基于PLC的投币式洗衣机控制系统设计
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基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计一、课题研究的背景以及研究意义近年来,我国现代化工业快速发展,人们生活水平也在日益提高,与人们生活息息相关的家用电器的自动化程度也就要求越来越高,当今的中国的城镇居民每一户家庭中几乎都拥有一台洗衣机,全自动化洗衣机把人们从繁重的洗衣劳动中解脱出来,但居住在学校和工厂集体宿舍这样的环境下人们洗衣服仍然以手洗为主,所以选择在学校和工厂的公共点设置投币洗衣机不但能让人们享受全自动洗衣机带来的方便而且也能产生一定的经济利益,目前市面上普通的投币式洗衣机存在诸多缺点,比如故障多,投币器真假币判断错误率高,衣服洗不干净和浪费水电等情况,这样设计一种新的智能化的投币式洗衣机控制系统就很有必要和意义了。
二、控制系统主要分三部分:1.传感器与数据的检测2.PLC与模糊控制3.智能投币器系统整个工作流程图如下:首先把衣服放入洗衣机内然后合上盖子,用户对投币器进行投币,投币器接受到投币信号后传给然后系统经过初始化工作后开始正式工作,各种传感器把采集到的数据经过转换后送到模糊控制器中,从模糊控制器中获得数据后对进水排水电磁阀、各种电机、以及洗漆剂添加装置等工作过程进行控制,当洗衣机工作过程结束后,顾客取出衣物,洗衣过程结束。
1.传感器与数据的检测1.1衣服重量的检测1.1.1光电传感器衣服重量的检测主要依靠光电传感器,光电传感器是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件,当它发出的光被目标反射或阻时,则接收器感应出相应的电信号。
它包含调制光源,由光敏元件等组成的光学系统、放大器、开关或模拟量输出装置把红外、可见光、紫外线等光信号转变成电信号的元器件,在光电检测系统中是光电转换过程的核心部件。
检测衣物重量就是利用不同质量的衣物对滚筒的压力和摩擦力不同,通电光电传感器检测滚筒的转速从而间接的获得衣物的质量。
1.1.2衣量的检测方法衣物的重量和衣物的质料是洗衣机实现模糊控制最重要的两个输入量,衣服的重量和衣物的质料决定模糊洗衣机洗漆时间、滚筒内的水位以及洗漆剂的用量三个物理量,本文中使用的检测衣物重量的基本原理是不同重量的衣物产生的布阻抗也就不同。
基于PLC控制的全自动洗衣机设计报告摘要:洗衣机是现代家庭中不可或缺的家电设备,而全自动洗衣机则进一步简化了洗衣的操作流程,提高了洗衣效率。
本报告旨在基于PLC(可编程逻辑控制器)控制设计一种全自动洗衣机,实现自动洗涤、漂洗、甩干等功能,并提高其性能,提升用户体验。
1.引言洗衣机的历史可以追溯到19世纪,随着科技的不断发展,洗衣机在功能和性能上都取得了巨大的进步。
PLC是现代工业自动化中常用的控制器,具有高可靠性、高稳定性、可编程性强等优点,非常适合用于洗衣机的控制系统设计。
2.设计方案本设计方案采用PLC作为洗衣机控制系统的核心,并通过传感器、执行器等外围设备实现对洗衣机各功能的控制和监测。
洗衣机主要包括洗涤模块、漂洗模块、甩干模块和用户界面等组成部分。
2.1PLC控制系统设计PLC控制系统由PLC主机、输入模块、输出模块和数据总线组成。
输入模块负责接收传感器的信号,输出模块则控制执行器的动作。
PLC主机通过编写逻辑程序,处理输入信号,根据预定的控制策略控制输出模块。
2.2传感器引入设计中引入了多个传感器,如水位传感器、温度传感器、压力传感器等,用于实时监测洗衣机内部的状态。
水位传感器用于监测洗衣机内的水位,温度传感器用于监测洗衣水的温度,压力传感器用于监测洗衣机内的压力等。
这些传感器通过数据总线与PLC主机相连接,实现洗衣机状态的实时监测和控制。
2.3执行器的控制洗衣机内的执行器主要包括水泵、电机等。
通过PLC控制输出模块的控制信号,实现对水泵和电机的启停控制。
3.功能设计本设计的全自动洗衣机具备洗涤、漂洗和甩干功能。
用户可以通过操作面板选择不同的洗涤模式和时间,PLC控制系统根据用户的选择进行相应的控制。
