课程设计(论文）-基于plc的全自动洗衣机控制系统设计

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1、目录1绪论11.1课程设计的意义11.2课程设计的目的11.3PLC的基本概念11.4PLC的基本结构21.5PLC的编程语言41.6PLC技术发展呈现新的动向51.7OMRON公司的CPM2A介绍51.8欧姆龙3G3MV系列通用变频器51.9全自动洗衣机62系统方案设计及确定82.1功能要求82.2系统方案说明83系统硬件设计93.1CPM2A模拟量输入/输出单元94系统软件设计94.1I/O端子表94.2系统流程图105系统调试115.1硬件调试115.2软件调试126总结137参考文献148致谢159附录1

2、6附录一梯形图16附录二时序图19201绪论在现代工业控制系统中，PLC和变频器的综合应用最为普遍。PLC采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它比传统继电器更稳定，更节能，更抗干扰。随着PLC功能的不断完善，性能价格比的不断提高，PLC的应用面也越来越广。目前，PLC已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工等各行各业中。特别适用于自动化和智能化的家用电器。1.1课程设计的意义电气控制技术

3、是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，该课程不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，因此除安排上完理论课时外，还安排了两周的课程设计。1.2课程设计的目的(1)综合运用PLC课程和其它选修课程的理论和知识，掌握PLC设计的一般方法，树立正确的设计思想，培养分析问题和解决实际问题的能力；(2)学会从控制系统功能的要求出发，合理的选择外围设备，制定设计方案，编写控制程序。(3)学习使用技术手册，掌握查阅专业资料的相关方法。(4)控制程序要求调试通过，书写报告。1.3PLC的基本概念可编程控制器(Progr

4、ammableController)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic20Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。1.4PLC的基本结构图1.1PLC的基本结构如图1.1，PLC的基本结构

5、有电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路，此外还有功能模块、通信模块。a、电源　　PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。b、中央处理单元(CPU)　　如图1.2，20中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警

6、戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出

7、现故障，整个系统仍能正常运行。图1.2PLC的CPU基本结构c、存储器　　存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。d、输入输出接口电路(1)现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。(2)现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。e、功能模块　　如计数、定位等功能模块。f、通信模块如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。2

8、01.5PLC的编程语言在可编程控制器中有多种程序设计语言,它们是梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等，通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。功能表图语