工业洗衣机控制系统设计
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基于单片机的全自动洗衣机控制系统毕业设计论文基于单片机的洗衣机控制系统设计摘要单片机是计算机家庭的一个重要分支,它具有体积小、价格低、面向控制的特点,适用于各种工业控制、仪器仪表装置,在人类生产和生活的各个领域都有极为广泛应用。
本洗衣机控制系统,采用目前常用的89C51单片机,用汇编语言的编程方法,完成对洗衣机洗衣全过程的自动控制,并采用LED数码显示洗衣过程代码和洗衣剩余时间,洗衣完成后能自动报警。
使全自动洗衣机的使用更加简单、直观和方便。
本设计取材容易,结构简洁,易于制作,具有一定的实用价值。
关键字:单片机、汇编语言、动态扫描目录绪论1.1 设计目标1.2 设计意义第二章硬件和软件的设计方法 2.1 洗衣机的工作过程2.2 全自动洗衣机控制系统硬件的选择 2.3 单片机编程软件的选用第二章全自动洗衣机控制系统的设计原理 3.1 控制系统方框图3.2 控制板电路原理(附整机原理图) 3.3 控制功能及过程第四章洗衣机控制系统的软件系统4.1 洗衣机控制系统软件的编程思路 4.2 主程序及子程序流程图 4.2 洗衣机控制系统的源程序参考文献附录 AT89C51技术手册MCS-51系列单片机指令系统表第一章第一章:绪论在生产和生活的各个领域中,凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的出现。
单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化,而且抗干扰能力强,可在各种恶劣的环境下可靠地工作,成本也较低。
所以单片机的应用已极为广泛,它在工业自动化、工业测控、智能仪器仪表、家用电器、信息与通信、军事装备等方面都在发挥着“微电脑控制”的作用。
1.1 设计目标用51系列单片机89C51控制全自动洗衣机的运行,使其能自动地完成进水、洗涤、漂洗、脱水等功能。
不同的衣物,洗涤、漂洗、脱水和洗衣电机正反转所用的时间不同,要求设计能够实现过程选择,并在LED显示屏上显示过程代码。
在运行的时候能显示完成整个过程的剩余时间。
全自动洗衣机PLC控制系统设计摘要中文摘要: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:AbstractThe graduation design introduces the programmable logic controller( PLC> and PLC to control the basic knowledge of the system, includePLC definition ,characteristics, arrange ,thetechnique target, basic structure, the work principle, the hardware knowledge and control of PLC the systemrelatedknowledge. 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.前言可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置,它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。
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。
可编辑修改精选全文完整版PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计LT1 系统描述即设计要求1.1 自动洗衣机的介绍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。
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,本次设计利用三菱公司生产的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。
全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。
在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。
首先由于单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤、脱水程序相对复杂;其次,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增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用,在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。
它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。