3.1洗涤功能在洗涤功能中,PLC控制系统通过控制水泵将适量的水注入洗衣机内,同时控制电机的旋转实现衣物的搅拌和清洗。
3.2漂洗功能在漂洗功能中,PLC控制系统通过控制水泵将洗衣机内的水排出,同时注入清水进行漂洗,以去除洗涤剂残留。
基于PLC的全自动洗衣机控制概述近年来随着生活节奏的加快,越来越多的人选择使用全自动洗衣机。
本文将介绍一种基于PLC的全自动洗衣机控制方案,通过这种方案,能够实现洗衣机的全自动控制,使用户操作更加方便快捷。
系统架构本方案的系统架构如下图所示:+------------+ +----------+ +-----------+| | | | | || 洗衣机控制器 |-------->| PLC |-------->| 洗衣机电机控制器 || | | | | |+------------+ +----------+ +-----------+洗衣机控制器通过PLC向洗衣机电机控制器发出指令,控制洗衣机电机的运转。
PLC则根据洗衣机控制器发来的指令计算出电机所需的电流和转速,控制洗衣机电机正常运转。
控制流程本方案的控制流程如下:1.用户将要洗的衣服放入洗衣机中,并选择洗衣机中的程序。
2.洗衣机控制器根据程序的选择,将指令传输给PLC。
3.PLC根据指令的要求,计算出洗衣机电机所需的电流和转速,并向洗衣机电机控制器发出指令。
4.洗衣机电机控制器接收到指令后,控制洗衣机电机正常运转。
5.洗涤过程结束后,洗衣机电机停止运转,并向洗衣机控制器发送运行结束信号。
6.洗衣机控制器根据运行结束信号,显示洗衣机运行结果,并提示用户取出洗衣。
PLC编程PLC编程是本方案中的核心步骤,下面将介绍一下PLC编程中需要注意的几个问题。
程序选择用户在洗衣机中选择程序,常见的程序有“轻柔洗”、“标准洗”、“强力洗”等。
针对不同的程序,PLC需要计算出不同的电流和转速。
水位控制洗涤前,需要将洗衣机内的水位升高到指定的高度。
水位升高可以采用两种方式控制,一是通过电磁阀控制水流,二是通过PLC计算控制电机的运转进行水位控制。
无论采用哪种方式进行水位控制,PLC都需要进行相应的编程。
温度控制不同的程序需要不同的水温,因此PLC也需要对水温进行控制。
《全自动洗衣机控制系统的PLC设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,自动化和智能化技术已广泛应用于各种家庭和工业设备中。
全自动洗衣机作为现代家庭生活的重要组成部分,其控制系统的设计直接关系到使用效率和用户体验。
本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的全自动洗衣机控制系统的设计。
二、系统概述全自动洗衣机控制系统是一种基于PLC控制的智能化设备,它通过传感器、执行器等设备对洗衣过程进行精确控制,实现洗衣、漂洗、脱水等过程的自动化。
该系统主要由洗衣机本体、PLC控制器、传感器、执行器等部分组成。
三、系统设计1. 硬件设计(1)PLC控制器:作为整个系统的核心,PLC控制器负责接收用户指令、处理传感器数据、控制执行器等任务。
选择合适的PLC控制器是保证系统稳定性和可靠性的关键。
(2)传感器:传感器负责检测洗衣过程中的各种参数,如水位、温度、转速等。
常见的传感器包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等。
(3)执行器:执行器根据PLC控制器的指令,控制洗衣机的各种动作,如进水阀、排水阀、电机等。
2. 软件设计(1)控制系统程序:控制系统程序是PLC控制器的核心软件,它负责接收用户指令、处理传感器数据、控制执行器等任务。
程序设计应考虑系统的稳定性和可靠性,以及用户界面的友好性。
(2)通信协议:为了实现PLC控制器与上位机(如手机APP)的通信,需要设计一套通信协议。
通信协议应考虑数据的传输速度、数据格式、错误检测与纠正等问题。
四、系统功能1. 洗衣过程控制:系统能根据用户设定的洗衣程序,自动完成洗衣、漂洗、脱水等过程。
2. 智能检测:系统能通过传感器实时检测洗衣过程中的各种参数,如水位、温度、转速等,确保洗衣过程的稳定性和安全性。
