全自动洗衣机的plc控制系统设计

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1、电气控制课程设计报告电气控制课程设计评语：考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100）专业：自动化班级：动1101姓名：学号：指导教师：侯兰州交通大学自动化与电气工程学院2014年07月10日11电气控制课程设计报告全自动洗衣机的PLC控制系统设计1设计任务1.1任务描述洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水4个过程组成。全自动洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是通过水位开关、电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现全自动控制运行，直至洗衣结束。高、中、低水位开关分别用来控制进水到洗衣机内高、中、低水位；电磁进水阀起着通/断水源的作用。进水时

2、，电磁进水阀打开，将水注入；排水时，电磁排水阀打开，将水排出；洗衣时，洗涤电动机启动；脱水时，脱水桶启动。1.2控制要求洗衣机洗衣洗衣时间为40分钟到1小时左右，这里为了方便按以下要求设计。1.2.1“正常运行”工作方式控制要求：（1）按下启动按扭及水位选择开关（高、中、低），开始进水，达到设定水位（高、中、低）后停止进水，停止2秒后开始洗涤；（2）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒；（3）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒；（4）开始清洗，重复（1）～（4）步骤，共清洗两遍；（5）清洗完成，报警3秒并自动停机。1.2.2.“强制停止”工作方式

3、控制要求：若按下停车按扭，全自动洗衣机停止自动运行状态，开始进入强制停止运行状态。要求能够实现手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）的功能。2全自动洗衣机PLC控制系统的选型和I/O地址分配2.1全自动洗衣机PLC控制系统选型全自动洗衣机PLC控制系统采用西门子公司的S7-300系列PLC控制器。2.2I/O地址分配根据设计思路，元器件地址分配如表1所示。表1输入输出地址分配表输入地址分配输出地址分配名称及功能输入地址名称及功能输出地址启动按钮SB1I0.0自动工作指示灯ELQ4.011电气控制课程设计报告续表停止按钮SB2I0.1进水电磁阀Q4.1高水位选择开关QS1I0.2排

4、水电磁阀Q4.2中水位选择开关QS2I0.3洗涤电动机正转继电器KM1Q4.3低水位选择开关QS3I0.4洗涤电动机反转继电器KM2Q4.4高水位检测开关QS4I0.5脱水桶Q4.5中水位检测开关QS5I0.6报警器Q4.6低水位检测开关QS6I0.7手动排水开关QS7I1.0手动脱水开关QS8I1.1水排空检测开关I1.23PLC外部接线图及主电路全自动洗衣机控制系统PLC外部接线图有11个输入部分和7个输出部分，输入部分有启动按钮和停止按钮、高、中、低水位选择开关、水排空检测开关、高、中、低水位检测开关、手动排水开关和手动脱水开关，输出部分有报警器、开始自动运行指示灯、进水电

5、磁阀、排水电磁阀、正转、反转控制继电器和脱水桶控制继电器。全自动洗衣机控制系统PLC外部接线图如图1所示,主电路图如图2所示。图1控制系统PLC外部接线图图2洗衣机主电路图11电气控制课程设计报告4控制系统程序设计和调试4.1程序的流程图全自动洗衣机正常运行流程图和强制停止流程图分别如图3与图4所示。图3洗衣机正常运行流程图图4洗衣机强制停止流程图11电气控制课程设计报告4.2编程及调试4.2.1程序编写根据全自动洗衣机系统的控制要求和PLC梯形图编程语言，编写程序。首先按下启动按钮，自动工作指示灯亮；接着按设定水位开关，洗衣机进水电磁阀打开进水；当水位到达设定水位后，相应水位监

6、测开关闭合，洗衣机停止进水并延时2秒；接着开始洗衣，洗涤电动机首先正转运行30秒后停止并定时2秒，接着反转运行30秒并定时2秒；判断正、反转是否循环5次，若正、反转未循环5次，返回重新洗衣，当正、反转循环5次完成后，排水电磁阀打开排水；排水完成时水排完检测开关闭合，脱水桶启动并运行30秒；脱水完成后清洗2次，清洗结束后，洗衣机报警并结束工作。具体梯形图程序见附录。4.2.2仿真及调试过程将编写好的程序和硬件分配下载到仿真程序中，就可以进行系统运行仿真和调试。部分仿真图如图5、图6与图7所示。首先，按下启动按钮和高水位设置开关后，自动运行指示灯亮，进水电磁阀打开。如图5所示。图5仿

7、真图高水位监测开关闭合，停止进水。洗涤电动机正转定时30秒，如图6所示。图6仿真图11电气控制课程设计报告洗涤电动机反转并定时30秒，如图7所示。图7仿真图5设计体会在本次的电气控制课程设计中，我收获颇多。学到了如何应用课本上的外，更学会了在软件仿真过程中遇到问题时，如何思考和修改程序。同时和同学进行了多次的讨论和交流。在拿到设计题目后，我首先按照要求设计要求，整理了思路和简单设计了一段程序。接下来参考了一本书上的全自动洗衣机PLC控制系统的例子，编写出初步的全部控制程序。接着在