)存中的程序，進(jìn)行出入信息變換實(shí)現(xiàn)控制。</p><p>　　出入信息變換，可靠物理實(shí)現(xiàn)，可以說(shuō)是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本要

15、點(diǎn)。</p><p>　　出入信息變換運(yùn)行儲(chǔ)存于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序（不可更改），又有用戶自行開(kāi)發(fā)的應(yīng)用（用戶）程序。系統(tǒng)程序提供運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)，還為PLC程序可靠運(yùn)行及信號(hào)與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計(jì)。什么樣的控制要求，就應(yīng)有什么樣的用戶程序。</p><p>　　可靠物理實(shí)現(xiàn)主要靠輸入（INPUT）及輸出（OUTPUT）

16、電路。PLC的I/O電路，都是專門設(shè)計(jì)的。輸入電路要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，以去掉高頻干擾。而且與內(nèi)部計(jì)算機(jī)電路在電上是隔離的，靠光耦元件建立聯(lián)系。輸出電路還要進(jìn)行功率放大，已足以帶動(dòng)一般的工業(yè)控制元件，如電磁閥、接觸器等等。</p><p>　　I/O電路是很多的，每一輸出點(diǎn)或輸入點(diǎn)都要有一個(gè)I或O電路。PLC有多I/O用點(diǎn)，一般也就有多少個(gè)I/O用電路。但由于它們都是有高度集成化的電路組成的，所以，所占體積并不大

17、。輸入電路時(shí)刻監(jiān)視著輸入狀態(tài)，并將其暫存于輸入暫存器中。每一輸入點(diǎn)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)其信心的暫存器。</p><p>　　輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點(diǎn)。輸出鎖存器與輸出點(diǎn)也是一一對(duì)應(yīng)。</p><p>　　這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實(shí)際就是PLC處理器I/O口的寄存器。它們與計(jì)算機(jī)內(nèi)存交換信息通過(guò)計(jì)算機(jī)總線，并主要由運(yùn)行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。把輸入暫存器的而信息獨(dú)到PLC的內(nèi)存中，稱

18、輸入刷新。PLC內(nèi)存有專門開(kāi)辟的存放輸入信息的映射區(qū)。這個(gè)區(qū)的每一對(duì)應(yīng)位（bit）稱之為輸入繼電器，或稱軟接點(diǎn)。這些位置成1，表示接點(diǎn)通，置成0為接點(diǎn)斷。由于它的狀態(tài)是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入狀態(tài)。</p><p>　　1.2、PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　1.2.1 PLC的結(jié)構(gòu):</p><p>　　PLC主要由CPU模塊、輸入模

19、塊、輸出模塊和編程模塊裝置組成，它的特殊功能模塊用來(lái)完成某些特殊的任務(wù)。</p><p><b>　　(1) CPU模塊</b></p><p>　　CPU主要又微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；</p><p><b>　　(2)

20、存儲(chǔ)器模塊</b></p><p>　　存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)?？删幊炭刂破髋溆袃煞N存儲(chǔ)器:系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器.系統(tǒng)存儲(chǔ)器:存放系統(tǒng)管理程序,用只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn).用戶存儲(chǔ)器:存放用戶編制的控制程序,一般用RAM實(shí)現(xiàn)或固化到只讀存儲(chǔ)器中.</p><p><b>　　(3)I/O模塊</b></p><p>　　輸入模塊(inpu

21、t)和輸出模塊(output)簡(jiǎn)稱I/O模塊，它們是聯(lián)系系統(tǒng)外部設(shè)備和CPU模塊的橋梁,是連接用戶輸入輸出設(shè)備和PLC控制器,將各輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC標(biāo)準(zhǔn)電平供PLC處理,再將處理好的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成用戶設(shè)備所要求的信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載. </p><p>　　對(duì)輸入輸出接口的要求:良好的抗干擾能力;對(duì)各類輸入輸出信號(hào)(開(kāi)關(guān)量、模擬量、直流量、交流量)的匹配能力.PLC輸入輸出接口的類型:模擬量輸