3. 故障诊断:系统能实时监测设备的运行状态,一旦发现故障,能自动报警并提示用户进行维修。
4. 远程控制:通过手机APP等设备,用户可以远程控制洗衣机的运行,实现远程洗衣的功能。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文PLC(可编程逻辑控制器)在工业自动化领域起着举足轻重的作用,其应用范围涵盖了诸多领域,包括全自动洗衣机控制系统。
本论文将基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计进行深入探讨,旨在提高洗衣机的自动化控制水平,提升用户体验。
一、系统框架设计在全自动洗衣机控制系统中,我们首先需要设计系统的框架。
基于PLC的控制系统一般包括输入模块、输出模块、中央处理器和人机界面。
通过这些组件的配合工作,实现洗衣机的各种功能。
输入模块主要用于接收来自传感器的信号,包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等。
输出模块则用于控制洗衣机的各种执行器,比如电机、阀门等。
中央处理器负责对输入的信号进行处理,并根据预设的程序控制输出。
人机界面则为用户提供操作界面,让用户可以方便地操作洗衣机。
二、功能设计在全自动洗衣机控制系统中,我们需要设计各种功能模块,包括洗涤功能、漂洗功能、脱水功能等。
这些功能模块需要根据用户需求和洗衣机工作原理来设计。
1. 洗涤功能:用户通过人机界面选择洗涤程序,并设置洗涤时间、水温等参数。
中央处理器根据用户的选择控制水位、电机转速等,实现洗衣功能。
2. 漂洗功能:洗涤结束后,洗衣机需要进行漂洗操作。
同样,用户可以通过人机界面选择漂洗程序,并设置相关参数。
中央处理器控制水位和漂洗时间,确保洗涤剂充分清洗干净。
3. 脱水功能:漂洗完成后,洗衣机需要进行脱水操作。
用户可以选择脱水程序,并设置转速。
中央处理器控制电机按照设定的转速进行脱水,确保衣物快速排水。
三、性能设计在全自动洗衣机控制系统设计中,性能是至关重要的。
我们需要考虑系统的稳定性、可靠性、响应速度等方面。
1. 系统稳定性:系统在各种工况下都需要保持稳定性,不能因为外界干扰或系统内部问题导致异常操作。
2. 可靠性:系统需要具有良好的抗干扰能力和容错能力,能够正常工作并在异常情况下自动切换至安全状态。
3. 响应速度:系统的响应速度需要足够快,可以根据用户的操作快速响应并执行相应动作。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计说明基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计摘要可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。
在现代的社会,全自动洗衣机进入各个家庭,本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统,其可改进现有技术的不足,简化结构,有利于降低成本和提高可靠性。
关键词:全自动洗衣机;可编程控制器;简化结构;降低成本;目录1 引言 (5)2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 (6)2.1 总体控制方案确定 (6)2.1.1 控制系统的比较 (6)2.2.2 洗衣机的PLC控制系统概述 (6)3 全自动洗衣机的基本结构 (8)3.1 全自动洗衣机的原理和构造 (8)3.2 洗涤脱水系统 (10)3.3 排水和进水系统 (11)3.4 电动机及传动系统 (11)4 电气控制系统 (12)4.1 控制系统结构 (12)4.2 控制系统原理 (13)4.3 检测电路系统 (14)5 主要器件的选择 (15)5.1 电动机的选择 (15)5.2 传感器的选择 (15)5.3 可编程控制器外部设计 (16)6 软件设计 (18)6.1 系统的顺序功能图设计 (18)6.2 全自动洗衣机的控制要求 (18)6.3 控制系统顺序功能图 (19)6.4 控制系统的梯形图设计 (20)6.5 程序语句表 (22)7 结束语 (23)致 (24)参考文献 (25)1 引言从古到今,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。
