1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！目 錄前 言1第一章 全自動洗衣機控制系統(tǒng)方案.2 1.1 plc控制系統(tǒng)的設(shè)計的基本準(zhǔn)則.3 1.2 plc的簡要介紹.4 1.3 plc的控制特點 5 1.4洗衣機的plc控制系統(tǒng)6 1.5 控制系統(tǒng)理論7 1.6主電路原理圖.第二章 可編程控制器的硬件設(shè)計 2.1可編程控制器的選擇. 2.2可編程控制器i/o口分配表 2.3外部接線圖.第三章 可編程控制器的軟件設(shè)計.3.1 全自動洗衣機的控制要求3.2 洗衣機工作流程圖33控制系統(tǒng)的梯形圖.第四章 課程設(shè)計體會參考文獻.前 言隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動化成

2、為必然的發(fā)展趨勢。全自動洗衣機的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)洗衣機無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步?？v觀洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導(dǎo)地位。洗衣機的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向?；谌詣酉匆聶C的應(yīng)用日益廣泛，利用plc控制，與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，其特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個過程不需要人工操作，可靠性、節(jié)能性得到了提高。plc控制不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少，與此同時系統(tǒng)維修簡單、維修時間縮短。第一章 全自動洗衣機控制系統(tǒng)方

3、案1. 1 plc控制系統(tǒng)的設(shè)計的基本準(zhǔn)則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計plc 控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則。1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求充分發(fā)揮plc 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計plc 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。2. 保證plc 控制系統(tǒng)安全可靠保證plc 控制系統(tǒng)

4、能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證plc程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。3. 在滿足控制要求的前提下，力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護也將導(dǎo)致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要

5、使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。4. 考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進，在選用plc 時，在i/o 點數(shù)和內(nèi)存容量上適當(dāng)留有余地。由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇plc、輸入/輸出模塊、i/o 點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。5. 軟件設(shè)計主要是指編寫程序，要求程序結(jié)構(gòu)清楚，可讀性強，程序簡短，占用內(nèi)存少，掃描周期短。12 plc的簡要介紹plc可編程序控制器：plc英文全稱programmable logic controller,中文全稱為可編程邏

6、輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。plc是基于電子計算機，且適用于工業(yè)現(xiàn)場工作的電控制器。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過電路的物理過程實現(xiàn)控制，而主要靠運行存儲于plc內(nèi)存中的程序，進行入出信息變換實現(xiàn)控制。   入出信息變換、可靠物理實現(xiàn)，可以說是plc實現(xiàn)控制的兩個基本要點。   入出信息變換靠運行存儲于plc內(nèi)

7、存中的程序?qū)崿F(xiàn)。plc程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序(不可更改)，又有用戶自行開發(fā)的應(yīng)用（用戶）程序。系統(tǒng)程序提供運行平臺，同時，還為plc程序可靠運行及信號與信息轉(zhuǎn)換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計。什么樣的控制要求，就應(yīng)有什么樣的用戶程序。 plc是基于電子計算機，但并不等同于普通計算機。普通計算機進入出信息變換，多只考慮信息本身，信息的出入，只要人機的界面好就可以了。而plc則還要考慮信息入出的可靠性、實時性，以及信息的使用等問題。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，抗干擾等問題。1. 3 plc的控制特點plc系統(tǒng)的特點： 1）可靠性高，plc作為一種通用的工業(yè)控制器

8、，它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強，平均無故障時間長。 2）使用方便靈活，plc采用了基本單元擴展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入/輸出信號的數(shù)量，形式，驅(qū)動能力等都可以根據(jù)實際控制要求進行選擇與確定，而且在需要時可以隨時更換，近年來，plc的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使plc的使用更加靈活與多變。 3）編程簡單，plc的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨特的，多種面向廣大工程設(shè)計人員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡潔，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒有計算機知識的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯

9、功能圖，形象直觀，動態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計算機控制容易。單片機系統(tǒng)的特點：1）要求環(huán)境，單片機對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。2）編程和plc相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機采用匯編語言或者是c語言，這些高級語言和plc語言相比，難以學(xué)習(xí)。3）功能單一只具有使用中所需要的功能。但是，它結(jié)構(gòu)簡單，處理速度快。1.4 洗衣機的plc控制系統(tǒng)全自動洗衣機采用plc控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。它是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對簡單。典型的plc控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1-1所示：

