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全自动洗衣机控制系统 实训

全自动洗衣机控制系统 实训
全自动洗衣机控制系统 实训

一、设计课题:

全自动洗衣机控制系统设计

二、设计目的:

1、进一步巩固电器与PLC控制的基本知识;

2、掌握PLC程序的设计及调试方法;

3、掌握电气线路安装与调试方法;

4、学会查阅有关专业资料及设计手册。

三、设计任务及要求:

1、根据自动洗衣机控制要求,确定控制方案;

2、以顺序控制设计法为主设计顺序功能图和梯形图,并进行模拟调试;

3、正确计算选用电器(含PLC),列电器一览表;

4、编写设计说明书(方案的确定、设计环节的考虑及必要说明等)及设备

的使用说明;

5、绘制有关图纸:(用A4纸)

①主电路电气原理图;②控制面板元器件布置图

③控制面板安装接线图

四、全自动洗衣机控制系统:

波轮式全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安装的。外桶固定,作为盛水用,内桶可以旋转,作为脱水(甩干)用。内桶的四周有许多小孔,使内、外桶的水流相通。

洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时,控制系统使进水电磁阀打开,将水注入外桶;排水时,使排水电磁阀打开将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电机拖动,通过电磁离合器来控制,将动力传递给洗涤波轮或甩干桶(内桶)。电磁离合器失电,电动机带动洗涤波轮实现正、反转,进行洗涤;电磁离合器得电,电动机带动内桶单向旋转,进行甩干(此时波轮不转)。水位高低分别由高低水位开关进行检测。启动按钮用来启动洗机工作。

控制要求(一):

分别用起保停编程方法和步进指令法编写程序,完成以下要求:

1、初始状态,准备好启动,初始状态指示灯亮。

2、启动时,首先进水,到高水位时停止进水,开始洗涤。正转洗涤15S,暂停3S后反转洗涤15S,暂停3S后再正转洗涤,如此反复30次。洗涤结束后,开始排水,当水位下降到低水位时,进行脱水(同时排水),脱水时间为10S。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。

3、经过3次大循环后(第2、3次为漂洗),洗衣完成报警(报警指示灯常亮),报警10S后结束全过程。自动停机。

控制要求(二):

用步进指令法在控制要求一上加以下要求:

1、按复位按钮系统停止,恢复初始状态;

2、按暂停按钮系统暂停,保持当前状态,再按暂停按钮在原状态下继续工作(不用CJ指令实现暂停,改用其他方法;

3、系统具有断电保持功能,即停电后保持停电前的状态,恢复供电后能在此状态下继续工作;

4、报警器改为蜂鸣器,报警10次后结束,蜂鸣器每报警一次响1S,停0.5S。

5、增加手动排水和手动脱水功能。在停止时,可进行手动操作。按下手动排水按钮时,水位下降到低水位后,排水停止;按下手动脱水按钮时,脱水(同时排水)15分钟后自动停机。

6、(选作)在基本功能的基础上增加强洗功能,强洗洗涤时正转25S,暂停3S,反转25S,暂停3S,如此反复50次.

硬件要求:

1、系统输入用实训台上的基本指令编程练习模块上的按钮和开关,输出以220V交流接触器和220V灯泡为负载进行模拟控制

2、硬件要有短路、过载及联锁保护。

五、成绩评定:(50%)

项目一成绩=硬件安装(25%)+答辩成绩(50%)+设计说明书成绩(25%)

其中设计说明书内容包含:

1、I/O分配表(10分)

2、I/O连线图(15分)

3、顺序功能图(20分)

4、梯形图(10分)

5、指令表(5分)

6、设计说明书(20分)

7、电器一览表(5分)

8、控制面板元器件布置图与接线图(5分)

9、主电路电气原理图(10分)