1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。
1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计摘要:本文基于PLC(Programmable Logic Controller)技术,设计了一种全自动洗衣机控制系统。
该系统能够实现洗衣机的自动化控制,提高洗衣机的工作效率和用户的使用体验。
文章首先介绍了洗衣机的发展背景和现状,然后详细介绍了PLC的工作原理和应用领域。
接着,通过对洗衣机的控制需求进行分析,设计了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统。
在该系统中,PLC作为控制核心,通过各种传感器和执行器实现对洗衣机的自动控制。
最后,对该系统进行了实验验证,并对实验结果进行了分析和总结。
实验结果表明,该系统能够准确、稳定地实现对洗衣机的控制,具有良好的实用性和可靠性。
本文的研究成果对于提高全自动洗衣机的性能和推动洗衣机行业的发展具有重要意义。
关键词:PLC、全自动洗衣机、控制系统、传感器、执行器第一章引言1.1 研究背景洗衣机作为一种家用电器,已经成为现代家庭中不可或缺的设备之一。
随着科技的发展和人们生活水平的提高,人们对洗衣机的要求也越来越高。
传统的洗衣机主要依靠用户的人工操作来完成洗衣过程,存在工作效率低、用户体验差等问题。
为了解决这些问题,全自动洗衣机应运而生。
全自动洗衣机能够自动完成洗衣、漂洗、脱水等工作,大大提高了洗衣机的工作效率,并且减轻了用户的负担。
1.2 研究目的本文旨在设计一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统,以提高洗衣机的工作效率和用户的使用体验。
通过对洗衣机的控制需求进行分析和研究,设计了一个基于PLC技术的全自动洗衣机控制系统,并对该系统进行实验验证。
研究成果有望在洗衣机行业中推广应用,促进该行业的发展。
第二章 PLC的工作原理和应用领域2.1 PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业控制的可编程逻辑控制器。
它以可编程的存储器作为内部存储器,通过读取用户编写的程序来实现对输入和输出信号的控制。
PLC的基本工作原理是:根据用户编写的程序,PLC依次扫描各个输入信号,然后根据程序逻辑进行计算,最后控制相应的输出信号。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计引言随着社会生活的步伐加快,人们的生活水平越来越高,衣物的清洗和干燥也变得越来越方便和高效。
自动化洗衣机的出现,提高了洗涤和干燥的效率,也使人们的生活更加便捷。
本文将介绍一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计方案,旨在解决传统洗衣机使用过程中存在的一些缺陷和问题。
设计思路硬件设计本全自动洗衣机控制系统主要分为三个部分:洗衣系统、烘干系统和控制系统。
其中,洗衣系统包括电机、传动系统、洗涤罐、水泵等组成;烘干系统包括风扇、热风机、加热器、温湿度传感器等组成;控制系统则是通过PLC控制各部件的工作,实现自动洗涤和烘干的过程。
具体来说,该控制系统需要连接以下硬件:•一块PLC控制器•一个触摸屏•一台电机•一台水泵•一台风扇•一台加热器同时还需要使用以下传感器:•温度传感器•湿度传感器软件设计该控制系统的主要功能是自动洗涤和烘干。
通过PLC控制各部件的工作,实现以下功能:•悬浮自动等分配,自动响应量程,智能水位智能洗涤•洗涤、漂洗、脱水、水平平衡、漂洗、脱水、烘干,自动完成整个洗涤和干燥的过程•通过温湿度传感器实时监测洗、漂、烘的温度和湿度,并进行控制实现步骤步骤一首先需要确定洗衣机的设计和硬件布局。