因此在运用中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性。
另外它的编程语言也相对简单。
1.2自动洗衣机的设计要求通过PLC实现的设计要求为:(1)按下启动按钮及水位选择开关,注水直到高(中、低)水位,关水;(2)2s后开始洗涤;(3)洗涤时,正转30s,停2s,然后反转30s,停2s;(4)如此循环5次,总共320s后开始排水,排空后脱水30s;(5)开始清洗,重复(2)~(5),清洗两遍;(6)清洗完成,报警3s并自动停机;(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数);若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗,试改变有关输入点,并在程序中加入轻柔洗功能2 方案论证2.1 采用PLC系统:1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。
本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计学生姓名:学号:20专业:电气工程及其自动化班级:电气1班指导教师:李授基于PLC 的全自动洗衣机控制系统摘要本文是利用可编程控制器PLC实现了对洗衣机的全自动控制,且说明了PLC控制的原理方法,优点和特点及控制洗衣机的特色。
本文在介绍了洗衣机结构的同时,又对全自动洗衣机的控制系统进行了非常全面分析,并在此基础上提出基于PLC的全自动洗衣机控制方案,且对实施方案进行了论证,根据洗衣机的工作原理从而对程序及其流程进行了设计,该系统具有智能化程度高、安全可靠和运行稳定等特点。
对电磁阀,按钮,开关等其它一些输入/输出点进行控制,从而实现了洗衣过程的自动化,并实现了多台控制。
由于每遍的洗涤、排水、脱水的时间由PLC内定时器控制,所以只要改变定时器参数就可以改变相应的控制时间。
关键词:可编程序控制器(PLC);自动控制; 变频器; 洗衣机PLC in the application of full-automatic washing machineAbstractThis paper is the use of programmable controller PLC realizes the automatic control of the washing machine, but you ask clear the principle of PLC control method, the advantages and characteristics and the control characteristic of the washing machine. This article introduces the structure of the washing machine at the same time, and fully automatic washing machine control system for the very comprehensive analysis, and on the basis of fully automatic washing machine control scheme based on PLC is put forward, and the implementation plan, according to the washing machine working principle and application and its process of design, the system has a high intelligent degree, safe and reliable and stable operation, etc. Some of solenoid valves, buttons, switches and other input/output point to control, so as to realize the automation of the washing process, and many sets of control could be achieved. Because every time wash, drainage and dehydration time timer control by PLC, so just change the timer parameters can control time accordingly.Key words: programmable controller (PLC); The automatic control; The inverter; The washing machine目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (5)1.1 课题背景与意义 (5)1.2 全自动洗衣机简介 (6)1.3 全自动洗衣机控制技术的现状与发展 (8)1.4 本文主要的工作 (9)第二章概述 (10)2.1 PLC的控制特点 (10)2.2 控制系统框图 (11)2.3 控制系统对应设备及功能 (12)第三章硬件的设计 (13)3.1 外部设备的选择 (13)3.2 变频器 (14)3.3 电动机 (16)3.4 可编程控制器的选择 (18)3.5 PLC外部接线图 (19)第四章软件的设计 (25)4.1 I/O 分配表 (25)4.1.1 输入地址分配表 (25)4.1.2 输出地址分配表 (26)4.1.3 内部元件地址分配表 (27)4.2 系统流程图 (28)4.2.1 强制停止流程图 (28)4.2.2 正常运行流程图 (28)4.2.3 去抖动程序流程图 (30)4.3 程序设计 (30)4.3.1 PLC控制顺序功能图 (30)4.3.2 系统梯形图 (31)4.3.3 系统指令语句表 (39)第五章程序运行过程分析 (45)第六章总结与展望 (46)6.1 总结 (46)6.2 全自动洗衣机的展望 (47)参考文献 (49)课程设计体会 (50)第一章绪论1.1课题背景与意义自19 世纪中叶,美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今,洗衣机的发展已经历了一个多世纪。
扬州市职业大学汽车与电气工程系毕业设计说明书(论文)作者: 孙丹青学号:**********教研室:专业: 电气自动化题目: 基于PLC的全自动工业洗衣机系统控制指导者:张兆东评阅者:2012 年 5 月摘要随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,工业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。
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,特点及控制洗衣机的特色。
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内计数器控制,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,数量及油污的程度来编程。
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。
关键字:PLC、工业全自动洗衣机、节能目录第一章项目概述 (1)1.1 全自动工业洗衣机的介绍 (1)第二章性能指标 (3)2.1 全自动工业洗衣机的主要性能指标 (3)第三章设计方案 (5)3.1 可编程控制器概述 (5)3.1.1.可编程控制器的主要特点 (5)3.1.2.可编程控制器主要用途 (6)3.1.3 可编程控制器的组成 (7)3.1.4 可编程控制器的工作原理 (9)3.1.5 可编程控制器的选择 (10)3.2 变频器概述 (12)3.2.1 交流电动机转速控制 (12)3.2.2 异步电动机对供电装置的要求 (13)3.2.3 变频器的控制方式及分类 (14)3.2.4 变频器的选择 (14)第四章设计正文 (17)4.1 硬件设计 (17)4.1.1 元件选型 (17)4.1.1.1 输入元件 (17)4.1.1.2 输出元件 (18)4.1.1.3 电动机的选择 (18)4.2 硬件电路连接图 (20)4.2.1.主电气原理图 (20)4.2.2.控制电气原理图(PLC接线图) (21)4.3 软件设计 (21)4.3.1 洗衣各过程参数设置 (21)4.3.2 各子程序介绍 (23)第五章总结 (32)参考文献 (33)第六章致谢 (34)第一章项目概述1.1 全自动工业洗衣机的介绍工业洗衣机主要用于宾馆、酒店、学校宿舍等需要洗衣量大、洗衣次数频繁的地方,这就要求洗衣机的洗涤效果好、容量大、故障少、可靠性高、寿命长、磨损小、噪声低、运行平稳,正是基于这些要求,工业洗衣机才首选滚筒式结构。
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。
论文(设计)题目:洗衣机的系统控制设计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。
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,本次设计利用三菱公司生产的PLC空制全自动洗衣机,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空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。
本次设计首先介绍了洗衣机的发展,分类和工作原理。
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。
本次设计采用置位复位控制指令编程,根据工艺要求编程简单,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。