基本指令梯形图

基本指令指令表

步进指令梯形图

步进指令指令表

全自动洗衣机控制器

实验四全自动洗衣机控制器 一、实验目的 1.学习掌握全自动洗衣机的控制原理。 2.掌握基于有限状态机的控制电路设计方法。 二、预习要求 1.预习全自动洗衣机的控制原理和基于有限状态机的控制电路的设计方法。 2.画出洗衣机控制器包括不同洗衣模式的完整的状态转移图。 3.用Verilog HDL语言编程实现全自动洗衣机控制器,并进行时序仿真。 4.对顶层设计文件进行引脚锁定。 三、实验要求 1.设计一个全自动洗衣机控制器电路,实现对洗衣机的全自动控制。 根据全自动洗衣机的控制原理设计一个控制电路,使之能够控制全自动洗衣机完成整个工作过程。洗衣机工作过程分为两种情况: (1)全部自动完成 当按下复位按钮时,洗衣机上电,控制电路复位到初始状态(默认水位为“中”);使用者可根据衣服的多少,按下水位控制按钮,改变水位设置,以控制上水时加水的多少;当按下启动/暂停按钮时,洗衣机开始洗衣的第一个操作:进水阀门打开,开始上水,并根据水位设置(高、中、低、少)历时不同的时间timeadd(8s、7s、6s、5s);然后进水阀门关闭,电机开始运转,开始洗衣过程,并历时9s;然后电机停止运转,排水阀门打开,开始排水,并根据水位设置(高、中、低、少)历时不同的时间timedrain(7s、6s、5s、4s);然后排水阀门关闭,进水阀门打开,开始第二次上水,并历时timeadd……当甩干结束后,整个洗衣过程完成,扬声器发出持续15秒的急促的“嘀嘀”音,提示用户洗衣结束。正常运行状态下全自动洗衣机工作过程如图1. 1所示。 注意:在甩干过程中,电机一边高速旋转,一边排水。 图1. 1 正常运行状态下默认水位为“中”时全自动洗衣机工作过程从图中可以看出,洗衣机整个工作过程可分为9个状态,要求运用有限状态机的设计思想来实现。 (2)人工干预 在每个工作状态下,如果想要洗衣机暂停工作,可按下启动/暂停按钮,则洗衣机立刻暂停当时的操作。比如,在第一次加水过程中,若按下启动/暂停按钮,则进水阀门立刻关闭,暂停上水,计时暂停;当再次按下启动/暂停按钮,则进水阀门又打开,并继续计时,直到加水满timeadd后,进入洗衣过程。 洗衣机功能设置:

水温自动控制系统实验报告汇总

水温控制系统(B题) 摘要 在能源日益紧张的今天,电热水器,饮水机和电饭煲之类的家用电器在保温时,由于其简单的温控系统,利用温敏电阻来实现温控,因而会造成很大的能源浪费。但是利用AT89C51 单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,故障报警电路等组成的控制系统却能解决这个问题。单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量,并显示于1602显示器上。该系统具有灵活性强,易于操作,可靠性高等优点,将会有更广阔的开发前景。 水温控制系统概述 能源问题已经是当前最为热门的话题,离开能源的日子,世界将失去一切颜色,人们将寸步难行,我们知道虽然电能是可再生能源,但是在今天还是有很多的电能是依靠火力,核电等一系列不可再生的自然资源所产生,一旦这些自然资源耗尽,我们将面临电能资源的巨大的缺口,因而本设计从开源节流的角度出发,节省电能,保护环境。 一、设计任务 设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为 1 升净水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1、基本要求 (1)温度设定范围为:40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。 (2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。 (3)能显示水的实际温度。 第2页,共11页

2、发挥部分 (1)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。 (2)温度控制的静态误差≤0.2℃。 (3)在设定温度发生突变时,自动打印水温随时间变化的曲线。 (4)其他。 一系统方案选择 1.1 温度传感器的选取 目前市场上温度传感器较多,主要有以下几种方案: 方案一:选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好,但其成本较高。 方案二:采用热敏电阻。选用此类元器件有价格便宜的优点,但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。 方案三:采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入。此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。 比较以上三种方案,方案三具有明显的优点,因此选用方案三。 1.2温度显示模块 方案一:采用8个LED八段数码管分别显示温度的十位、个位和小数位。数码管具有低能耗,低损耗、寿命长、耐老化、对外界环境要求低。但LED八度数码管引脚排列不规则,动态显示时要加驱动电路,硬件电路复杂。 方案二:采用带有字库的12864液晶显示屏。12864液晶显示屏具有低功耗,轻薄短小无辐射危险,平面显示及影像稳定、不闪烁、可视面积大、画面

智能洗衣机系统的设计与实现

目录 1. 智能洗衣机的设计方案 0 2. 单元模块设计 0 2.1 主控制器简介 0 2.1.1 STC89C52单片机特点 (1) 2.1.2 STC89C52最小系统电路设计 (2) 2.2洗衣机电机驱动电路设计 (4) 2.3 显示电路设计 (4) 2.3.1 数码管简介 (4) 2.3.2 数码管显示电路设计 (6) 2.4 水位检测模块设计 (7) 2.5 按键控制模块设计 (8) 2.6蜂鸣器模块设计 (10) 3.系统软件设计 (10) 3.1 系统软件结构 (10) 3.2 主程序流程图 (10) 3.3 控制程序流程图 (12) 4.系统调试 (13)

4.1 测试环境及工具 (13) 4.2 硬件调试 (13) 4.3 软件调试 (13) 5.设计总结 (15) 6.参考文献 (15) 附录1:作品实物图 (17) 附录2:作品原理图 (19) 附录3:作品PCB图 (20) 附录4:作品仿真图 (19) 附录5:作品程序 (22)