根据设计框架,确定每个组件的类型和数量。
步骤二安装和连接所有设备和传感器。
所有设备和传感器应该按照标准放置,并连接到控制器。
步骤三通过PLC控制器,编写程序,实现洗衣和烘干过程的自动化。
程序应该实现以下功能:•设置初始水位和温度•洗涤:控制电机和水泵的工作,并根据需要适时更换水源•漂洗:排水并重新加水,达到洗涤液的浓度要求•脱水:通过控制电机和传动系统进行脱水操作•平衡:通过传感器实时检测洗衣罐的平衡状态•烘干:控制加热器和风扇的工作,并根据需要调节温度步骤四通过触摸屏进行控制,显示洗衣和烘干的进度和状态,以及设置洗衣的不同模式(例如快洗和脱水等)通过对基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计,我们可以提高洗涤和干燥的效率,减少人工操作的时间。
基于PLC全自动洗衣机系统设计背景随着科技的不断进步,人们对家庭电器的需求也不断提高。
洗衣机是现代家庭必不可少的家电之一。
随着全自动洗衣机的普及,人们不再需要手动操作,仅需按下几个按钮就能完成洗衣服的全部过程。
这大大方便了人们的生活,但是如果洗衣机的控制系统出现故障,将会给人们的生活带来很多不便。
因此,我们需要设计一种可靠的、全自动的控制系统,以确保洗衣机的正常运行。
功能需求洗涤功能•水量控制:根据所需洗涤负载和洗涤程度自动调整水量。
•温度控制:根据衣物材质,自动调节洗涤水的温度。
•洗涤程序控制:根据衣物类型和脏污程度,自动选择洗涤程序。
脱水功能•自动调整转速:根据洗涤负载和洗涤程序自动调节脱水转速。
•保护措施:在转速达到限定值时,增加保护措施,保证洗衣机的安全运行。
其他功能•操作控制:设置按键进行选择和设置各项功能。
•显示:通过LED显示器显示洗衣机的运行状态。
•报警功能:在出现错误或异常情况时发出报警声音。
系统原理该洗衣机系统设计基于PLC(可编程控制器)。
PLC是一个数字计算机,能够对输入的信号进行逻辑运算以及控制输出的条件和步骤。
通过PLC控制器,我们可以实现对洗衣机系统的各个功能进行配置和调节。
所有的操作均由PLC控制器进行控制,而且由于其高可靠性,故障率极低。
硬件设计该洗衣机系统硬件主要由PLC控制器、水泵、电动机和各种传感器组成。
PLC控制器PLC控制器是该系统的核心部件,为实现各种功能提供了逻辑控制。
在该系统中,我们使用了一款由西门子公司生产的PLC控制器进行整个系统的控制和管理。
传感器•温度传感器:用于控制洗涤水的温度。
•洗涤机容量传感器:用于检测洗衣负载。
•水位传感器:用于检测水位高度,以确定所需水量。
电动机使用电动机驱动洗衣机转动,以完成各项功能。
水泵水泵用于控制水量和水流,从而实现调节温度和水量的目的。
软件设计该洗衣机系统软件主要由PLC程序组成,用于实现各种洗涤程序的开发。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计全自动洗衣机是一种应用广泛的家电产品,它能够在人们日常生活中带来便利和舒适。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种常见的工业自动化控制设备,其强大的功能和稳定性使其成为设计和实现全自动洗衣机控制系统的理想选择。
全自动洗衣机控制系统设计的目标是实现洗衣机的自动化控制、运行和监控。
下面将详细介绍基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计。
首先,全自动洗衣机的控制系统需要包括几个关键组件,如传感器、执行元件和PLC。
传感器常用的有温度传感器、水位传感器等,用于感知洗衣机内部的状态。
执行元件包括电机、水泵等,用于实现相应的操作。
PLC则负责对传感器的读取和执行元件的控制进行逻辑处理,将其进行组合,实现自动化的洗衣过程。
其次,洗衣机的控制系统需要实现几个基本功能,如水位控制、温度控制、转速控制等。
水位控制是通过水位传感器来实现的,当水位低于设定值时,PLC会控制水泵进行注水,当水位高于设定值时,PLC则会控制水泵排水。
温度控制是通过温度传感器来实现的,PLC会根据设定的温度来控制加热元件的加热与否,以达到设定的洗衣水温。
