PLC课程设计（论文）-全自动洗衣机控制系统设计(三)

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1、机电工程学院课程设计说明书设计题目:全自动洗衣机控制系统设计（三）学生姓名：学号：专业班级：机制F09指导教师：2012年12月08日内容摘要本文介绍了采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件来控制在经过高低水位和强弱洗模式选择后，洗衣机的进水、洗涤、排水、脱水、报警等的全自动控制系统。文章介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程图及程序梯形图，对按钮及其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的

2、自动化。由于洗涤，排水，脱水的时间均由PLC内计计时器控制，所以只要改变计时器参数就可以改变时间。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。关键词：PLC；全自动洗衣机；按钮0目录第1章引言1第2章系统总体方案设计22.1控制系统流程图22.2系统设计方案32.3洗衣机硬件配置及组成原理32.4PLC接线图82.5程序梯形图92.6程序调试172.7程序语句表22结论28设计总结29谢辞30参考文献3120第1章引言全自动洗衣机是将洗衣机的全过程如进水、洗涤、排水、脱水、报警等过程预先写入N个程序，由程序来控制洗衣机的

3、进水量、洗涤时间、循环次数、排水、脱水洗涤等，所有工作完成后有蜂鸣器报警提示。根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC来实现洗涤过程的控制。全自动洗衣机控制系统利用西门子S7-200系列PLC的特点，对按钮，电磁阀，开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤，排水，脱水的时间由PLC内定时器和计数器控制，所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变洗涤时间和循环次数。也可以把上面设定的程序时间定下来，作为固定程序使用,充分表现现代家电品的实用性。在洗衣机控制方面，在PLC问世之前

4、，工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。而利用PLC控制的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。20第2章系统总体方案设计2.1控制系统流程图如图2-1为全自动洗衣机的洗涤动作程流程图,根据控制流程图并按照设计任务书进行程序的设计；图2

5、-1全自动洗衣机的洗涤动作程流程图202.2系统设计方案通常地，人们采用洗衣机来洗衣服需要经历洗涤、漂洗、排水、脱水等4个环节，而在全自动洗衣机中，这样的一个过程全由PLC来完成。并且，全自动洗衣机需要其控制系统足够可靠，以避免洗衣机轻易出现故障。全自动洗衣机的简单工作过程如图2.1所示。其中，洗衣的方式（强洗或是标准）、洗衣中的水位选择（高水位洗衣、低水位洗衣等）等两个方面需要在人们将衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。并且是必须选择的洗衣参数。当选择了一种洗衣参数后，按下启动按钮，洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。全

6、自动洗衣机系统中，PLC主要完成以下功能：1．检测功能（1）检测洗衣的方式：强洗或者是弱洗的选择。（2）检测洗衣时的水位：高水位或者是低水位的选择。（3）检测进水是否到了需要的水位，即进水是否完成。（4）检测排水是否已经完成。2.控制功能（1）控制进水、洗涤、排水、脱水等洗衣机的动作。（2）控制洗涤、脱水等的时间长短。（3）控制洗涤的次数。（4）控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。（5）控制完成洗衣时的信号提示。针对洗涤循环次数的控制有两种方案可供选择：方案一、利用计数器来控制循环次数，每循环一次，计数器加1

7、，达到设定值后执行下一个程序。优缺点：思路简单，易于理解，但程序量稍大，易出错。方案二、利用循环程序指令，调用强洗弱洗子程序，循环完成执行下一程序。优缺点：优化程序结构，结构清晰，但在所下载模拟器中无法运行，调试。方案选择：为加强常用计数器的运用熟练程度，并根据编者水平和无法调试的具体情况选择方案一为最终方案。202.3洗衣机硬件配置及组成原理根据控制流程图，来实现功能。选择西门子S7-200系列PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、

8、CPU226XM等之分。此全自动洗衣机系统中总共有7个数字量输入，10个数字量输出，共需17点I/O,根据I/O点数及程序容量，选择了CPU224作为其主机。启动按钮用来控制全自动洗衣机开始工作与否，一般地，在用户在洗衣机内放入衣服，且已经准备好开始洗衣服之后，按下启动按钮，全自动洗衣机开始洗衣。停止按