22、入輸出接口、開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口(直流、交流及交直流).用戶應(yīng)根據(jù)輸入輸出信號(hào)的類型選擇合適的輸入輸出接口.</p><p><b>　　(4)編程模塊</b></p><p>　　編程器是PLC必不可少的重要外部設(shè)備。編程器將用戶所希望的功能通過(guò)編程語(yǔ)言送到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。編程器不僅能對(duì)程序進(jìn)行寫入、讀出、修改，還能對(duì)PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也是用戶與

23、PLC之間進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的界面。隨著PLC的功能不斷增強(qiáng)，編程語(yǔ)言多樣化，編程已經(jīng)可以在計(jì)算機(jī)上完成。</p><p>　　圖1-1 PLC結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.2.2 PLC的工作原理 </p><p>　　(一) 基本工作模式:PLC有運(yùn)行模式和停止模式： </p><p><b>　　1.運(yùn)行模式:</b&g

24、t;</p><p>　　它分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個(gè)階段.</p><p><b>　　2.停止模式:</b></p><p>　　當(dāng)處于停止工作模式時(shí),PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容. </p><p>　　(二) PLC工作過(guò)程:</p><p><

25、b>　　a.內(nèi)部處理階段:</b></p><p>　　在此階段,PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常,復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器,以及完成一些其它內(nèi)部工作.</p><p><b>　　b.通信服務(wù)階段</b></p><p>　　在此階段,PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令,更新編程器的顯示內(nèi)容等,當(dāng)PLC處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí),只

26、進(jìn)行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容.</p><p><b>　　c.輸入處理階段</b></p><p>　　輸入處理也叫輸入采樣.在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài),并將所讀取的信息存到輸入映象寄存器中,此時(shí),輸入映像寄存器被刷新.</p><p><b>　　d.程序處理階段</b></p><p&

27、gt;　　按先上后下,先左后右的步序,對(duì)梯形圖程序進(jìn)行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中.但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令,則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址.</p><p><b>　　e.輸出刷新階段</b></p><p>　　程序處理完畢后,將所有輸出映象寄存器中各點(diǎn)的狀態(tài),轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中,再通過(guò)輸出端驅(qū)動(dòng)外

28、部負(fù)載.</p><p>　　在運(yùn)行模式下, PLC按上述五個(gè)階段進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)工作,稱為循環(huán)掃描工作方式.</p><p>　　(三) PLC工作方式與特點(diǎn):</p><p>　　集中采樣、集中輸出、周期性循環(huán)掃描,"串行"工作方式</p><p>　　1. 掃描周期:PLC 的工作方式是一個(gè)不斷循環(huán)的順序掃描工作方

29、式.每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期. </p><p>　　PLC 運(yùn)行正常時(shí),掃描周期的長(zhǎng)短與 CPU 的運(yùn)算速度有關(guān),與I/O 點(diǎn)的情況有關(guān),與用戶應(yīng)用程序的長(zhǎng)短及編程情況等均有關(guān).通常用 PLC 執(zhí)行 1K 指令所需時(shí)間來(lái)說(shuō)明其掃描速度 ( 一般 1~10ms/K) .</p><p>　　2. 輸出滯后:指從PLC的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化至它所控制的外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的

30、時(shí)間間隔.一般為幾十—100ms.</p><p>　　引起輸出滯后的因素:輸入模塊的濾波時(shí)間、輸出模塊的滯后時(shí)間、掃描方式引起的滯后.</p><p>　　3. 由于PLC是集中采樣,在程序處理階段即使輸入發(fā)生了變化,輸入映象寄存器中的內(nèi)容也不會(huì)變化,要到下一周期的輸入采樣階段才會(huì)改變.</p><p>　　4. 由于PLC是串行工作,所以PLC的運(yùn)行結(jié)果與梯形圖

31、程序的順序有關(guān).</p><p>　　1.3、全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　1、全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖：</p><p>　　全自動(dòng)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(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)

32、，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水閥打開(kāi)，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(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)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(kāi)關(guān)分別用來(lái)檢測(cè)高低水位。啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作，停止按鈕用來(lái)手動(dòng)停止進(jìn)水、停水、脫水及報(bào)警，排水按鈕用來(lái)手動(dòng)排水。</p><p>　　圖1-2 自動(dòng)洗衣