转速控制是通过电机的转速控制来实现的,PLC会根据不同的洗涤阶段和程序要求,控制电机的转速或停止。
此外,全自动洗衣机的控制系统还需要实现一些附加功能,如故障检测和报警、定时启动等。
PLC可以监测洗衣机各个部件的工作状态,一旦发生故障,PLC会触发相应的报警装置,提醒用户进行维修。
定时启动功能可以通过设置启动时间来实现,PLC会在指定的时间自动启动洗衣机,方便用户的使用。
最后,全自动洗衣机的控制系统还要考虑安全性和可靠性。
在设计过程中需考虑到异常情况的处理,如断电、水泵故障等,保证洗衣机能够安全停止运行。
此外,还需要设计合理的电路和电路布置,以确保PLC的稳定运行。
综上所述,基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计需要考虑传感器、执行元件和PLC的选择,实现水位控制、温度控制、转速控制等基本功能,同时还要实现故障检测、报警和定时启动等附加功能,保证系统的安全性和可靠性。
基于P LC的投币式洗衣机控制系统设计陈晓军1,2,朱云开2,张建2(1.江南大学通信与控制工程学院,江苏无锡214122;2.南通市广播电视大学机械工程系,江苏南通226006)摘 要:投币式洗衣机提供的是一种自助式服务,基于工作环境不好、操作要求简便、可靠性高等方面的考虑,采用了S7-200P LC进行控制系统设计。
通过对投币总值进行判别选择不同的洗涤方式,并输出相关信号,指导使用者正确使用。
关键词:P LC;投币式;洗衣机;控制系统中图分类号:TH122;TP273 文献标识码:B 文章编号:167125276(2009)0320161202D esi gn of Con trol Syste m for Co i n O pera ted W a sh i n g M ach i n e Ba sed on PLCCHE N Xiao2jun1,2,Z HU Yun2kai2,ZHANG J ian2(1.S choo l o f Comm un i ca ti o n and Co n tr o l Eng i nee ri ng,J i a ngna n U n i ve rsity,W uxi2141221,C h i na;2.D ep a rt m en t o fM echa n i ca l Eng i nee ri ng,N an t o ng R ad i o&T V U n i ve rs ity,N an t o ng226006,C h i na) Abstract:The co i n op e ra ted w a sh i ng m a chi ne is a n equ i p m e nt o f se l f2he l p se rvi ce.I n con s i de ra ti o n o f the wo rk conditi o n and ope ra2 ti o n re qu irem en ts o f the co nve n i e nce,s i m p li c ity a nd re li a bility.S72200PLC is app li ed t o the de si gn of con tr o l system t o PLC o ut pu ts s i gna ls t o gu i de the use r by j udgi ng the qua ntiti e s of co i ns s li p p ed i nt o the co i n op e ra ted w a shi ng m ach i ne.Key words:PLC;co i n op e ra te d;w a sh i ng m a ch i ne;con tr o l sys tem0 引言随着时代的发展,社会生活节奏的加快,24h不间断营业无人值守的自助经营模式因其自主、自助、便利的特性,正被越来越多的人所接受。
洗衣服是一项耗时、耗力、耗神的工作,尤其是校园、军营、工厂等洗涤条件有限、人口集中居住场所,自助投币式洗衣机具有非常广阔的应用前景。
