PLC课程设计——全自动洗 衣机

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1、1引言1.1系统背景描述现在，全自动洗衣机已经进入了千家万户之中，极大的方便了人们的日常生活，提高了人们的生活质量，使人们从那繁重的体力劳动中解脱出来。所谓全自动洗衣机，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,洗衣完成时由扬声器发出响声。本文是基于三菱FX2N系列PLC的全自动洗衣机梯形图系统的设计，设计完善的全自动洗衣机控制系统，以满足控制要求，实现洗衣自动化的控制。1.2系统控制要求（1）按下启动按钮及水位选择开关，注水直到高（中、低）水位，关水（2）2s后开始洗涤

2、（3）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s（5）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍（6）清洗完成，报警3s并自动停机（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）输入点：输出点：启动x1低水位检测x11启动洗衣机y1停止x2手动排水x12进水阀y212高水位x3手动脱水x13正转y3中水位x4反转y4低水位x5排水y5排空检测x6脱水y6高水位检测x7报警y7中水位检测x102.若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）3.I

3、/O编址4.编程并调试2系统设计方案2.1系统功能描述全自动洗衣机的由内外桶、进水口、启动和停止按钮、控制器、进水按钮、水位开关、排水口和洗条电机组成。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（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相通。系统结构框图如下：全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注人外桶，排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水又外桶排到机外。洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离

4、合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干；高低水位开关分别用来测高低水位；启动按钮用来启动洗衣机工作；停止按钮用来实现紧急工况下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。123硬件电路设计3.1PLC选型PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机，它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要由CPU、存储器、I/O接口模板三部分。它是整体模块形式，由它作为洗衣机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择抵挡的三菱FX2N系列FX2N---32MR，

5、可以完全满足其要求，FX2N---32MR有32个I/O，根据输入，输出口的总点数，考虑留有适当余量，采用三菱FX2N-32MR型PLC，可满足设计要求。3.2I/O点分配I/O地址信号名称功能说明备注X001启动按钮开启洗衣机运行常开X002停止按钮关闭洗衣机运行常开X003高水位开关选择高水位常开X004中水位开关选择中水位常开X005低水位开关选择底水位常开X006排空检测开关排空时接通常开X007高水位检测开关高水位时有信号常开X010中水位检测开关中水位时有信号常开X011低水位检测开关低水位时有信号常开X012手动拍水选择手动排水常开X013手动脱水选择手动

6、脱水常开Y001启动洗衣机开启洗衣机通有效Y002进水阀开启进水阀通有效Y003电动机正转线圈电动机正转通有效Y004电动机反转线圈电动机反转通有效Y005排水阀开启排水通有效Y006脱水电磁离合器开启脱水通有效Y007报警启动报警通有效表3-1I/O地址分配表123.3I/O接线图图3-3I/O外部接线图说明：启动按钮：SB1高水位检测开关：SQ2脱水电磁阀：YC停车按钮：SB2中水位检测开关：SQ3报警扬声器：SPK高水位档：K1低水位检测开关：SQ4中水位档：K2启动洗衣机：Y1低水位档：K3进水电磁阀：YV1手动排水：K4排水电磁阀：YV2手动脱水：K5电动机正

7、转：KM1排空检测开关：SQ1电动机反转：KM2124软件设计4.1控制方案在工业控制领域，许多的控制过程都可用顺序控制的方式来实现，使用步进指令实现顺序控制既方便又便于阅读修改，所以在全自动洗衣机的梯形图控制中，采用步进顺序指令来实现控制。利用状态寄存器S0-S499中的一部分来编写步进梯形图进行控制。PLC顺序控制编程的主要依据是状态流程图，运用STL和RET步进指令进行编程。利用SET置位指令将某状态的状态继电器元件置位后，该状态的步进点闭合，这时顺序控制进入该状态。当转移至下一状态的条件满足时，利用SET置位指令又将下一状态的状态