33、機(jī)示意圖</p><p>　　2、普通洗衣機(jī)的工作流程示意圖如圖1-3所示。</p><p>　　洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水、洗衣、排水和脫水4個(gè)過(guò)程組成。在半自動(dòng)洗衣機(jī)中，這4個(gè)過(guò)程分別用相應(yīng)的按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)控制。全自動(dòng)洗衣機(jī)中，這4個(gè)過(guò)程可做到全自動(dòng)依次運(yùn)行，直至洗衣結(jié)束。</p><p>　　自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗衣、排水和脫水是通過(guò)水位開(kāi)關(guān)、電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合

34、進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。水位開(kāi)關(guān)用來(lái)控制進(jìn)水到洗衣機(jī)內(nèi)高、中、低水位；電磁進(jìn)水閥起著通\斷水源的作用。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開(kāi)，將水注入；排水時(shí)，電磁排水閥打開(kāi)，將水排出；洗衣時(shí)，洗滌電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。</p><p>　　圖1-3 普通洗衣機(jī)的工作流程示意圖</p><p><b>　　3、設(shè)備控制要求</b></p><p&

35、gt;　　全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求是能實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行”和“強(qiáng)制停止”兩種控制方式。</p><p><b>　　正常運(yùn)行</b></p><p>　　“正常運(yùn)行”方式具體控制要求如下。</p><p>　　將水位通過(guò)水位選擇開(kāi)關(guān)設(shè)在合適的位置（高、中、低），按下“啟動(dòng)”按鈕，開(kāi)始進(jìn)水，達(dá)到設(shè)定的水位后，停止進(jìn)水。</p><

36、;p>　　進(jìn)水停止5S后開(kāi)始洗衣。</p><p>　　洗衣時(shí)，正轉(zhuǎn)30S，停止5S，然后反轉(zhuǎn)30S，停5S。</p><p>　　如此循環(huán)共5次，總共375S后開(kāi)始排水，排空后脫水20S。</p><p>　　然后再進(jìn)水，重復(fù)（1）~(4)步，如此循環(huán)共3次。</p><p>　　洗衣過(guò)程完成，報(bào)警10S并自動(dòng)停機(jī)。 </p&g

37、t;<p><b>　　強(qiáng)制停止</b></p><p>　　“強(qiáng)制停止”方式具體控制要求如下。</p><p>　　若按下“停止”按鈕，洗衣過(guò)程停止，即洗滌電機(jī)會(huì)和脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥全部閉合。</p><p>　　可用手動(dòng)排水開(kāi)關(guān)和手動(dòng)脫水開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)排水和脫水。</p><p>　　

38、1.4 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)工作原理</p><p>　　圖1-4 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖</p><p>　　當(dāng)在控制電路中，按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕時(shí)，KM1線圈通電，其主觸點(diǎn)及輔助觸點(diǎn)吸合，形成自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；同理，按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕時(shí)，KM2線圈通電，其主觸點(diǎn)及輔助觸點(diǎn)吸合，形成自鎖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。</p><p>　　第二章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則與設(shè)計(jì)步驟</

39、p><p>　　2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，再設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，因遵循以下基本原則：</p><p>　　最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求</p><p>　　充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制

40、系統(tǒng)的首要的前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，手機(jī)控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。同時(shí)要注和現(xiàn)場(chǎng)的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)為難題和疑難問(wèn)題。</p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)的安全可靠</p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)能長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)

41、重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)電保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常條件下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。</p><p>　　3．力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便</p><p>　　一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，擔(dān)心工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的

42、維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該是、使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要是控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。</p><p><b>　　4．適應(yīng)發(fā)展的需要</b></p><p>　　由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)也將不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)

43、要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)的發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入\輸出模塊、I\O數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有余量，以滿足今后的生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)。</p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　一般PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如下圖2-1所示，具體操作如下：</p><p><b>　?。?）控制要求分

