电气控制与PLC课程设计——全自动洗衣机.docVIP

电气控制与PLC 课程设计题 目:自动洗衣机梯形图控制系统设计 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 设计地点： 设计时间： 在现在各种控制系统中PLC的应用是最为广泛的，因为其能克服当今控制器的缺点，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。在应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。因此全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率，适应工作环境的能力。 PLC控制器控制端口输出，控制电机接触器线圈输出，以达到控制电机的工作或停止。两个电机，一个电机应用于洗涤另一个电机用抽水进水装置。四个传感器分别用来检测排空检测、高水位检测、中水位检测、低水位检测。检测信号输入到PLC中相应的开关作为工作输入信号。多路转换开关人们操作制定工作模式，多个按钮来控制电源接通或断开。 要求 1）按下启动按钮及水位选择开关2）注水直到高（中、 低）水位，关水 3）2s后开始洗涤 4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s 5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s 6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍 7）清洗完成，报警3s并自动停机 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 可编程控制器是一种专门用于工业环境的、以开关量逻辑控制为主的自动控制装置；它具有存储控制程序的存储器，能够按照控制程序，将输入的开关量进行逻辑运算、定时、计算和算术运算等处理后，以开关量的形式输出，控制各种机械或生产过程。 可编程控制器之所以能够得到迅速发展和广泛应用，主要是由于它具有以下特点1）可靠性高、抗干扰能力强 用软件实现大量的开关量逻辑运算，克服了因继电器触头接触不良而造成的故障；输入采用直流低电压，更加可靠、安全；面向工业环境设计，采取了滤波、屏蔽、隔离等抗干扰措施，适用于各种恶劣的环境，远远超过了传统的继电器控制系统和一般的控制系统。 2）编程简单、易于掌握 PLC采用梯形图方式编写程序，与继电器控制逻辑的设计相似，具有直观、简单、易于掌握的优点。 3）功能完善、灵活方便 随着PLC的发展，其功能更加完善，不仅具有开关量逻辑控制功能和步进、计数功能而且还具有模拟量处理、温度控制、位置控制、网络通信等功能。4）体积小、质量轻、功耗低 单片机系统的特点： 1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性。 2）编程和PLC相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是C语言，这些高级语言和PLC语言相比，难以学习。 3）功能单一只具有使用中所需要的功能，但是，它结构简单，处理速度快。 通过论证PLC，选PLC作为洗衣机控制器比较好。本次设计用FX2N系列PLC，它由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）接口电路、电源、扩展单元、外围设备等部分构成可编程控制器的主要性能指标： 1）输入输出（I/O点数） I/O点数是指可编程控制器外部输入、输出端子数的总和。2）存储容量 存储容量是指可编程控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制16位即一个字为一步。 3）扫描速度 一般以执行1000步指令所需时间来衡量，也有以执行一步指令所需时间来计算4）功能扩展能力 可编程控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种需要，如A/D模块、D/A模块5）指令系统 指令控制系统是指一台可编程控制器指令总和工作原理：由开关设置洗衣机洗衣模式，经传感器检测水位信号输入PLC，经PLC计算、延时等是否满足开关量输出，满足则控制电机相应的工作，进行进水或洗涤同时指示灯亮指示相应洗衣机运行状态。系统图以下几部分组成（1）压力传感器分别排空检测、高水位检测、中水位检测、低水位检测（2）开关由人控制通，分别有高水位按钮、中水位按钮低水位按钮，分别对应不同的洗衣模式（3）PLC控制器，用来接收外部开关控制信号和传感器控制信号，进行逻辑运算、计数等处理后，以开关量输出，控制电机运转或停止（4）交流电机分用于进水和洗涤工作两种电机（5）各种指示灯用来指示洗衣机运行状态。 供电电源 输出信号