计算机控制技术课程设计全自动洗衣机.doc

1 设计任务1全自动洗衣机的工作原理洗衣机的进水排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。洗涤正传、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。脱水时由脱水离合器合上，排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。水位超过上下限时进行报警。2全自洗衣机的控制要求（1）按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，然后关水。（2）2秒后开始洗涤。（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒。（4）如此循环30次，总共30分钟后开始排水，排空后漂洗15分钟。（5）开始脱水8分钟。（6）若按下停车按钮，可手动排水和手动脱水。 3全自动洗衣机的工作流程图开始进水洗涤脱水排水漂洗 图1-1全自动洗衣机工作流程图结束2系统硬件设计21 器件选择 全自动洗衣机控制系统选择西门子公司的S7-200系列PLC（6ES7 214-1AD23-0XB0）作为控制单元。CPU模块采用西门子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0 模块。由于该模块采用直流24V供电（直流晶体管输出），有14点数字量输入和10点数字量输出，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不在需要另外的数字输入/输出模块。2.2全自动洗衣机的基本结构图2-1全自动洗衣机的基本结构3 系统程序设计结束排水漂洗进水洗涤启动水满30分钟8分钟15分钟脱水NNNNYYY3.1程序流程图1.流程图（1）程序流程图如图3-1所示。流程图描述：按下启动按钮，开始进水，进水到规定高度，使水位开关接通，实现洗涤正转，并停止进水；洗涤正传30秒后，延时2秒后再反转洗涤30秒，之后计数器加1，累计洗涤次数；若未循环30次则重复进行洗涤，直到循环洗涤达到30次，开始漂洗。漂洗后开始排水由于排水水位降低，当水位低于规定下限水位时，排空检测开关接通，开始脱水60秒后，计数器加1，计数器加到8之后脱水停止，然后再返回到进水动作重复上述过程。图3-1程序流程图3.2地址分配1数字量输入部分 全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关共11个输入点。具体的输入分配如表3-1所示。表3-1 输入地址分配名称符号地址启动按钮SB1I0.0停止按钮SB2I0.1高水位按钮SB3I0.2中水位按钮SB4I0.3低水位按钮SB5I0.4手动排水按钮ST1I0.5高水位检测开关ST2I0.6中水位检测开关ST3I0.7低水位检测开关ST4I1.0手动脱水按钮SB6I1.1手动漂洗脱水按钮SB7I1.2排空检测开关ST5I1.32数字量输出部分全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器等。具体的输出分配如表3-2所示。表3-2 输出地址分配名称符号地址启动指令J1Q0.0进水阀控制继电器J2Q0.1电动机正转J3Q0.2电动机反转继电器J4Q0.3漂洗继电器J5Q0.4脱水继电器J6Q0.5排水继电器J7Q0.6上限报警器HA1Q0.7下限报警器HA2Q1.03定时器部分具体的定时器分配如表3-3所示表3-3 定时器分配定时器功能T37延时2秒开始洗涤T38洗涤正转定时30秒T39洗涤反转定时30秒T40漂洗定时60秒T42脱水定时60秒T48报警定时5秒T35延时2秒开始反转4计数器部分具体计数器分配如表3-4所示表 3-4计数器分配计数器功能C1洗涤循环计数30次C21漂洗循环计数15次C22脱水循环计数8次3.3程序清单（1）启动全自动洗衣机Q0.0是启动输出，M0.1是启动辅助继电器，当洗衣机的启动按钮按下时，Q0.0和M0.1得电。它的指令程序为：（2）洗衣机启动后，再按下水位选择开关，进水电磁阀得电，洗衣机开始进水。当所选择的限位开关动作后，进水电磁阀释放，洗衣机停止进水。它的指令程序为：（3）洗涤控制当进水阀释放2秒后，洗衣机开始洗涤，洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，如此循环5次，总共30分钟。它的指令程序为：（4）漂洗控制当洗涤循环30次结束后，漂洗继电器得电，洗衣机开始漂洗15分钟。他的指令程序为：（5）漂洗结束后排空检测限位开关动作进行排水。它的指令程序为：（6）脱水控制 排水结束后进行脱水8分钟。它的指令程序为：（7）也可手动漂洗脱水。它的指令程序为：（8）报警输出 当进水量超过上下限时，会有报警输出。它的指令程序为：4 设计总结课程设计是每一各大学生大学生涯中都不可或缺，它使我们在实践中巩固了所学的知识在实践中锻炼了我们的动手能力。它使我们学习到了很多课本上学不到的东西，不仅开阔了自己的视野，增强了自己的见识也为我们以后进入社会打下了坚实的基础。在这次课程设计中不仅检验了我们所学的知识，也培养了我如何把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄。本次课程设计我选择做的是全自动洗衣机，首先我们应了解设计目的。了解全自动洗衣机的工作原理。然后把那些功能转化为程序表达出来。这对一个人的逻辑要求是很高的。所以我们可以先把大致的程序编出来，满足大部分要求。然后在完善细节。程序编号之后就要拿到实验室去调试，在调试中出现了很多问题。有的是地址重复。有的是类型选择错误。有的是本应用常开开关的，最后用成了常闭开关。通过这个问题我发现，在编程之前，有了大致思路之后我们应该先想好用那些器件，看一下自己对这些器件是否了解。这样就可以避免在程序中器件误用得情况。在这此课程设计中我发现液位传感器比较容易用错。在水位漫过它时它是吸合的，其它情况下它是断开的。这次课程设计同时也使我对延时导通计数器、加法计数器有了深刻了解，同时也让我对长延时电路有了更深刻的认识。在程序设计过程中我也用了很多自锁电路，有些同学认为这没有必要，但我却认为这对生产安全具有重要作用。在这次课程设计中我真的学到了很多。最后非常感谢老师和同学对我的帮助。在以后的日子里我会再接再励，使自己在计算机控制方面有更近一步的发展。参考文献1 田效伍. 电气控制与PLC应用技术. 北京: 机械工业出版社，20062 邵惠鹤. 工业过程高级控制. 上海：上海交通大学出版社，19973 王孟效，汤伟，施颂椒. 制浆过程筛选工段DCS控制. 中国造纸，2001(4)4 逾金寿. 过程自动化及仪表. 北京：化学工业出版社，20035 戚新波. 检测技术与智能仪器. 北京： 电子工业出版社，20056 马国华. 监控组态软件及其应用. 北京：清华大学出版社，20017 王孟效，张根宝，孙瑜. 制浆造纸过程测控系统及工程. 北京：化学工业出版社，20037 王孟效，张根宝，孙瑜. 制浆造纸过程测控系统及工程. 北京：化学工业出版社，20038 朱玉玺，崔如春，邝小磊. 计算机控制技术. 北京：电子工业出版社，2009