44、析</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)之前，必須對(duì)工藝流程進(jìn)行細(xì)致的分析，詳細(xì)了解控制對(duì)象和控制要求，這樣才能真正明白自己要完成的任務(wù)，設(shè)計(jì)出令人滿意的控制系統(tǒng)。</p><p>　　（2）確定I/O設(shè)備</p><p>　　根據(jù)控制要求選擇合理的輸入設(shè)備（控制按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（接觸器、繼電器等）。并根據(jù)選用的輸入、輸出設(shè)備

45、的類型和數(shù)量，確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。</p><p>　?。?）選擇合適的PLC</p><p>　　確定PLC的點(diǎn)數(shù)后，就根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求等來(lái)進(jìn)行PLC的選擇。選擇包括機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、輸入輸出模塊、電源模塊和智能模塊等。</p><p>　?。?）PLC程序設(shè)計(jì)</p><p>　　本階段就是根據(jù)控制對(duì)象和控制要求對(duì)PLC進(jìn)行編

46、程。首先把工藝流程分為若干階段，確定每一階段的輸入信號(hào)和輸出要控制的設(shè)備，還有不同階段之間的關(guān)系，然后畫出程序流程圖，最后再進(jìn)行程序編制。</p><p>　?。?）I/O點(diǎn)數(shù)分配</p><p>　　點(diǎn)數(shù)分配就是PLC的I/O端子和輸入/輸出設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系，畫出I/O接線原理圖。</p><p><b>　?。?）模擬調(diào)試</b></p

47、><p>　　程序編制好后，可以用按鈕和開(kāi)關(guān)模擬數(shù)字量，電壓源和電流源代替模擬量，進(jìn)行模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。</p><p><b>　?。?）現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試</b></p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實(shí)際問(wèn)題，然后經(jīng)過(guò)修正后使其滿足控制要求。</p><p

48、><b>　?。?）整理技術(shù)文件</b></p><p>　　這一步主要包括整理與設(shè)計(jì)有關(guān)的文檔，包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書、I/O接線原理圖、程序清單和使用說(shuō)明書等。</p><p>　　圖2-1 設(shè)計(jì)步驟示意圖</p><p>　　第三章 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)

49、圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)圖</p><p>　　PLC框架配置圖及機(jī)型</p><p>　　全自動(dòng)洗衣機(jī)控制采用三菱FX2N系列整體式PLC。PLC框架配置如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 PLC框架配置圖</p><p>　　規(guī)格型號(hào):FX2N-24M

50、R-001; </p><p>　　產(chǎn)品用途: 由于FX2N系列PLC具有對(duì)于輸入/輸出、邏輯控制以及通訊/鏈接功能的可擴(kuò)展性，因此它對(duì)普遍的解決方案有廣泛的適用范圍。</p><p>　　產(chǎn)地:上海; 供貨地:上海; </p><p>　　輸入輸出形式:繼電器 ; </p><p>　　尺寸

51、（mm）寬*厚*高:90x75x90(3.6x3.0x3.5) ;  FX2N系列PLC是一種普遍選擇方案，最多可達(dá)128點(diǎn)控制。由于FX2N系列PLC具有對(duì)于輸入/輸出、邏輯控制以及通訊/鏈接功能的可擴(kuò)展性，因此它對(duì)普遍的解決方案有廣泛的適用范圍.</p><p>　　3.3 I/O地址分配</p><p>　　由于CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入，有10點(diǎn)數(shù)字量輸出

52、，因此不需要輸入/輸出模塊。I/O分配采用自動(dòng)分配方式，模塊上的輸入端子對(duì)應(yīng)的輸入地址是X0-X10，輸出端子對(duì)應(yīng)的輸出地址是Y0-Y5。</p><p>　　第四章 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試</p><p><b>　　4.1流程圖</b></p><p>　?。?）正常運(yùn)行流程圖如圖4-1所示。</p><p

53、>　?。?）強(qiáng)制停止流程圖如圖4-2所示。</p><p><b>　　4.2程序的構(gòu)成</b></p><p>　　這個(gè)程序有自動(dòng)方式和手動(dòng)方式兩種。在自動(dòng)方式下，PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)（適用于機(jī)械一切都工作正常的情況下）。在手動(dòng)方式下是在緊急停止情況下，可以手動(dòng)進(jìn)行排水和脫水。</p><p>　　3.3 程序的下載、安裝

