基于plc的洗衣机控制系统设计

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1、前言这个课程设计是我校自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性实验教学环节，是实现理论知识与实际生活相结合的重要手段。我的课程设计是做基于PLC控制的洗衣机电气控制系统，它是在我们学习PLC编程及应用这门课后对我们所学习的理论知识与实际生活联系的一次检验。在这次课程设计中所使用的是西门子公司生产的S7-200PLC来实现对洗衣机控制系统的控制。在这份课程设计是以洗衣机的工作原理和硬件结构为基础，以实现洗衣机控制要求为重点来写的。在这份课程设计中首先第1章概述中介绍了洗衣机的基础知识简介及控制要求；第2章洗衣机控制系

2、统方案的选择中介绍了继电器控制方案、单片机控制方案、PLC控制方案的优缺点及这次课程设计为什么选择用PLC控制方案；在第3、4章对洗衣机控制系统软、硬件的设计进行了详细说明；第5章则是对第4章所设计出的控制系统软件部分的调试。目录第1章洗衣机控制系统概述11.1洗衣机的用途及基本组成结构11.2控制要求2第2章控制方案论证32.1继电器控制方案32.2单片机控制方案32.3PLC控制方案42.4结论4第3章控制系统硬件设计53.1电动机控制线路的设计53.1.1电动机控制线路电器元件的选择53.1.2电动机控制线路

3、原理图设计63.2PLC控制系统设计73.2.1PLC的I/O口分配73.2.2PLC的定时/计数器说明73.3PLC外部接电路设计8第4章控制系统软件设计94.1洗衣机工作过程顺序功能图设计94.2洗衣机控制程序设计10第5章控制系统调试145.1仿真软件调试步骤145.2洗衣机控制系统系统的仿真调试14结束语16参考文献17感谢18附录19洗衣机控制系统第1章洗衣机控制系统概述1.1洗衣机的用途及基本组成结构自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水

4、龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。洗衣机的结构如图1.1所示图1.1自动洗衣机示意图全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋

5、转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正1洗衣机控制系统转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。1.2控制要求PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，水满（即水位到达高低）时停止进水。（2）当水位到达高水位后开始洗涤。（3）洗涤时，正转15秒后暂停，暂停3秒后开始反转洗涤，反转洗涤15秒后暂停，暂停3秒。（4）若没完成正、反洗3次，则返

6、回到从正洗开始的动作，若完成正、反洗3次后开始排水，排空后（水位下降到低水位）开始脱水并继续排水。脱水60秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。（5）若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。（6）报警5秒结束全部过程，自动停机。（7）此外按排水按钮可实现手动排水；按停止按扭可实现手动停止进水、排水、脱水及报警。2洗衣机控制系统第2章控制方案论证通过对自动洗衣机的控制要求进行分析，能满足上述洗衣机控制要求的控制方案共有继电器控制、单片机控制、PLC控制3

7、种，每一种控制都有自己的优缺点。2.1继电器控制方案继电器-接触器控制系统是由接触器、继电器、主令电器和保护电器按照一定的控制逻辑接线组成的控制系统。其工作原理就是采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串联或并联，及延时继电器的滞后动作等组成控制逻辑，从而实现对电动机或其他机械设备的起动、停止，反向、调速及多台设备的顺序控制和自动保护功能。继电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能、较为困难。另外，继电器的触点数量有限

8、，所以继电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合。继电器控制系统依靠机械触点的动作实现的，工作频率低，触点的开关动作一般在几十毫秒数量级，且机械触点还会出现抖动问题。由于继电器控控制系统使用了大量的机械触点，连线多，触点开