PLC课程设计（论文）全自动洗衣机自动控制系统设计.doc

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1、摘 要本设计的洗衣机具有三种不同形式的功能选择，即水位选择，洗涤程序（洗衣过程）选择和洗涤方式选择。水位选择：分别有高中低三种水位，洗衣机水桶水位到达所选择的水位时，相应的水位开关闭合，反之水位开关断开。洗涤程序选择：分为全程洗（洗涤，轻飘，脱水全过程），清漂洗（清漂和脱水过程），脱水三种。洗涤方式选择：分标准洗和轻柔洗两种，标准洗和轻柔洗的不同在于，一是在洗涤，清漂，脱水各过程中所需时间不同；二是标准洗可以选择全程洗，清漂洗，脱水中任意一种，轻柔洗只能为全程洗。关键字：二分频电路；步进指令；洗衣机；PLC目 录 前言 71 硬件配置 82 I/0端子分配及接线图 82.1 I/0端子分配 8

2、2.2 I/0端子接线图 93 控制方案得选择，控制系统方框图及说明 93.1 系统说明 93.2 洗衣过程中,各状态与部分输出器件的关系 103.3 流程图 113.3.1 主流程图 123.3.2 洗涤流程图 133.3.3 清漂流程图 144 设计梯形图控制程序，并对梯形图进行原理分析 154.1 SFC图如下所示 15 4.2 简要的程序分析 16设计体会 20致谢 20参考文献 20程序附录 21洗衣机自动控制设计前言 洗衣机是代替人工洗衣物的机器，而全自动洗衣机不但方便，而且省力。 本设计的主要内容： 本洗衣机具有两种洗涤方式：标准洗和轻柔洗。标准洗可以选择全程洗（洗涤、清漂、脱水

3、全过程）、清漂洗（清漂和脱水过程）、脱水中任意一种；轻柔洗只能为全程洗。每种洗涤方式有高、中、低三种水位供选择，洗涤过程中只能改变水位，而不能改变已选择的洗涤程序。本设计的具体要求：1. 按下电源按钮，系统默认标准全程洗涤洗、中水位。2. 根据所需要求进行水位选择、洗涤程序选择和洗涤方式选择。3. 按下启动按钮，洗衣机按照所选择的方式进行洗涤。4. 水位选择要求按动水位按钮一次，进行一次水位选择，按照高中低循环式选择，某个水位被选择时，对应水位指示灯点亮。5. 洗涤程序选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照全程洗、清漂洗、脱水循环式选择，对应的指示灯点亮。6. 洗涤方式序选择要求按动

4、一次程序选择按钮，进行一次选择，按照标准洗、轻柔洗循环式选择，对应的指示灯点亮。7. 如清漂过程中，清漂指示灯断续点亮，显示系统处于清漂过程中。清漂过程结束，清漂指示灯熄灭。洗涤过程、脱水过程与此相同。8. 洗衣过程中，按下启动/暂停按钮，暂停洗衣，再按启动/暂停按钮，系统从暂停点处开始运行。洗衣过程中按下电源开/关按钮，系统复位并断开电源。 1 硬件配置在输入部分，本设计使用了电源开/关按钮SB0，启动/暂停按钮SB1，水位设置按钮SB2，程序选择按钮SB3，洗涤方式选择按钮SB4，高水位开关SQ1，中水位开关SQ2，低水位开关SQ3。而在输出部分，使用了电动机正转接触器KM1，电动机翻转接

5、触器KM2，进水电磁阀YV1，排水电磁阀YV2，脱水电磁阀YV3，报警蜂鸣器HA，高水位指示灯HL1，中水位指示灯HL2，低水位指示灯HL3，洗涤指示灯HL4，清漂指示灯HL5，脱水指示灯HL6，标准洗指示灯HL7，轻柔洗指示灯HL8。本设计的核心硬件是三菱FX2N-32MR。FX2N-32MR的控制点数16至256点(主单元:16/32/64/80/128)1.灵活的配置除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个基本单元中的每个单元可扩展至256I/O2.高速运算基本指令:0.08us/指令应用指令:1.52至几百us/指令3.突出的寄存器容量FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄

6、存器盒可扩展到16RAM或EEPROM4.丰富的元件资源3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器。 洗衣机面板布置，如下所示。2 I/0端子分配及接线图2.1 I/O端子分配2.2 I/O端子接线图3 控制方案得选择，控制系统方框图及说明3.1 系统说明本洗衣机具有三种不同形式的功能选择，即水位选择，洗涤程序（洗衣过程）选择和洗涤方式选择。三种不同形式选择的功能如下：水位选择：分别有高中低三种水位，洗衣机水桶水位到达所选择的水位时，相应的水位开关闭合，反之水位开关断开。洗涤程序选择：分为全程洗（洗涤，轻飘，脱水全过程），清漂洗（清漂和脱水过程），脱水三种。洗涤方