54、和調(diào)試</p><p>　　將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。全自動(dòng)洗衣機(jī)程序是由GX-Developer軟件的指令完成，正常工作時(shí)程序存放在存儲(chǔ)卡中，若要修改程序，先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下，運(yùn)行GX-Developer編程軟件，打開(kāi)全自動(dòng)洗衣機(jī)程序，即可在線調(diào)試，也可用編程器進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　圖4-1 強(qiáng)制停止流程圖&

55、lt;/p><p>　　圖4-2 正常運(yùn)行流程</p><p>　　第五章 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)PLC程序</p><p>　　5.1 系統(tǒng)資源分配（I/O口分配）</p><p><b>　　1）數(shù)字量輸入部分</b></p><p>　　這個(gè)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、高水位、脫

56、水等輸入點(diǎn)。具體的輸入地址分配如表一所示。</p><p>　　表5-1：輸入地址分配</p><p><b>　　2）數(shù)字量輸出部分</b></p><p>　　這個(gè)控制系統(tǒng)需要控制的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、洗滌電動(dòng)機(jī)、脫水桶、報(bào)警器共５個(gè)設(shè)備。但是由于洗滌電動(dòng)機(jī)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)狀態(tài)，分別都對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，所以輸出點(diǎn)該有６個(gè)。具體的

57、輸出地址分配如表２所示。</p><p>　　表5-2：輸出地址分配</p><p>　　3）定時(shí)器、計(jì)數(shù)器部分</p><p>　　該控制系統(tǒng)用到了6個(gè)定時(shí)器、兩個(gè)計(jì)數(shù)器，具體如下：</p><p>　　表5-3：定時(shí)計(jì)數(shù)器</p><p>　　5.2 PLC接線圖</p><p><b

58、>　　圖5-1</b></p><p><b>　　5.3 順序功能圖</b></p><p><b>　　5.4 梯形圖</b></p><p><b>　　5.5 指令表</b></p><p><b>　　5.6 波形仿真</b>&

59、lt;/p><p><b>　　1.高水位</b></p><p><b>　　正洗</b></p><p><b>　　3反洗</b></p><p><b>　　4.排水</b></p><p><b>　　5脫水<

60、/b></p><p><b>　　6.報(bào)警</b></p><p>　　第六章 設(shè)計(jì)的不足及需改進(jìn)方法</p><p>　　不足一：進(jìn)水量必須超過(guò)設(shè)定水位較多后才會(huì)停止進(jìn)水</p><p>　　分析與檢修：此現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)際水位已達(dá)到規(guī)定高度時(shí)，水壓開(kāi)關(guān)集氣室內(nèi)的空氣壓力仍達(dá)不到規(guī)定值，只有繼續(xù)升高水位，水壓開(kāi)關(guān)彩繪

61、動(dòng)作。具體原因和處理方法如下：</p><p>　　水壓開(kāi)關(guān)集氣室導(dǎo)氣接嘴堵塞或漏氣。只要清除導(dǎo)氣接嘴處雜物；或在漏氣處用膠水封好即可，若是導(dǎo)氣軟管老化扭結(jié)或破裂漏氣則要更換導(dǎo)氣軟管；</p><p>　　水壓開(kāi)關(guān)水位控制彈簧壓縮量過(guò)大。只要將調(diào)節(jié)螺釘旋出一些，減小水位控制彈簧預(yù)壓縮量即可；</p><p>　　水壓開(kāi)關(guān)內(nèi)換向頂桿及傳動(dòng)部件變形或損壞。可通過(guò)修復(fù)校正

62、來(lái)解決，嚴(yán)重時(shí)則要更換水壓開(kāi)關(guān)。</p><p>　　不足二：排水速度變慢</p><p>　　分析與檢修：此故障一般是排水閥未完全打開(kāi)或排水管路不暢所致。具體原因和處理方法是：</p><p>　?。?）排水閥內(nèi)有雜物堵塞或排水軟管彎折變形。只要清除排水閥內(nèi)雜物或更換排水軟管即可解決；</p><p>　　（2）排水拉桿與橡膠閥門間隙變大，

