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《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专业：电气工程及其自动化班级：0922姓名：学号：苏州科技学院机电工程系目录第一章绪论---------------------------------------------------------------------------------------1 1.1课题的研究背景-------------------------------------------------------------------------------1 1.2洗衣机的发展概况----------------------------------------------------------------------------1 1.3课题研究的目的与意义----------------------------------------------------------------------1 1.4本课题研究的主要内容----------------------------------------------------------------------2第二章概述---------------------------------------------------------------------------------------3 2.1 PLC的控制特点-------------------------------------------------------------------------------3 2.2 控制系统框图---------------------------------------------------------------------------------4 2.3 控制系统对应设备及功能------------------------------------------------------------------4第三章硬件电路的设计--------------------------------------------------------------------5 3.1 PLC的选择-------------------------------------------------------------------------------------53.1.1 I/O点数统计---------------------------------------------------------------------------5 3.1.2 I/O储存器容量估计-------------------------------------------------------------------6 3.1.3 CPU功能与结构的选择----------------------------------------------------------------6 3.2 PLC外部接线图-------------------------------------------------------------------------------7 3.3 洗衣机示意图---------------------------------------------------------------------------------8 第四章软件的设计----------------------------------------------------------------------------94.1 I/O分配表-------------------------------------------------------------------------------------94.1.1 输入地址分配表------------------------------------------------------------------------9 4.1.2 输出地址分配表------------------------------------------------------------------------9 4.1.3 内部元件地址分配表------------------------------------------------------------------9 4.2 系统流程图----------------------------------------------------------------------------------114.2.1 强制停止流程图-----------------------------------------------------------------------11 4.2.2 正常运转流程图----------------------------------------------------------------------11 4.3 程序设计-------------------------------------------------------------------------------------134.3.1 系统梯形图----------------------------------------------------------------------------13 4.3.2 系统指令语句表----------------------------------------------------------------------19第五章程序运行过程分析---------------------------------------------------------------22 第六章系统仿真------------------------------------------------------------------------------22 第七章模拟硬件连接-----------------------------------------------------------------------24结语---------------------------------------------------------------------------------------------------25致谢--------------------------------------------------------------------------------------------------25参考文献------------------------------------------------------------------------------------------26第一章绪论1.1 课题的研究背景本次设计基于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。
摘要随着社会的经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。
全自动洗衣机的生产极大的方便了人们的生活。
全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识。
洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。
本次课程设计就PLC在全自动洗衣机的控制系统中的应用做了详细的介绍。
实现洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停止的循环过程。
设计了相应的程序，结合相应的硬件系统，并通过三菱FX2N系列PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。
关键词：全自动洗衣机可编程控制器控制程序AbstractAlong with the social economy development and raise the level of science and technology, the automation of household appliances become inevitable trend of development. Automatic washing machine production great convenience in people's lives. Full-automatic washing machine is integrated with a mechanical, electrical, optical knowledge. The washing machine washing process is basically a flyash produced in machinery, scour mechanical function and scour the wetting, dispersion, pull into the water to realize the dirt wash purpose. This course design of full-automatic washing machine is PLC in the control of the application of the system are described in detail. Realize by water, washing machine washing, drainage, dehydration, alarm to automatic stop cycle. The corresponding program design, combined with the corresponding hardware system, and through the mitsubishi FX2N series PLC simulation system of automatic washing machine model the operation.Keywords: automatic washing machine PLC control procedures目录1 概述 ............................................................................................................................. -2 -1.1 洗衣机的工作原理.............................................................................................. - 2 -1.2 全自动洗衣机...................................................................................................... - 2 -1.2洗衣机的智能化................................................................................................... - 3 -2 设计目的及其设计要求 ............................................................................................. - 4 -2.1 工艺要求及动作流程.......................................................................................... - 4 -2.2 控制要求.............................................................................................................. - 4 -2.3 设计任务.............................................................................................................. - 5 -3 PLC控制系统方案设计 ............................................................................................ - 6 -3.1 PLC控制系统设计的基本原则 .......................................................................... - 6 -3.2 PLC的选型 .......................................................................................................... - 6 -3.2.1 控制功能.................................................................................................... - 6 -3.2.1 I/O模块及点数 .......................................................................................... - 7 -3.2.2 PLC输出类型选择 .................................................................................... - 7 -3.3电机拖动.............................................................................................................. - 8 -3.4 指示/显示方式选择 ............................................................................................ - 9 -3.5 保护措施.............................................................................................................. - 9 -4 电路与系统设计 ....................................................................................................... - 10 -4.1主电路设计......................................................................................................... - 10 -4.1.1 控制电机主电路...................................................................................... - 10 -4.1.2 PLC控制电路设计 .................................................................................. - 11 -4.2 洗衣机工作流程图........................................................................................... - 14 -4.3 全自动洗衣机控制系统程序设计调试............................................................ - 15 -4.3.1 编程软件.................................................................................................. - 15 -4.3.2 程序步骤说明.......................................................................................... - 15 -4.3.3 程序清单.................................................................................................. - 19 -5 课程设计总结 ............................................................................................................. - 20 -参考文献 ......................................................................................................................... - 21 -致谢 ................................................................................................................................. - 22 -附录 ................................................................................................................................. - 22 -1 概述1.1 洗衣机的工作原理洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。
绪论 (1)第1述. 可编程控制器的概述 (2)1.1可编程控制器的产生及定义 (2)1.1.1 可编程控制器的产生 (2)1.1.2可编程控制器的定义 (3)1.2可编程控制器的组成 (3)1.3可编程控制器的工作原理 (5)1.4可编程控制器的分类 (6)1.5可编程控制器国内外状况 (7)第2述. PLC控制系统设计概述 (8)2.1PLC控制系统设计要求 (8)2.1.1 流程图功能说明 (8)2.1.2 PLC程序设计的步骤 (8)2.2PLC系统设计流程图 (9)2.3可编程控制器控制系统设计的基本步骤 (9)第3述. 全自动洗衣机控制系统的分析 (11)3.1PLC控制全自动洗衣机的研究意义 (11)3.2全自动洗衣机的工艺要求及动作流程 (12)3.3洗衣机程序分析 (13)3.3.1主接线路如下图所示： (13)3.3.2 PLC硬件连接线路如下图所示： (13)3.3.3设计功能顺序如下图所示： ............................ - 15 - 3.4、IO口及定时器计数器说明 (15)3.5梯形图 (16)3.6语句表 (18)3.7操作说明 (18)结论.................................................... - 18 -致谢...................................................... - 19 - 参考文献..................................................... - 20 -绪论可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术，自动化技术，计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
摘要根据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。
通过本系统的设计，对西门子S7-200系列PLC的特点有了深入的理解。
全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点，对按钮，开关等其它一些输入/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内定时器控制，所以只要改变定时器的参数就可以改变时间。
利用PLC上具有的模拟量输入输出通道，PID 算法，进行温度信号的采集与控制，达到了预期的效果。
关键词：PLC；洗衣机；全自动；程序控制器AbstractAccording to the automatic washing machine works, using a programmable controller PLC control, illustrates the principle of PLC control method, characteristic and control characteristics of washing machines. Through the design of the system, the Siemens S7-200 series features an in-depth understanding of PLC. Automatic washing machine control system using PLC Siemens S7-200 series features, buttons, switches and other input/output point for control, enabling washing machines laundry process automation. Since each washing, drainage, dehydrated from PLC internal timer control, so as long as the parameters change timer can change time. On the use of PLC with analog input and output channel, PID algorithm, for temperature signal acquisition and control, achieve the expected resultsKeyword: PLC; washing machine; Auto; program controller目录1 绪论 (1)2 PLC控制系统的基本原则 (2)3 课程设计的目的与要求 (2)4 设计正文 (3)4.1控制系统分析 (3)4.1.1 工艺过程和控制要求 (3)4.1.2 I/O元件地址分配表 (3)4.2 顺序功能图 (4)4.3 梯形图 (5)5 课程设计小结 (12)6 参考文献 (13)1、绪论自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。
1全自动洗衣机的PLC 控制1．控制要求全自动洗衣机的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，延时2秒后开始正转洗涤。
正转洗涤15s 后暂停，暂停3s 后开始反转洗涤。
反转洗涤15s 后暂停，暂停3s 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。
洗衣机系统结构图如图1所示。
PLC 水位开关进水阀电动机正反转排水阀图1 全自动洗衣机的系统结构图2．PLC 选型及硬件配置通过分析控制任务，这个控制系统共需要9个数字量输入和6个数字量输出，CPU 型号可以选择S7-300PLC 的CPU314(6ES7 314-1AG14-OABO),数字量输入模块DI32×DC24V ,数字量输出模块D032×DC24V/0.5A(6ES7 322-1BLOO-OAAO)，不需要扩展模块。
3．分配I/O地址表全自动洗衣机的PLC控制共需要9个数字量输入和6个数字量输出，其控制系统输入和输出设备I/O分配和中间状态I/O分配如表1和表2所示。
表1 全自动洗衣机控制系统输入和输出设备I/O的分配输入信号输出信号符号地址符号地址启动按钮SB1 I0.0 进水电磁阀YVI Q0.0停止按钮SB2 I0.1 排水电磁阀TVO Q0.1高水位选择开关SB3 I0.2 正转继电器KA1 Q0.2低水位选择开关SB4 I0.3 反转继电器KA2 Q0.3 手动排水开关SB5 I0.4 脱水电磁阀KAM Q0.4 手动脱水开关SB6 I0.5 报警器ALARM Q0.5高水位浮球开关SB7 I0.6低水位浮球开关SB8 I0.7水排空浮球开关SB9 I1.0过载FR I1.1表2 全自动洗衣机控制系统中间状态I/O分配中间存储位定时器符号地址符号地址自动方式状态AUTO M0.0 电动机正转15s Time1 T38手动方式状态MANU M0.1 电动机反转15s Time2 T39水位达到设定水位SC M0.2 脱水桶脱水10s Time3 T40 延时2s的条件T2S M0.3 洗衣完毕报警10s Time4 T41延时3s的条件T2S1 M0.4 正转完毕，延时3s Time5 T42延时3s的条件T2S2 M0.5 反转完毕，延时3s Time6 T43自动排水状态AUPAIS M0.6自动脱水状态AUTUOS M0.74．PLC外部接线图PLC的外部接线图如图2所示。
摘要中文摘要：该毕业设计介绍了可编程序控制器（P LC）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F X2N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 gra dua tio n d esi gn int rod uce s t he pr ogr amm abl e l ogi ccont rol ler( P LC) an d P LC to con tro l the ba sic kn owl edg e o f t he syst em, in clu de PLC de fin iti on ,ch ar act eri sti cs, ar ran ge ,th e tech niq ue tar get, b asi c s tru ctu re, t he wor k p rin cip le, th ehard war e kno wle dge a nd con tro l of PL C the sy ste m rel ate d kno wle dge. The des ign ad opt th e P LC of the se ri es of FX2N o f t he San Li ng comp any, d esi gn an in bri ef con tro l sys tem of fu ll-aut oma tic wash ing ma chi ne .Th e f ull-au tom ati c was hin g m ach ine pa sse s t he prog ram mab le lo gic c ont rol ler t o car ry ou t t he wa sh pr oce ss,s ave time la bor-sa vin g.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。