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;三菱FX2N系列;PLC控制目录1.1 课题概述 (1)1.2 洗衣机发展概况 (1)1.3洗衣机的分类及工作原理 (2)1.3.1 洗衣机的分类 (2)1.3.2 洗衣机的工作原理 (3)1.4课题研究的目的与意义 (4)1.5本课题研究的主要内容 (5)2.1 系统简介 (6)2.1.1 全自动洗衣机的工作原理 (6)2.1.2 系统的控制要求 (7)2.2 系统的组成与功能 (8)2.3 系统控制主电路 (9)3 系统软件设计 (11)3.1 程序流程图 (11)3.2 程序说明 (13)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1绪论1.1课题概述本次设计基于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。
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。
工业洗衣机控制系统设计 Last revision date: 13 December 2020.苏州工业园区职业技术学院(机电一体化综合项目设计制作)项目报告选题:工业洗衣机控制系统设计学生姓名:班级:指导教师:机电工程系制目录工业洗衣机控制系统设计一、项目概述工业洗衣机常用于大型宾馆及专业洗涤企业,进行批量化洗涤处理由于洗涤容量较大(15-100Kg),其运行控制的关键在于低速洗涤时应具有平滑的力矩,脱水时应具有较高的旋转速度。
因此,通常应用变频器实现低速时大起动力矩和动态的响应性能。
并且实现大容量电动机的软启动控制,能有效避免洗衣机运行时对宾馆其他设备造成的供电电源波动等不良影响。
图1 工业洗衣机工业洗衣机采用一台三相异步电机提供运转动力,传送系统由电机通过二级三角胶带传至滚筒主轴,驱动内胆转动,运转平稳,振动小,经久耐用。
由电动机驱动洗衣机的内筒进行正向与反向旋转运动,带动水和衣物作不同步运动,使水和衣物等相互摩擦、搓揉,达到洗净的目的。
在洗衣机内部设置“进水电磁阀,排水电磁阀及水位检测开关”,从而满足全自动洗涤和脱水的控制需求。
为了保证洗衣机安全可靠运行,在内筒门盖上装有安全锁紧机构,并在外筒门盖上设置电气互锁安全装置(即安装“电磁锁和磁性开关”),采用磁性开关检测门的“打开、关闭”状态,应用电磁锁控制洗衣机外筒门上锁。
设备控制要求分析本设备要求应用“传感器与PLC、变频器及电磁阀”等组成自动控制系统,实现“进水→洗涤→排水→脱水”自动控制的工作流程,具体控制要求如下:接通设备电源时,“电源”指示灯亮;自动洗涤流程按动“启动”按钮→洗涤指示灯亮→开启进水电磁阀进水→当水位升到指定水位时自动停止注水→电磁锁控制外筒门上锁(“门闭锁”指示灯亮)→启动电机低速运行(约600rpm)→延时5秒后电机中速运行(约1200rpm),并反转30秒”循环运行30分钟后停止运行→“洗涤”指示灯按照“正转30秒→←灭。
自动脱水流程以上洗涤流程结束延时5秒后→“脱水”指示灯亮→开启出水电磁阀排水→约60秒后关闭电磁阀停止排水→启动电机以额定转速正转,约2分钟之后自动停止运行,→“脱水”指示灯灭→延时10秒后→解除外筒门的“闭锁”→发出“提示”信号,提醒用户取出衣物→当外筒门打开时,提示信号停止,结束自动洗衣工作流程。
暂停控制在自动洗涤过程中,按下“暂停”自锁按钮时电机停止运转,当“暂停”按钮旋转复位后,洗衣机则继续洗涤运行。
安全运行连锁控制为了保证洗衣机安全可靠运行,必须在洗衣机外筒门已关闭、并且门已上锁(闭锁)的状态下,才允许启动电机运行;在洗衣机自动洗涤和脱水过程中,当外筒门被意外打开时应控制电机立即停止运转。
主要部件技术参数1.三相电动机:Y100L-2型,、AC380V、3A,2900r/min;2.变频器:三菱型,输入电源:三相AC380V,;3.电磁阀:6014型,AC220V、40W,;4.电磁门锁 :WD-6004C型,AC220V、20W,,(内置磁性开关);5.液位开关 :UQK-01型,工作电压DC24V,继电器输出型1NO+1NC;6.蜂鸣指示灯:DN16-22FS,AD/AC220、20mA;LC自选:三菱FX 2N系列或西门子S7-200系列产品。
(2)小组任务分工表:二、设备控制要求分析本设备要求应用“传感器与PLC、变频器及电磁阀”等组成自动控制系统,实现“进水→洗涤→排水→脱水”自动控制的工作流程,具体控制要求如下:接通设备电源时,“电源”指示灯亮;自动洗涤流程按动“启动”按钮→洗涤指示灯亮→开启进水电磁阀进水→当水位升到指定水位时自动停止注水→电磁锁控制外筒门上锁(“门闭锁”指示灯亮)→启动电机低速运行(约600rpm)→延时5秒后电机中速运行(约1200rpm),并反转30秒”循环运行30分钟后停止运行→“洗涤”指示灯按照“正转30秒→←灭。
自动脱水流程以上洗涤流程结束延时5秒后→“脱水”指示灯亮→开启出水电磁阀排水→约60秒后关闭电磁阀停止排水→启动电机以额定转速正转,约2分钟之后自动停止运行,→“脱水”指示灯灭→延时10秒后→解除外筒门的“闭锁”→发出“提示”信号,提醒用户取出衣物→当外筒门打开时,提示信号停止,结束自动洗衣工作流程。