1. 智能洗衣机的设计方案 智能洗衣机系统主要由水位采集模块、驱动模块、显示模块、控制模块四部分组成。控制模块由按键控制组成,用于实时时间的设置,洗衣机根据控制模块的输入值选择不同的工作状态。 显示模块用于人机信息交换,显示当前工作时间和工作状态。水位采集模块用于采集当前洗衣机水的深度。智能洗衣机系统的设计方案图如图1所示。 图1 智能洗衣机系统的设计方案图 2. 单元模块设计 2.1 主控制器简介 本设计主控制器采用软件编程自由度大,外围模块丰富,硬件电路简单的可编程控制芯片STC89C52。STC89C52一类具有8位总线的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐。 2.1.1 STC89C52单片机特点 STC89C52芯片具有如下特点:

自动控制原理实验报告 线性系统串联校正

武汉工程大学实验报告 专业自动化班号 组别指导教师陈艳菲姓名同组者

三、实验结果分析 1.开环传递函数为) 1(4 )(+= s s s G 的系统的分析及其串联超前校正: (1)取K=20,绘制原系统的Bode 图: 源程序代码及Bode 图: num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000; [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; 运行结果: ans = Inf 12.7580 Inf 4.4165 分析: 由结果可知,原系统相角裕度r=12.75800,c ω=4.4165rad/s ,不满足指标要求, 系统的Bode 图如上图所示。考虑采用串联超前校正装置,以增加系统的相角裕度。 确定串联装置所需要增加的超前相位角及求得的校正装置参数。 ),5,,45(0000c m c Φ=Φ=+-=Φ令取为原系统的相角裕度εγγεγγ m m ??αsin 1sin 1-+= 将校正装置的最大超前角处的频率 作为校正后系统的剪切频率 。则有: α ωωω1)(0)()(lg 2000=?=c c c c j G j G j G 即原系统幅频特性幅值等于 时的频率,选为c ω。 根据m ω=c ω ,求出校正装置的参数T 。即α ωc T 1 = 。 (2)系统的串联超前校正:

源程序代码及Bode图: num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000; [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; e=5; r=50; r0=pm1; phic=(r-r0+e)*pi/180; alpha=(1+sin(phic))/(1-sin(phic)); [il,ii]=min(abs(mag1-1/sqrt(alpha))); wc=w( ii); T=1/(wc*sqrt(alpha)); numc=[alpha*T,1]; denc=[T,1]; [num,den]=series(num0,den0,numc,denc); [gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den); printsys(numc,denc) disp('校正之后的系统开环传递函数为:'); printsys(num,den) [mag2,phase2]=bode(numc,denc,w); [mag,phase]=bode(num,den,w); subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1),'--',w,20*log10(mag2),'-.'); grid; ylabel('幅值(db)'); title('--Go,-Gc,GoGc'); title(['校正前:幅值裕量=',num2str(20*log10(gm1)),'db','相位裕量=',num2str(pm1),'0']); subplot(2,1,2); semilogx(w,phase,w,phase1,'--',w,phase2,'-',w,(w-180-w),':'); grid; ylabel('相位(0)'); xlabel('频率(rad/sec)'); title(['校正后:幅值裕量=',num2str(20*log10(gm)),'db','相位裕量=',num2str(pm),'0']); 运行结果: ans = Inf 12.7580 Inf 4.4165 num/den = 0.31815 s + 1

自动洗衣机控制系统

《电气控制与可编程控制器》课程设计说明书 题目:自动洗衣机控制系统

目录 1.1 系统的工艺及要求 (2) 1.1.1 系统的运行工艺 (2) 1.1.2 系统的功能要求 (2) 1.2 PLC控制系统的硬件设计 (3) 1.2.1 PLC的选型 (3) 1.2.2 I/O扩展模块的选择 (4) 1.2.3 硬件选取 (5) 1.2.4 PLC控制系统的I/O资源分配表 (6) 1.2.5 PLC控制系统的电气接线图与说明 (7) 1.3 PLC控制系统的软件设计 (8) 1.3.1 控制系统的编程程序框图 (8) 1.3.2 控制系统的PLC软件程序 (8) 1.4 课程设计小结 (13) 1.5 参考文献 (14)

1.1系统的工艺及要求 1.1.1系统的运行工艺 1.1.2系统的功能要求 起动时,首先进水,到高水位时停止进水,开始洗涤。正转洗涤15s,暂停3s 后反转洗涤15s,暂停3s后再正转洗涤,如此反复30次。洗涤结束后,开始排水,当水位下降到低水位时,进行脱水(同时排水),脱水时间为10s。这样完成依次从进水到脱水的大循环过程。 经过3次大循环后(第2、3次为漂洗),进行洗衣完成报警,报警10s后结束全过程,自动停机。

在洗涤过程中,按下停止按钮。洗衣机停止工作。 在洗衣机停止工作时,按下排水按钮,洗衣机排水电磁阀得电排水,当水位下降到低水位开关时,排水电磁阀失电停止排水。 1.2PLC控制系统的硬件设计 1.2.1PLC的选型 I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求,又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定,一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的,介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关,如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。 PLC的功能日益强大,一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能,有些PLC还可扩展各种特殊功能模块,如通信模块、位置控制模块等,选型时可考虑以下几点:功能与任务相适应,PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。 全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单,小型PLC就能满足要求了。由于技术的不断发展,控制系统的要求也将会不断地提高,设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时,要适当留有裕量,以满足今后生产的发展和工艺的改进。 综上所述此次设计选用西门子S7-200型PLC。