现在提供的投币式洗衣机的控制系统较多的是采用单片机控制,其指令系统复杂,编程难度大,而且在设计控制系统硬件时,要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等,这样不但增加了硬件的复杂性,而且隐含较高的故障率,还无形地增加了维修成本费用[1]。
而可编程序控制器(p r ogra mmable l ogical contr oller,P LC)是以微处理器为基础,把计算机技术、自动化技术和通信技术融为一体的,面向控制过程、面向用户,适应工业环境、操作方便、可靠性高的新一代通用工业自动装置[2]。
具有编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等优点,尤其适合在温度过高、湿度过大、振动和冲击过强等下环境工作。
因此,如果采用P LC来设计其控制系统将有效克服单片机的这些不足。
1 控制要求投币式洗衣机的控制要求描述如下[3]:a)通电状态,放入待洗衣服和洗衣粉并盖上洗衣机盖子,洗涤过程不能打开,否则停机。
b)工作水位根据衣量手动设置为高、低两种并有相应指示灯指示。
c)根据洗涤衣物种类选择相关的洗涤方式,通过投币器投入所需要的1元硬币数(限用1元币)。
d)当投币总值为1元时,进行单独脱水工作方式,单脱水指示灯亮;当投币总值为2元时,进行漂洗工作方式,漂洗指示灯亮;当投币总值为3元时,进行弱洗工作方式,弱洗指示灯亮;当投币总值为4元及以上(若多投不找余)时,进行强洗工作方式,强洗指示灯亮。
e)洗涤时,电机正转30s,停2s,然后反转30s,停2 s,如此循环弱洗20次,强洗25次,排空后高速脱水30s。
f)开始漂洗,重复5),漂洗两遍。
完成后,蜂鸣器报警5s,提示洗涤结束。
g)当打开机盖取出衣服时,复位进入新一轮洗涤准备。
2 P LC选型根据控制要求,系统的输入量有:检测机盖合上的压力开关KP,1元投币光电开关ST1[4],零、低、高水位检测传感器ST2~ST4(传感器遇水就通:ON;离水就断:OFF)[5],水位选择按钮S B(S B按下为高水位,否则为低水位)。
系统的输出信有:高、低水位选定指示灯HL0,HL1,强洗、弱洗、漂洗、单脱水工作方式指示灯HL2~HL5,蜂鸣器驱动HA,进、排水电磁阀Y V1,Y V2,电机正、反转接触器K M1,K M2及高速脱水电磁离合器Y C。
共需实际输人点数6个,输出点数12个。
本系统选用西门子公司的S7-200CP U226型P LC,其输入点数为24.输出点数为16点[6]。
本系统P LC 的1/O资源配置表如表l所示。
作者简介:陈晓军(1972— ),男,江苏姜堰人,讲师,硕士研究生,研究方向为机电控制。
表1 投币式洗衣机P LC的I/O分配表输入信号输出信号名称及代号编号名称及代号编号名称及代号编号名称及代号编号高水位选定提示灯HL0Q0.0蜂鸣器HA Q0.6盖子合上压力开关KP I0.0低水位传感器ST3I0.3低水位选定提示灯HL1Q0.1进水电磁阀Y V1Q1.01元投币光电开关ST1I0.1高水位传感器ST4I0.4强洗方式指示灯HL2Q0.2排水电磁阀Y V2Q1.1零水位传感器ST2I0.2水位选择按钮S B I0.5弱洗方式指示灯HL3Q0.3电机正转接触器K M1Q1.2漂洗方式指示灯HL40.4电机反转接触器K M2Q1.3单脱水方式指示灯HL5Q0.5脱水电磁离合器YC Q1.43 控制程序设计a)流程图:主要设计思路:通电复位之后进行投币,对投币脉冲进行累加并存入到数据寄存器MB1中。
当投币间隔超过去15s视为投币结束,进行判断选择不同工作方式。
程序的关键是正确设置不同工作方式之间的转换条件。
根据以上思路设计出系统工作流程图(图1)。
图1 流程图b)控制程序:控制程序的编制可以通过在PC机上用STEP72M icr o/W I N32软件创建、测试、仿真和修改P LC控制程序,然后通过专用电缆将程序下载到P LC中。
程序梯形图如图2所示。
程序解释如下:第1,2逻辑行:接通电源或上次洗衣完成使内部寄存器M0.0闭合一个扫描周期,对投币计数存储器MB1复位。