暂停控制在自动洗涤过程中,按下“暂停”自锁按钮时电机停止运转,当“暂停”按钮旋转复位后,洗衣机则继续洗涤运行。
安全运行连锁控制因保证洗衣机安全运行,需在洗衣机外筒门已关闭、且门已上锁(闭锁)的状态下,才允许启动电机运行;在洗衣机自动洗涤和脱水时候,当外筒门被打开时应控制电机立即停止。
三、设备总体方案设计1.方案概述1)洗衣机动力三相异步电机提供动力;洗涤功能由三相异步电机中速正反转实现;脱水功能由三相异步电机额定转速正转实现;调速有变频器实现。
2)进出水及水位判断进出水由电磁阀控制,进水电磁阀闭合,排水电磁阀打开;水位由液位开关控制。
3)安全连锁电磁门锁实现安全连锁,蜂鸣指示灯实现发出“提示”信号。
4)控制系统PLC:FX2N-32MR实现控制。
2.设备元件配置三菱PLC:因为工业洗衣机的电压要求较高,所以我们采用交流220V的电压。
考虑到I/O地址的输入和输出的总点数选择相应规模的可编程控制器并留有10%~15%的I/O裕量。
根据本次项目可知,这次共有4个输入,12个输出,由此我们选择的是三菱的FX2N-32MR,AC220V的PLC。
电感式传感器:①无活动触点、可靠度高、寿命长;②分辨率高;③灵敏度高;④线性度高、重复性好;⑤测量范围宽。
电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量水位开关:液位开关 :UQK-01型满足需求,因工作电压DC24V,继电器输出型1NO+1NC;变频器:根据三相异步电动机的额定参数:Y100L-2型,,AC380V,3A,2900r/min,按照变频器的额定容量大于等于负载的额定功率的额原则,因此选择变频器的额定容量为。
因此我们选择的是三菱公司的型,电源三相AC380V,。
三相电动机:Y100L-2型,、AC380V、3A,2900r/min;变频器:三菱型,输入电源:三相AC380V,;电磁阀:6014型,AC220V、40W,;电磁门锁 :WD-6004C型,AC220V、20W,,(内置磁性开关);液位开关 :UQK-01型,工作电压DC24V,继电器输出型1NO+1NC;蜂鸣指示灯:DN16-22FS,AD/AC220、20mA;四、控制系统设计1、硬件设计1)、主电路设计图2 主电路2)、PLC输入/输出接口电路及辅助电路图3 PLC输入/输出接口电路及辅助电路PLC在系统中是处于中心位置,洗衣机的进水,洗衣,排水,脱水是通过水位开关,作为PLC的输入信号控制开关,PLC的输出信号决定电磁进水阀和电磁排水阀工作状态以及电机工作状态,从而实现自动控制的。
水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位,电磁进水阀起着通断水源的作用。
进水时,电磁进水阀打开,将水注入,排水时,电磁排水阀打开,将水排出,洗衣时,洗涤电动机启动,脱水时,脱水桶启动。
工作过程;a)系统处于初始状态准备好启动,洗涤灯亮b)开启电磁阀开始进水c)当注入的水达到设定水位值时停止进水d)外桶盖上锁,门锁灯亮e)电机低速运行f)5S后电机中速运转同时正转30S,反转30Sg)30分钟后停止,洗涤灯灭h)5S后脱水灯亮,开启出水电磁阀排水i)60S后关闭电磁阀停止排水,电机高速正转j)2分钟后电机停转,脱水灯灭k)10S后外筒解锁,发出提示信号l)外筒门打开,提示信号停止,结束。
2、软件设计1)、控制流程图图4 控制流程图2)、I/O地址分配表表2 I/O地址分配表输入地址信号说明输出地址信号说明X0开始按钮SB1Y0KA1控制变频器正转STF X1暂停自锁按钮SB2Y1KA2控制变频器反转STRX2液位开关(检测水位)SQ1Y2KA3控制变频器高速RH X3电磁门锁的磁性开关SQ2Y3KA4控制变频器中速RMY4KA5控制变频器低速RLY5洗涤指示灯Y6门闭指示灯Y7脱水指示灯Y8提示蜂鸣指示灯Y9进水电磁阀Y10出水电磁阀Y11电磁门锁3)、PLC梯形图程序及说明图5PLC梯形图程序3.电气安装工艺设计1)布置图图6 底板布置图图7 操作板布置图2)接线图图8 接线图1图9 接线图23)明细表表3 明细表五、总结课程设计总结通过该系统的设计,对三菱FX系列的特点有了更深的理解,工业洗衣机控制系统利用了三菱FX系列PLC与MCGS组态软件的特点,对按扭、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。
这次在毕业设计中,我及时与老师交流,并严格按照进度表按时完成各阶段的任务。
通过这次设计,学到了许多东西,设计中,我常遇到不懂或不明白的地方,除了查阅相关资料,老师们也给了我很多的指导,在老师们的指导下改进设计方案,为了一个问题苦苦思索,为了一个问题的圆满解决而高兴,其中的困惑、苦恼、兴奋激动只有自己知道。
这次毕业设计的体会,我收获至深。
最重要的是体会到,一遇到问题,不要苦恼烦心,首先要分析问题,及时请教,抓紧的每分每秒,对需要调整的地方及时做出改动,不能墨守成规,做人也是同样的道理。
六、参考文献殷建国,工厂电气控制技术,经济管理出版社,2006。