63、只要適當(dāng)調(diào)小排水拉桿與橡膠閥門的間隙即可；</p><p>　　（3）排水閥內(nèi)彈簧太長(zhǎng)或失去彈性。只要更換內(nèi)彈簧即可</p><p>　　不足三：洗滌時(shí)，電機(jī)正反轉(zhuǎn)正常，而波輪只能單向反轉(zhuǎn)不能正轉(zhuǎn)</p><p>　　分析與檢修：此故障系離合器棘爪撥叉變形或調(diào)節(jié)螺釘旋入過(guò)</p><p>　　深，使棘爪工作位置不能到位，導(dǎo)致洗滌軸與脫水軸在洗

64、滌狀態(tài)下未分離所致。</p><p>　　因離合器棘爪工作位置不到位時(shí)，方絲離合簧不能被撥松，使洗滌軸和脫水軸都被離合簧抱緊，而脫水軸在洗滌狀態(tài)下又被制動(dòng)帶抱緊。當(dāng)離合器皮帶輪順時(shí)針?lè)较蛘D(zhuǎn)時(shí)，則不能帶動(dòng)撥輪逆時(shí)針?lè)较蚍崔D(zhuǎn)時(shí)，既是離合器方絲離合簧旋松方向，使洗滌軸與脫水軸分離，又是離合器鈕簧旋緊方向，脫水軸仍被制動(dòng)帶抱緊，此時(shí)撥輪可以反向轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　先適當(dāng)調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘，使棘

65、爪撥叉與制動(dòng)桿間隙在正常范圍內(nèi)，若棘爪撥叉變形損壞，可對(duì)棘爪撥叉進(jìn)行修復(fù)校正，嚴(yán)重時(shí)要更換棘爪撥叉才能解決問(wèn)題。</p><p>　　第七章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，課程設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)，我的課程設(shè)計(jì)終于寫完了。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)之前覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的想法太片面了。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所

66、學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)是我明白了自己原來(lái)的知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)的東西還很多，以前總是覺(jué)得自己什么東西都會(huì) ，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間相互幫助，有什么不懂的大家一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同

67、的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)們。</p><p>　　我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的都卻覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真到真正用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真正學(xué)會(huì)了。</p><p>

68、　　在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張老師、姚老師、任老師和王老師等對(duì)我們的悉心指導(dǎo)，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我通過(guò)查閱大量閱讀資料，與同學(xué)交流和自學(xué)并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的工作有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)作過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。</p&

69、gt;<p><b>　　第八章 致謝</b></p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我深刻的體會(huì)到了實(shí)踐和理論的區(qū)別于聯(lián)系，讓我明白怎么樣才能把握理論應(yīng)用于實(shí)踐，在這次實(shí)訓(xùn)中，我得到了鍛煉，但是也感到自己的不足，因此，我必須在剩下的時(shí)間內(nèi)對(duì)自己提高要求，讓自己適應(yīng)社會(huì)潮流，滿足社會(huì)需要，所以我應(yīng)該中心的感謝學(xué)校給我們提供的機(jī)會(huì)，讓我在設(shè)計(jì)中體會(huì)到了我現(xiàn)在所處的位置和將來(lái)要達(dá)到的位

70、置，同時(shí)也要感謝老師給我的指導(dǎo)和同學(xué)給我的幫助。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、孫平主編《可編程控制器原理及應(yīng)用》. 2002.5</p><p>　　2、王永華主編《現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù)》北京航空航天大學(xué). 200

71、2.5</p><p>　　3、胡學(xué)林主編《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》.高等教育出版社.2000。4</p><p>　　5、張運(yùn)波. 工廠電氣控制技術(shù). 2001 </p><p>　　6、田瑞庭. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 1994 </p><p>　　7、曲非非. PLC應(yīng)用技術(shù)200例 2003 </p><p>　

72、　8、常斗南. 可編程序控制器「原理⊙應(yīng)用⊙實(shí)驗(yàn)」第2版 2002 </p><p>　　9、肖明耀.PLC原理與應(yīng)用.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2006</p><p>　　10、馬光.全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器 [J] .家用電器，1999 </p><p>　　11、 史國(guó)生. 電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><