基于PLC的全自动洗衣机控制

山西职业技术学院电气工程与自动化系 毕业设计(论文)任务书 题目名称:基于PLC的全自动洗衣机 学生学号:1012100317 指导教师:****** 学生姓名:王堃学生专业:电气自动化 山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年12月 1日

基于PLC的全自动洗衣机控制 摘要 随着科学技术不断进步和社会飞速发展,洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。 传统洗衣机基于电器的控制,已经不能满足人们对其自动化程度的要求了。洗衣机要更好地满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。自动化技术的飞速发展,使得洗衣机由最初的半自动式发展到现在的全自动式,并正在向智能化洗衣机方向发展。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛,本次设计利用西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机,与传统的继电器逻辑控制系统相比较,洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少,与此同时系统维修简单、维修时间缩短。 本文首先介绍了洗衣机的发展,然后重点介绍了洗衣机的设计,对程序流程图及编程软件进行了说明,最后对系统进行了仿真。PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化,执行相应的程序,然后输出控制电机正反转及脱水处理,控制方式灵活多样。 最后就本课题所做的工作进行了总结,并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善,不可以单独脱水及洗衣时间的设置;由于时间有限,没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用,本设计具有广泛的推广价值。 关键词:全自动洗衣机, PLC, 控制

全自动洗衣机控制系统设计开题报告精选文档

全自动洗衣机控制系统 设计开题报告精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8TTMSHHJ8】

重庆科技学院
毕业设计(论文)开题报告
题目 全自动洗衣机控制系统设计
学 院 电气信息工程学院
专业班级 自升本 2011-1
学生姓名 黄浩然 学号
指导教师
张跃辉
年月日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作开始后 2 周内完成,经指导 教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式 (可从教务处网址上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教 师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于 10 篇,其它不少于 12 篇(不包括辞典、 手册)。
4.“本课题的目的及意义,国内外研究现状分析”至少 2000 字,其余内容至少 1000 字。

毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义,国内外研究现状分析
1)本课题目的及意义
随着科技的迅速发展,人民生活水平的不断提高,洗衣机的发展也变得十分 迅速。人们对洗衣机提出了更高的要求,性能更好,操作更简单,更节能,智能 化的实现等。所以现代的洗衣机控制从以前的机械式,继电器式,渐渐的向电气 电子式发展。
以前的洗衣机都存在一些问题,比如:对衣物的磨损和伤害大,噪声大,耗 电量大,耗水量大,洗净度较低,操作复杂和稳定性差等问题。为了改善传统洗 衣机的性能,本次课题将解决这些问题,来提高洗衣机的洗净率、降低磨损率、 噪声,做到节能环保,使操作更加简单和稳定性更好。
目前市场上大多数洗衣机都是采用单片机作为控制器,因为单片机成本低, 体积小巧、功耗低,操作方便;但是单片机对环境的适应能力较低,可靠性差, 编写程序相对复杂,且硬件的复杂性高,增大了维修的难度和成本费用。
本次课题采用 PLC 作为洗衣机控制器,PLC 工作的环境要求低,可靠性高, 抗干扰能力强,编程简单,容易受计算机控制;PLC 是整体模块,集中了驱动电 路、检测电路和保护电路及通讯连网功能,使硬件相对简单可靠,维护起来更加 的方便。但是 PLC 的成本相对较高,只适合在工业中运用而不适合民用。
本次设计采用 S7-200PLC 作为洗衣机控制器,通过传感器(水位传感器,浊 度传感器)对水位,洗衣浊度进行监测,编写 PLC 程序对电动机转向、洗衣机电 磁阀门的开度和开关进行控制,并且能够实现自动调节时间,选择洗涤方式,控 制水位等。
本课题主要着重于对全自动洗衣机的控制,要求洗衣机能实现进水、洗涤、 排水、脱水、自动停止的循环过程。让洗衣机工作更加稳定,操作简单可靠,提 高衣服洗净度,让洗衣机更加智能节能化。

自动控制原理实验报告

自动控制原理 实验报告 姓名学号 时间地点实验楼B 院系专业 实验一系统的数学模 实验二控制系统的时域分析 实验三控制系统的频域分析

实验一系统的数学模 一、实验目的和任务 1、学会使用MATLAB的命令; 2、掌握MATLAB有关传递函数求取及其零、极点计算的函数。 3、掌握用MATLAB 求取系统的数学模型 二、实验仪器、设备及材料 1、计算机 2、MATLAB软件 三、实验原理 1、MATLAB软件的使用 2、使用MATLAB软件在计算机上求取系统的传递函数 四、实验内容 1、特征多项式的建立与特征根的求取 在命令窗口依次运行下面命令,并记录各命令运行后结果 >>p=[1,3,0,4]; p = 1 3 0 4 >>r=roots(p) r = -3.3553 + 0.0000i 0.1777 + 1.0773i 0.1777 - 1.0773i >>p=poly(r) p = 1.0000 3.0000 -0.0000 4.0000 2、求单位反馈系统的传递函数: 在命令窗口依次运行下面命令,并记录各命令运行后结果 >>numg=[1];deng=[500,0,0]; >>numc=[1,1];denc=[1,2]; >>[num1,den1]=series(numg,deng,numc,denc); >>[num,den]=cloop(num1,den1,-1) num = 0 0 1 1