10、 圖1-1 plc控制系統(tǒng)的硬件組成框圖1.5 控制系統(tǒng)理論用plc控制的全自動洗衣機各種動作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：圖1-2 全自動洗衣機各種動作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖plc在系統(tǒng)中是處于中心位置，水位開關(guān)的plc的輸入信號控制開關(guān)，進水閥，排水閥和電動機是洗衣機各種動作的執(zhí)行機構(gòu)。其中進水閥和排水閥由plc給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機的工作狀態(tài)也由控制中心plc給定信號來決定，而電動機的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。家用洗衣機電相為單相電機，常采用電容啟動，單相電機改變轉(zhuǎn)向的原理是：副繞組的電流超前或者滯后于主繞組便可以正傳或者反轉(zhuǎn)。根據(jù)這個原理可以調(diào)換主繞組或者副繞組的接線端。圖

11、1-3單相電機正反接線圖圖 1-4單相電機正反內(nèi)部線路示意圖1.6 主電路原理圖圖 1-5主電路原理圖第二章 可編程控制器的硬件設(shè)計2.1可編程控制器的選擇根據(jù)輸入信號及輸出信號的數(shù)量，選用西門子s7-200型可編程控制器.2.2可編程控制器i/o口分配表地址編號名稱代碼地址編號名稱代碼i0.0電源開啟按鈕開關(guān)sb1q0.0進水閥門yv1i0.1停止按扭sb2q0.1排水閥門yv2i0.2 高水位選擇開關(guān) k1q0.2電機正轉(zhuǎn)km1i0.3中水位選擇開關(guān)k2q0.3電機反轉(zhuǎn)km2i0.4低水位選擇開關(guān)k3q0.4脫水yci0.5 水排空傳感器sq1q0.5報警器spki0.6高水位傳感器sq2

12、i0.7 中水位傳感器sq3i1.0低水位傳感器sq4i1.1手動排水開關(guān)k4i1.2手動脫水開關(guān)k52.3 外部接線圖如圖2-2所示，洗衣機要實現(xiàn)衣服的洗滌，漂洗和脫水，就要通過上述動作來實現(xiàn)，而這些動作可以通過plc控制來實現(xiàn)。同時加上開關(guān)和按鈕，數(shù)碼管顯示器，蜂鳴報警器和欠電壓檢測保護電路等，就可以形成完整的plc控制系統(tǒng)。通過軟件編程達到對整個洗衣過程進行檢測控制和用戶交互。此外，在少數(shù)全自動洗衣機上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動電路的電源開關(guān)，由plc控制繼電器觸點開關(guān)的通斷，實現(xiàn)洗衣機的程序運轉(zhuǎn)。圖 2-2外部接線圖第三章 可編程控制器的軟件設(shè)計3.1 全自動洗衣機的控制要求 1、

13、按下啟動按鈕及水位選擇開關(guān)，開始進水直到高（中、低）水位，關(guān)水 2、2秒后開始洗滌 3、洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒 4、如此循環(huán)5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒 5、開始清洗，重復(fù) 14，清洗兩遍 6、清洗完成，報警3秒并自動停機 7、若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）3.2 洗衣機工作流程圖圖 3-1 流程圖33控制系統(tǒng)的梯形圖第四章 課程設(shè)計體會通過這次課程設(shè)計，使自己明白了扎實的理論知識和實踐能力的重要性。以前只是懵懵懂懂理解了書中的基本的知識，掌握不是很牢固，在這次課程設(shè)計中吃了不少的閉門羹，從而增加了自己的困阻，走了許多彎路。意識到了plc編程技術(shù)在現(xiàn)實中的廣泛應(yīng)用，并了解到自己學(xué)習(xí)中的不足不處，看到看理論與實踐的差距。這次課設(shè)，學(xué)會了很多的東西，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了書本上沒有的知識，懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正學(xué)到知識，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在課設(shè)之中遇到了一些問題，最后在肖老師的指導(dǎo)下、同學(xué)們的幫助下 完成了這次課設(shè)，在此表示衷心的感謝！參考文獻1 電氣控制與plc應(yīng)用/陳建