7、式选择：分标准洗和轻柔洗两种，标准洗和轻柔洗的不同在于，一是在洗涤，清漂，脱水各过程中所需时间不同；二是标准洗可以选择全程洗，清漂洗，脱水中任意一种，轻柔洗只能为全程洗。洗衣机的具体控制要求如下： （1）按下电源按钮，系统默认标准全程洗涤洗，中水位。 （2）根据所需要求进行水位选择，洗涤程序选择和洗涤方式选择。 （3）按下启动按钮，洗衣机按照所选择的方式进行洗涤，全过程如下所示。如选择了标准全程洗涤，高水位，按下启动按钮，进入洗涤过程，首先进水，到达水位停止进水并正转洗涤，正转洗涤8s后暂停2s反转洗涤，反转洗涤8s后暂停2s；如此反复10min后开始排水，水位降至低位后延时5s开始脱水，30

8、s后停止脱水进入清漂过程。清漂过程与洗涤过程相似，只是电动机正反转的时间不同，清漂总时间不同。经过进水清漂排水脱水第二次进水第二次清漂第二次排水，完成清漂过程进行最后脱水，2min后停止脱水，报警蜂鸣器间断接通10次，以示洗衣全过程结束，关断电源。 （4）水位选择要求按动水位按钮一次，进行一次水位选择，按照高中低循环式选择，某个水位被选择时，对应水位指示灯亮。在洗衣过程中，按水位按钮都有效，除排水和脱水状态外，洗衣桶的水位低于现选择的水位时将进水。 （5）洗涤程序选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照全程洗，清漂洗，脱水循环式选择，对应的指示灯点亮。洗衣机工作后，按此按钮无效。 （6

9、）洗涤方式选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照标准洗，轻柔洗循环式选择，对应的指示灯点亮。洗衣机工作后，按此按钮无效。 （7）如清漂过程中，清漂指示灯断续点亮，显示系统处于清漂过程中。清漂过程结束，清漂指示灯熄灭。洗涤过程，脱水过程与此相同。 （8）洗衣过程中，按下启动/暂停按钮，暂停洗衣，再按启动/暂停按钮，系统从暂停点处开始运行。洗衣过程中按下电源开/关按钮,系统复位并断开电源。3.2 .洗衣过程中，各状态与部分输出器件的关系3.3 流程图3.3.1 主流程图3.3.2 洗涤流程图3.3.3.清漂流程图4. 梯形图控制程序，并对梯形图进行原理分析4.1 SFC图如下所示4.2

10、简要的程序分析控制电源开关、启动/暂停，采用二分频电路，其中M180可以令程序暂停时按电源关有效，X000为电源开关按钮，M104为洗衣程序结束自动关闭时信号，X001为启动/暂停按钮。二分频时序图如下。当按第一下，电源接通；再按一下，电源断开；再按，则会闭合，如斯是循环。上图为水位选择，每按一下D20加一，当D20的值为4时，再赋值为1.。这样就可以让水位在3个位置中，循环选择。在程序选择和方式选择中，也才用了这种方法。上图是对个时间继电器赋值。程序一开始的时候就通过判断，是轻柔（Y015）还是标准（Y014）。轻柔和标准的洗衣过程是一样的，只是时间不同。所以在进入轻柔或标准的时候赋值，则可

11、以使程序变得简洁。上图该梯形图为进水到进水完之后电机正转，洗衣机开始工作后，Y006、Y007、Y010为水位，其中一个一定有输出，所以Y002启动，洗衣机进水。进水完后M120置位洗衣机正转，在其中改变水位电机依然转动。上图为电机正反转时间设定，电机正转D0s由（T0控制）后停D1s（T4控制），再反转D0s（T1控制），再停D1s（T5控制），其中C0控制其正反转总次数，即为洗涤时间。该梯形图与清漂正反转，轻柔状态下的方式相同。上图为洗衣机由洗涤状态变为清漂状态，当脱水时间T10闭合D21的值变为2，等由洗涤改为清漂，并进入步进S40。T11为第一次漂洗排水后30s，30s后再进入S40，再进行一次清漂过程。T12为排水时间，当第二次漂洗后，T12计数完了，就闭合，接着进入脱水阶段（S51）。当脱水结束后，断电。接着，系统复位。复位部分如下图所示。当不接通电源时，M180是闭合的。程序附录