den = 500 1000 1 1 >>printsys(num,den) num/den = s + 1 --------------------------- 500 s^3 + 1000 s^2 + s + 1 3、传递函数零、极点的求取 在命令窗口依次运行下面命令,并记录各命令运行后结果>>num1=[6,0,1];den1=[1,3,3,1]; >>z=roots(num1) ; >>p=roots(den1) ; >>n1=[1,1];n2=[1,2];d1=[1,2*i];d2=[1,-2*i];d3=[1,3]; >>num2=conv(n1,n2) num2 = 1 3 2 >>den2=conv(d1,conv(d2,d3)) den2 = 1 3 4 12 >>printsys(num2,den2) s^2 + 3 s + 2 ---------------------- s^3 + 3 s^2 + 4 s + 12 >>num=conv(num1,den2);den=conv(den1,num2); >>printsys(num,den) 6 s^5 + 18 s^4 + 25 s^3 + 75 s^2 + 4 s + 12 ------------------------------------------- s^5 + 6 s^4 + 14 s^3 + 16 s^2 + 9 s + 2 >>pzmap(num,den),title(‘极点-零点图’)

全自动洗衣机的控制系统的设计

全自动洗衣机控制系统的设计 1. 论文(设计)选题的目的和意义 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制,已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着单片机技术的发展,用单片机来作为控制器,就能很好地满足洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向智能化洗衣机方向发展。 单片机又称微控制器,或称嵌入式控制器。而现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的,所以家用电器是单片机应用最多的领域之一。它是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小,故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多,功能差异也大,所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能,完全可以满足家用电器的需求。 2. 国内洗衣机现状及其发展趋势 洗衣智能化 相对于传统洗衣机而言,智能洗衣机可以模仿人的感觉,包括思维和判断能力。在您投入衣物后的几秒钟之内,智能洗衣机即可自动判断出衣物的重量,并结合衣物的衣质,为您选择最适合的水位。还可以根据水位和衣物的脏污程度,决定洗涤剂的用量、洗涤时间的长短和洗涤方式。另外,智能洗衣机通过模糊控制电脑操作智能波轮与内桶,产生各种不同方向的水流,像无数只手一样,对污垢、进行分解和扭曲,从而达到洗净衣物、减少缠绕、降低磨损、节约时间和水量的功能,水流方式多样化 目前时常上洗衣机的水流方式也是多样化,如“悬浮”。悬浮即使是改变传统的喷水方向,水流是从桶的底部喷出,巨大的立体水流力量能将衣物“托起”,使

全自动洗衣机控制系统概况

合肥学院 计算机科学与技术系 微机原理与接口技术 课程设计 课程设计科目全自动洗衣机控制系统 学生姓名 学号 班级 指导教师高玲玲、肖连军

1、题意分析与解决方案 1.1 题意需求分析 根据以上题目所给的提示,我们对其进行解析:首先,刚开始的时候系统处于初始状态,准备好启动,然后一声蜂鸣表明洗衣机已经进入工作状态。当按下暂停键之后,9s的放衣服时间,然后选择洗衣周期,然后我们进入了洗衣状态。在洗涤的过程时,打开进水阀(此过程就是注水的过程),当到达预定水位时,按下水位开关,然后电机MO转动,在洗涤的过程中电机正反转三次后停止转动。然后进入脱水的过程,此时我们要打开排水阀,然后使电机正转,脱水结束后,电机停止转动。漂洗过程和洗涤的过程相似,只是在漂洗的时候,是把电机转动的次数改成正反转两次。甩干的过程和脱水的过程相似,只是电机转动的时间比脱水过程长一些。 从题意需求分析本课程设计需要解决的问题如下: (1)怎样用程序实现电机的正转反转; (2)我们怎么样在全速运行的条件下知道程序已经进入到哪一个步骤; (3)怎样分配按键,使程序尽可能的全自动化。 1.2 解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 本课程设计具体要求如下: (1)进水阀由继电器模拟; (2)洗衣流程进展过程由LED等指示; (3)预设水位由按键控制; (4)波轮旋转由电机控制。 此次课程设计中,我们在程序运行时,需要用到按键,所以对按键的分配如下:

表1-1 按键分配表 K1 暂停开关0 关闭 1 开启 K2 洗衣程序选择0 标准洗衣 1 经济洗衣 K3 水位开关0 低水位 1 高水位 本实验中我们要用到的硬件主要是8255A、LED指示灯、继电器、八路二进制开关、步进电机、蜂鸣器。 我们将LED指示灯接在8255A的PA口,而LED指示灯在此次实验过程中的作用就是指示洗衣流程进展(第5个灯亮表示在洗涤的过程,第6个灯亮表示在脱水的过程,在第7个灯亮表示在漂洗的过程,第8个灯亮表示在甩干的过程)和提示我们下一步应该怎样按键。将八路二进制开关接在8255A的PB口上,八路二进制开关在本实验中的作用是模拟洗衣机面板上的按键和水位开关的作用。将步进电机的A、B、C、D四相分别按顺序接到PC口的PC0~PC3上,本次实验过程中采用的是四相八拍的步进电机。将蜂鸣器接在PC口的PC4上,蜂鸣器的作用主要是提示我们洗衣机已经启动和洗衣结束。将继电器接入到PC口的PC5上,继电器在本次实验过程中的主要作用是模拟进水阀。 1.2.2软件部分 8255A是一个可编程芯片,我们可以通过程序对8255A芯片进行编程来实现本次课程设计所要求实现的所有功能。在本次实验中我们需要在程序中实现对电机的转动。为了能实现洗涤过程(此过程要求电机正转和反转),所以我们采用的是步进电机,实际应用中步进电机的类型有很多种,然而我们的实验箱上是四相的步进电机,在实验中我采用的是四相八拍的控制,当我们使其从A→AB→B →BC→C→CD→D→DA,这样可以实现电机的正转,当使他从DA→D→CD→C →BC→B→AB→A,这样就可以实现电机的反转,这个过程就是通过程序对PC 口的PC0~PC3进行设置的。排水阀我们是用继电器来模拟的,实验箱上的继电器是低电平工作,所以如果我们要用到继电器即要打开进水阀时,我们只要对PC口的PC5进行设置。在本实验中,我们要使用蜂鸣器来提示洗衣机工作和洗衣结束,这个过程也是通过程序来实现的,我们只要将PC4设置成低电平,蜂鸣器就开始工作了。

自动控制系统实验报告

自动控制系统实验报告 学号: 班级: 姓名: 老师:

一.运动控制系统实验 实验一.硬件电路的熟悉和控制原理复习巩固 实验目的:综合了解运动控制实验仪器机械结构、各部分硬件电路以及控制原理,复习巩固以前课堂知识,为下阶段实习打好基础。 实验内容:了解运动控制实验仪的几个基本电路: 单片机控制电路(键盘显示电路最小应用系统、步进电机控制电路、光槽位置检测电路) ISA运动接口卡原理(搞清楚译码电路原理和ISA总线原理) 步进电机驱动检测电路原理(高低压恒流斩波驱动电路原理、光槽位置检测电路)两轴运动十字工作台结构 步进电机驱动技术(掌握步进电机三相六拍、三相三拍驱动方法。) 微机接口技术、单片机原理及接口技术,数控轮廓插补原理,计算机高级语言硬件编程等知识。 实验结果: 步进电机驱动技术: 控制信号接口: (1)PUL:单脉冲控制方式时为脉冲控制信号,每当脉冲由低变高是电机走一步;双 脉冲控制方式时为正转脉冲信号。 (2)DIR:单脉冲控制方式时为方向控制信号,用于改变电机转向;双脉冲控制方式 时为反转脉冲信号。

(3)OPTO :为PUL 、DIR 、ENA 的共阳极端口。 (4)ENA :使能/禁止信号,高电平使能,低电平时驱动器不能工作,电机处于自由状 态。 电流设定: (1)工作电流设定: (2)静止电流设定: 静态电流可用SW4 拨码开关设定,off 表示静态电流设为动态电流的一半,on 表示静态电流与动态电流相同。一般用途中应将SW4 设成off ,使得电机和驱动器的发热减少,可靠性提高。脉冲串停止后约0.4 秒左右电流自动减至一半左右(实际值的60%),发热量理论上减至36%。 (3)细分设定: (4)步进电机的转速与脉冲频率的关系 电机转速v = 脉冲频率P * 电机固有步进角e / (360 * 细分数m) 逐点比较法的直线插补和圆弧插补: 一.直线插补原理: 如图所示的平面斜线AB ,以斜线起点A 的坐标为x0,y0,斜线AB 的终点坐标为(xe ,ye),则此直线方程为: 00 00Y Ye X Xe Y Y X X --= -- 取判别函数F =(Y —Y0)(Xe —Xo)—(X-X0)(Ye —Y0)

LC全自动洗衣机控制系统设计word版

摘要 中文摘要: 该毕业设计介绍了可编程序控制器(PLC)和PLC控制系统的基本知识,包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知 识及PLC控制系统等相关知识。采用三菱公司的FX2N系列的PLC,设计了 一个简单的全自动洗衣机控制系统。全自动洗衣机通过了可编程序控制 器来实现洗涤过程,省时省力。 英文摘要: Abstract The graduation design introduces the programmable logic controller( PLC) and PLC to control the basic knowledge of the system, include PLC definition ,characteristics, arrange ,the technique target, basic structure, the work principle, the hardware knowledge and control of PLC the system related knowledge. The design adopt the PLC of the series of FX2N of the San Ling company, design an in brief control system of full-automatic washing machine .The full-automatic washing machine passes the programmable logic controller to carry out the wash process, save time labor-saving.