第3~5逻辑行:当顾客顾客投入1元硬币后,光电开关I0.1(ST1)产生累加脉冲,MB1增1,并对投币间隔进行定时。
第6逻辑行:当投币间隔超过15s,视为投币结束,对投币值进行判断。
若为1元,单脱水工作方式指示灯Q015接通;若为2元,单漂洗工作方式指示灯Q014接通;若为3元,弱工作方式指示灯Q013接通;若为4元及以上,强洗工作方式指示灯Q012接通。
图2 梯形图第7~8逻辑行:对水位选择进行判别,当按钮I0.5 (S B)按下为高水位,高水位指示灯Q0.0接通,否则,低水位指示灯Q0.1接通。
第9逻辑行:若为弱洗Q0.3或强洗Q0.2或单漂洗Q0.4且经过首次脱水完成T41,并且漂洗次数未达(C2常闭触点接通)则进水阀Q1.0接通,开始进水,达设定水位停止。
第10~16逻辑行:电机正转30s,停止2s;再反转30 s,停止2s。
进行洗涤循环操作,并分别在14逻辑行进行弱洗15次计数,在15逻辑行进行强洗20次计数。
达设定次数完成洗涤M0.5接通。
第17~18逻辑行:当洗涤完成M0.5或单脱水Q0.5 (下转第164页)・电气与自动化・张艳玲・关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制;7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。
1.3 变风量(VAV)末端控制功能1)风机控制:由手动开关控制风机的启/停,有风机状态的输出网络变量;2)温度控制:根据室内温度测量值,调节风阀的开度值勤,使室内温度保持恒定;3)湿度控制:根据室内湿度测量值,控制水阀的开/关,使室内湿度保持恒定。
2 VAV2TRAV空调系统VAV空调系统的原理:变风量空调系统(VRV)用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,关键需要实现变风量原理的末端送风装置,特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备,在最近20年左右的时间里,不仅VAV末端装置,而且相应的控制系统,甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化,有关的新产品和新技术不断涌现,由于VAV技术的快速发展,特别是有关的DDC和网络技术的发展,美国学者提出了“末端调节的变风量系统”(ter m inal regulated air v olu me,T RAV)的新概念,T RAV和VAV一样,也是一种变风量系统,通过调节风量来创造舒适环境,但T RAV不采用VAV中的静压调节,而由末端装置直接控制送风机,T RAV基于末端装置实时的风量需求,采用先进的控制软件,实施对送风机的控制,在传统的VAV系统里,当负荷下降并导致流量减少时,末端风阀关小以节流,管道内静压保持不变;而在T RAV系统中,在相同的情况下,末端风阀保持打开,而管道静压降低,于是在相同的流量下,T RAV系统所要求的风机功率要低得多,T RAV是建筑在“集成控制”、和“动态控制”等概念的基础上的:1)所谓“动态控制”,是指有预测的、随时间 而变化的控制,就房间的热状态来说,它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一“点”,而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围;2)所谓“集成控制”,是指:设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行,控制器只是简单地用于保持当前的设定值,在高性能控制中不使用控制器的重新设定(contr oller resets)和串级控制器,这样做的目的,是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素,避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(热源)和建筑物本身的蓄热放热作用,因此,集成控制将使系统更稳定,而且更舒适、更节能。