电气控制与plc课程设计——全自动洗衣机

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1、电气控制与PLC课程设计题目:全自动洗衣机梯形图控制系统设计院系名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：成绩：指导老师签名：日期：88系统描述及控制要求1.1系统描述在现在的各种控制系统中，PLC的应用是最为广泛的，因为其能克服当今大多数控制器的缺点，它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能于一体。在应用中硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。因此本次课程设计中，全自动洗衣机采用PLC控制系统控制，将大大提高工作效率，系统运行

2、的可靠性、稳定性以及适应工作环境的能力。PLC控制器控制端口输出，控制电机接触器线圈输出，以达到控制电机的工作或停止。两个电机，一个电机应用于洗涤另一个电机用于抽水进水装置。四个传感器分别用来检测排空检测、高水位检测、中水位检测、低水位检测。检测信号输入到PLC中相应的开关作为工作输入信号。多路转换开关由人们操作制定其工作模式，多个按钮来控制电源接通或断开。1.2控制要求1）按下启动按钮及水位选择开关2）注水直到高（中、低）水位，关水3）2s后开始洗涤4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，

3、停2s5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍7）清洗完成，报警3s并自动停机8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）2设计方案2.1控制器的选择可编程控制器是一种专门用于工业环境的、以开关量逻辑控制为主的自动控制装置；它具有存储控制程序的存储器，能够按照控制程序，将输入的开关量进行逻辑运算、定时、计算和算术运算等处理后，以开关量的形式输出，控制各种机械或生产过程。8可编程控制器之所以能够得到迅速发展和广泛应用，主要是由

4、于它具有以下特点：1）可靠性高、抗干扰能力强用软件实现大量的开关量逻辑运算，克服了因继电器触头接触不良而造成的故障；输入采用直流低电压，更加可靠、安全；面向工业环境设计，采取了滤波、屏蔽、隔离等抗干扰措施，适用于各种恶劣的环境，远远超过了传统的继电器控制系统和一般的控制系统。2）编程简单、易于掌握PLC采用梯形图方式编写程序，与继电器控制逻辑的设计相似，具有直观、简单、易于掌握的优点。3）功能完善、灵活方便随着PLC技术的不断发展，其功能更加完善，不仅具有开关量逻辑控制功能和步进、计数功能，而且还具

5、有模拟量处理、温度控制、位置控制、网络通信等功能。既可单机使用，也可联网运行；既可集中控制，也可分布控制或者集散控制。而且在运行过程中，可以随时修改控制逻辑，增减系统的功能。4）体积小、质量轻、功耗低由于使用了单片机等集成芯片，其体积小、质量轻、结构紧凑、功耗低。单片机系统的特点：1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性不如PLC。2）编程和PLC相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是C语言，这些高级语言和PLC语言相比，难以学习。3）功能单一只具有使用中所需要的功能，但是，它结构简单

6、，处理速度快。通过方案论证、比较可以得出：PLC的控制系统在可靠性、抗干扰能力、稳定性方面要优于单片机控制系统。为此，我们做的课程设计中使用的控制器是PLC，选PLC作为全自动洗衣机控制器比较好，而且在设计中的PLC我们选的是日本三菱公司生产的FX2N系列的PLC。本次设计所使用的控制器是日本三菱公司生产的FX2N系列PLC，它由中硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统主要包括：中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）接口电路、电源、扩展单元、外围设备等部分构成；软件系统主要包括系统程序和用

7、户程序两部分组成。可编程控制器的主要性能指标：81）输入输出（I/O点数）I/O点数是指可编程控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。2）存储容量存储容量是指可编程控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制16位即一个字为一步。3）扫描速度一般以执行1000步指令所需时间来衡量，单位为ms/步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用us/步。4）功能扩展能力可编程控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用

8、的需要，如A/D模块、D/A模块、位置控制模块等。5）指令系统指令控制系统是指一台可编程控制器指令总和，它是衡量可编程控制器功能强弱的主要指标。2.2工作原理及系统组成框图工作原理：由开关设置洗衣机的洗衣模式，然后经传感器检测水位，并将检测的水位信号输入PLC，经PLC计算、延时等处理，判断是否满足开关量输出，如果满足则控制电机进行相应的工作，进行进水或洗涤；同时相应的指示灯亮指示相应洗衣机运行状态。系统的组成框图主要由以下几部分组成：（1）压力传感器，分别用于进行排