全自动洗衣机控制系统设计

全自动洗衣机控制系统 设计 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 全自动洗衣机控制系统的设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业:自动化班级: 姓名: 设计题目:全自动洗衣机控制系统的设计 一、设计实验条件 装有单片机仿真软件的电脑。 二、设计任务 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1.正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下: (1)将水位通过水位选择开关设在合适的位置(高、中、低),按下“启动”按扭,开

始进水,达到设定的水位(高、中、低)后,停止进水; (2)进水停止 2s 后开始洗衣; (3)洗衣时,正转 20s,停 2s,然后反转 20s,停 2s; (4)如此循环共 5 次,总共 220s 后开始排水,排空后脱水 30s;(5)然后再进水,重复(1)~(4)步,如此循环共 3 次; (6)洗衣过程完成,报警 3s 并自动停机。 2.强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下: (1)若按下“停止”按扭,洗衣过程停止,即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水 电磁阀全部闭合; (2)可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务(设计任务书) 2、前言(绪论)(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 目录

全自动洗衣机的PLC控制

课题二全自动洗衣机的PLC控制 一、概述 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。 全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定.作盛水用。内桶可以旋转.作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔.使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时.通过电控系统使进水阀打开.经进水管将水注入到外桶。排水时.通过电控系统使排水阀打开.将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现.此时脱水桶并不旋转。脱水时.通过电控系统将离合器合上.由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 二、设计任务和要求 该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作;若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环.则返回从进水开始的全部动作.进行下一次大循环;若完成了3次大循环.则进行洗完报警。报警10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水;按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。

三、设计方案提示 1.I/O地址 输入输出 :启动按钮:进水电磁阀 Xl:停止按钮:电动机正转接触器 :排水按钮:电动机反转接触器 :高水位开关:排水电磁阀 :低水位开关:脱水电磁阀 :报警蜂鸣器 2.方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。

电力拖动自动控制系统试验报告

; 电力拖动自动控制系统实验报告 实验一双闭环可逆直流脉宽调速系统 一,实验目的: 1.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。 2.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。 3.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数整定。 二,实验内容: 1.PWM控制器SG3525的性能测试。 2.控制单元调试。 3.测定开环和闭环机械特性n=f(Id)。

4.闭环控制特性n=f(Ug)的测定。 三.实验系统的组成和工作原理 GM *U*. 'U00ASR GD PWM ACR DLD UPW ++UU i - ; 图6—10 双闭环脉宽调速系统的原理图 在中小容量的直流传动系统中,采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性,因而日益得到广泛应用。 双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6—10所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET 所构成的H型结构形式,UPW为脉宽调制器,DLD为逻辑延时环节,GD为MOS管的栅极驱动电路,FA为瞬时动作的过流保护。 脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司(Silicon General)的第二代产品SG3525,这是一种性能优良,功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活,大大简化了脉宽调制器的设计及调试,故获得广泛使用。 四.实验设备及仪器 1.MCL系列教学实验台主控制屏。 2.MCL—18组件(适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件(适合MCL—Ⅲ)。 3.MCL—10组件或MCL—10A组件。

4.MEL-11挂箱 5.MEL—03三相可调电阻(或自配滑线变阻器)。 6.电机导轨及测速发电机、直流发电机M01(或电机导轨及测功机、MEL—13组件。 7.直流电动机M03。 8.双踪示波器。 五.注意事项 1.直流电动机工作前,必须先加上直流激磁。 2.接入ASR构成转速负反馈时,为了防止振荡,可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底,使调节器放大倍数最小,同时,ASR的“5”、“6”端接入可调电容(预置7μF)。 3.测取静特性时,须注意主电路电流不许超过电机的额定值(1A)。 4.系统开环连接时,不允许突加给定信号U起动电机。g5.起动电机时,需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底,以免带负载起动。 6.改变接线时,必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮,同时使系统的给定为零。7.双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接,故在使用时,必须使两探头的地线同电位(只用一根地线即可),以免造成短路事故。 8.实验时需要特别注意起动限流电路的继电器有否吸合,如该继电器未吸合,进行过流保护电路调试或进行加负载试验时,就会烧坏起动限流电阻。 六.实验方法 采用MCL—10组件 1.SG3525性能测试 分别连接“3”和“5”、“4”和“6”、“7”和“27”、“31”和“22”、“32”和“23”,然后. '. ; 打开面板右下角的电源开关。 (1)用示波器观察“25”端的电压波形,记录波形的周期,幅度(需记录S1开关拨向“通”和“断”两种情况) (2)S5开关打向“OV”, 用示波器观察“30”端电压波形,调节RP2电位器,使方波的占空比为50%。 S5开关打向“给定”分别调节RP3、RP4,记录“30”端输出波形的最大占空比和最小占空比。(分别记录S2打向“通”和“断”两种情况) 2.控制电路的测试 (1)逻辑延时时间的测试 S5开关打向“0V”,用示波器观察“33”和“34”端的输出波形。并记录延时时间。 t= d(2)同一桥臂上下管子驱动信号死区时间测试 分别连接“7”和“8”、“10”和“11”,“12”和“13”、“14”和“15”、“16”和“17”、“18”和“19”,用双踪示波器分别测量V和V以及V和V的死区时间。GSVT2VT4VT3GSVT1GSGS。。。。t= d.VT1.VT2 t= d.VT3.VT4注意,测试完毕后,需拆掉“7”和“8”以及“10”和“11”的连线。 3.开环系统调试 (1)速度反馈系数的调试 断开主电源,并逆时针调节调压器旋钮到底,断开“9”、“10”所接的电阻,接入直流电动机 M03,电机加上励磁。

