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全自动洗衣机的PLC控制课程设计报告.doc
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I / 26
课 程 设 计 报 告
全自动洗衣机的 PLC 控制
班级:
:
学号:
2013 年 11 月 30 日
I / 26
摘 要
随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家庭电器全自动化成为必然的发展
趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价
格战的行业,经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领
先水平同步。纵观洗衣机市场,高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上
占主导地位。
根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器 PLC 实现控制,说明了 PLC 控
制的原理方法,特点与控制洗衣机的特色。PLC 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。全自动洗衣机
控制系统利用了西门子 S7-200 系列 PLC 的特点,对按鈕,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 计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定
的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量与油污的程度来
编程。该论文就怎样利用 PLC 来控制全自动洗衣机进行了调查,对其中软件设计、
硬件设计等问题进行了分析和研究,实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功
能。
关键词:PLC;自动;定时;控制
II / 26
Abstract
Along with the social economy development and the science and technology level
enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable
development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience
people's life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit
the profession which the price fights, passes through several year steady development,
the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world
leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective
energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental
protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does
this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on
software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has
realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the
function.
Keyword: PLC; control; delay;entire automatic
III / 26
目 录
第一章绪论…………………………………………………………………………1
1.1 课题的研究背景………………………………………………………………….1
1.2 洗衣机的发展概况和现状……………………………………………………….1
1.3 课题研究的目的与意义…………………………………………………………-2
1.4 本课题研究的主要容………………………………………………………….3
第二章概述...................................................................................................................3
2.1 PLC 的控制特点.....................................................................................................4
2.2 控制系统框图........................................................................................................5
2.3 控制系统应设备与功能........................................................................................5
2.4 控制系统原理……………………………………………………………………5
第三章硬件电路的设计.......................................................................................6
3.1PLC 的选择.............................................................................................................7
3.1.1 I/O 点数统计………………………………………………………………8
3.1.2 I/O 储存器容量估计……………………………………………………….8
3.1.3 CPU 功能与结构的选择…………………………………………………….9
3.2 PLC 外部接线图.....................................................................................................9
3.3 洗衣机示意图.......................................................................................................10
第四章软件的设计................................................................................................11
4.1I/O 分配表............................................................................................................11
4.1.1 输入地址分配表…………………………………………………………...11
4.1.2 输出地址分配表…………………………………………………………..11
4.1.3 部元件地址分配表……………………………………………………..11
4.2 系统流程图..........................................................................................................12
4.2.1 强制停止流程图…………………………………………………………..12
4.2.2 正常运转流程图…………………………………………………………..12
4.3 程序设计..............................................................................................................13
4.3.1 PLC 控制顺序功能图………………………………………………………15
4.3.2 系统梯形图………………………………………………………………..16
第五章程序运行过程分析...............................................................................19
第六章系统仿真....................................................................................................22
结束语...........................................................................................................................23
参考文献......................................................................................................................24
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
本次设计基于 PLC 的全自动洗衣机控制,本文的课题源于市场上洗衣机产品。
采用 PLC 控制开发的周期短,开发成本低,可以直接用于工业现场控制。PLC 控制
具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项
目,可靠性高,丰富的 I/O 卡件,质优价廉,性价比高,安装简单,维修方便,PLC
控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。因为它是
整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以与通讯联网功能,所以在使用中,
硬件相对简单,编程语言也相对简单,并且测试容易,维修方便,更可以提高控制系
统设计的灵活性与控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便
作为主要设计方向。
1.2 洗衣机发展概况和现状
从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动
并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复
的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。世界上第一台洗衣机于 1858
年诞生,但这台洗衣机使用费力,且损伤衣服,因而没被广泛使用,但这却标
志了用机器洗衣的开端。1874 年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战,美国人发
明了木制手摇洗衣机。1880 年,美国发明了蒸气洗衣机,蒸气动力开始取代人
力。蒸汽洗衣机之后,水力洗衣机、燃机洗衣机也相继出现。1910 年,美国试
制成功世界上第一台电动洗衣机,电动洗衣机的问世,标志着人类家务劳动自
动化的开端。1922 年,美国改造了洗衣机的洗涤结构,把拖动式改为搅拌式,
使洗衣机的结构固定下来,这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。1932 年,美
国研制成功第一台前装式滚筒洗衣机。
全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人
工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器
按人们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完
成,所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。
全自动洗衣机可分为两大类:
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