全自动洗衣机控制系统设计

分数: 华南理工大学广州学院 课程设计任务书 题目:全自动洗衣机的PLC控制系统设计 课程:PLC技能培训课程设计 专业:自动化 班级: 姓名: 学号:

第一部分任务书

《PLC技能培训》课程设计任务书 一、课程设计目的 编程序控制器(PLC)于20世纪60年代在美国诞生,在我国的发展与应用已有30多年的历史,现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域,成为提高工业装备电气自动化水平的重要设备和强大支柱。因此,PLC技术已成为电气自动化专业技能型人才必不可少的重要技能,《PLC技能培训》课程是《电气设备与PLC》课程实践教学环节,通过实践,可以帮助学生加深对理论知识消化吸收,提高PLC编程技能。 该课程设计的主要目的是通过运用三菱FX3U 系列PLC设计一控制系统,掌握PLC控制系统设计原则、方法、过程和具体设计步骤。通过设计还有助于复习、巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求,因此,设计之前必须了解设备及控制系统的用途、结构、操作要求和工艺过程,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调能力培养为主,在独立完成设计任务的同时,还要注意其他几方面能力的培养与提高,如独立工作能力与创造力;综合运用专业及基础知识的能力,解决实际工程技术问题的能力;查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;工程绘图的能力;书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、PLC应用系统设计的内容和步骤 1.设计原则 (1)系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。 (2)在满足控制要求的前提下,应力求使系统简单、经济,操作方便。 (3)保证控制系统工作安全可靠。 (4)考虑到生产发展和生产工艺改进,在确定PLC容量时,应适当留有裕量,使系统有扩展余地。 2.设计内容 )拟定控制系统设计的技术条件。1(. (2)确定电气传动控制方案和电动机、电磁阀等执行机构。 (3)选择PLC的型号。 (4)编制PLC输入、输出端子分配表。 (5)绘制输入、输出端子接线图。 (6)根据系统控制要求,用相应的编程语言(常用梯形图)设计程序。 (7)设计操作台、电气柜及非标准电气元件。 (8)编写设计说明书和使用操作说明书。 3.设计主要步骤 (1)分析被控对象的控制要求,确定控制任务. (2)选择和确定用户I/O设备. (3)选择PLC的型号.

自动控制实验报告.

计算机控制原理实验报告 姓名:房甜甜 学号:130104010072 班级:计算机三班 指导教师:胡玉琦 完成时间:2015年10月11日

实验一 二阶系统闭环参数n ω和ξ对时域响应的影响 一、实验目的 1.研究二阶系统闭环参数 n ω和ξ对时域响应的影响 2.研究二阶系统不同阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。 二、实验要求 1. 从help 菜单或其它方式,理解程序的每个语句和函数的含义; 2.分析ξ对时域响应的影响,观察典型二阶系统阻尼系数ξ在一般工程系统中的选择范围; 三、实验内容 1、如图1所示的典型二阶系统,其开环传递函数为) 2s(s G(S)2n n ξωω+=,其中,无阻尼自 然震荡角频率n ω=1,ξ为阻尼比,试绘制ξ分别为0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5时,其单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线(绘制在同一张图上)。 图1 典型二阶系统方框图 2、程序代码 wn=1; sigma=[0,0.2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5];(1) num=wn*wn; t=linspace(0,20,200)';(2) for j=1:7(3) den=conv([1,0],[1,2*wn*sigma(j)]);(4) s1=tf(num,den);(5) sys=feedback(s1,1)(6); y(:,j)=step(sys,t);(7) end plot(t,y(:,1:7));(8) grid;(9) gtext('sigma=0');(10) gtext('sigma=0.2'); gtext('sigma=0.4'); ) 2s(s 2 n n ξωω+ R(s) C(s)

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