全自动洗衣机课程设计
PLC课程设计
题
目: 全自动洗衣机的控制
院系名称： 机械设计制造及其自动化
专业班级：
学生姓名：
学
号：
指导老师：
目
录
目
录 ........................................................................................................................................2 第一章 课程设计任务 ............................................................................错误！未定义书签。 第二章 总体方案分析 ............................................................................错误！未定义书签。
2.1 分析控制要求 ......................................................................错误！未定义书签。 2.2 选择PLC型号 .....................................................................错误！未定义书签。 2.3 分配I/O点 ...........................................................................错误！未定义书签。
第三章 PLC控制系统设计 ...................................................................错误！未定义书签。
3.1 输入/输出电路设计 .............................................................错误！未定义书签。 3.2 控制程序设计 ......................................................................错误！未定义书签。
3.2.1 梯形图设计 ................................................................错误！未定义书签。 3.2.2 指令表 ........................................................................错误！未定义书签。 3.3 控制程序分析 ......................................................................错误！未定义书签。
第四章 课程设计小结 ............................................................................错误！未定义书签。 参 考 文 献 ............................................................................................错误！未定义书签。
一、课程设计任务
全自动洗衣机已经是普及的家用电器，并且现在工业用的全自动洗衣机由于其特殊性，也越来越多的采用 PLC、变频器和触摸屏。该控制对象具有如下功能：波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安装的。外桶固定，作乘水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有许多小孔，使内外桶水流相通。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时，控制系统使进水电磁阀打开，将水注入外桶；排水时，使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电动机拖动，通过电磁阀离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）。电磁离合器失电时，电动机带动洗涤波轮实现正、反转，进行洗涤；电磁离合器得电时，电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）。水位高低分别由高低水位开关进行检测，启动按钮用来启动洗衣机工作。
二、总体方案分析
2.1控制要求
启动时，首先进水，到高位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s 暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。
经过3次上述大循环后（第
2、3次为漂涤），进行完成后报警，报警10s后结束全部过程，自动停机。
此外，还要求可以按下排水按钮以实现手动排水；按下停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。
所需设备
（1） 液位传感器、按钮、报警器、选择开关、电磁离合器、电动机等； （2） 计算机（用户自备）一台； （3） 可编程控制器（带编程电缆）一根； （4） 编程软件； （5） 导线若干 。 2.2 PLC选择
1、PLC选型及I/O分配图
根据设计要求、控制要求，选定PLC的型号为： 三菱FX2N
● 控制规模：16~256点
● 内置8K容量的RAM存储器，最大可以扩展到16K ● CPU运算处理速度0.08μS/基本指令
● 在FX2N系列右侧可连接输入输出扩展模块和特殊功能模块
● 基本单元内置2轴独立最高20kHz定位功能(晶体管输出型） 全自动洗衣机系统的I/0分配：
输人
输出 X0：启动按钮
X1：限位开关SQ
1X2：限位开关SQ
2第三章 PLC控制系统设计
3.1 输入/输出电路设计
Y0：进水电磁阀控制KA1
Y1：电动机正转接触器KM1 Y2：电动机反转接触器KM2
Y3：排水电磁阀控制KA2 Y4：脱水离合器控制KA3
Y5：报警蜂鸣器KA4
全自动洗衣机步进梯形图
指令表
3.3 控制程序分析
连接好PLC，打开软件，选定合适的通信端口。首先用软件远程使PLC停止工作，RUN灯熄灭。然后把编好的程序写入PLC，再用软件启动PLC，发现PLC的RUN指示灯亮，程序运行时，按下启动按钮X0，置位状态寄存器S20，控制进水阀开始进水。由外部跟定液位信号，比如选定高水位洗涤，则闭合X1,过一会儿再闭合X1，相当于已达到高水位，从而置位S21，S20自动复位，关闭进水，同时启动T0计时器暂停3s。计时完毕，T0常开点闭合，置位S22，洗衣机开始正转，并开启T0计时器计时15s。计时完毕，T1常开点闭合，置位S23，开启暂停3s的T2计时器。计时完毕，T2常开点闭合，置位S24，控制电动机反转，同时开启T3计时器计时15s。计时完毕，T3常开点闭合，从而置位S25，开启暂停3s计时器T4。计时到时，并启动计时器C0，计数一次，同时返回S22，直到计数器计到30次时，置位S26，开始排水.当排空后，从而置位S27,启动脱水，并保持排水，同时开启T5计时器计时10s。计时到时，T5常开点闭合，C1计数一次，同时返回S20，直到C1计时3次时，即反复洗涤三次后，C1常开点闭合，置位S28，开启报警电路，扬声器发出响声提示洗衣完成。在每一步顺序运行时，上一步的状态寄存器均自动复位。
在程序运行中，闭合X3，各状态寄存器均无信号，通过选择手动排水和手动脱水档位，可实现手动排水和手动脱水功能。若要实现轻柔洗功能，需添加X0作为轻柔洗档位，把X1设为标准洗档位，轻柔洗的过程可以通过一些计时器把正反转的时间设定的小一些。编程和上述基本类似。
第四章 课程设计小节
经过将近一周的全自动洗衣机PLC课程设计，让我收获颇丰，不仅熟悉了全自动洗衣机的工作过程，还学会了使用步进指令。步进指令简单，直观，易于阅读，使用它来控制洗衣机的工作过程，真的很是方便。几天的课程设计，让我加深了对PLC的认识和理解，也知道了PLC应用于工业控制的优点所在，更重要的是让我看到了自己知识的匮乏，也坚定了以后要不断的学习，不断的向身边的人虚心请教，同时要借助于图书馆和网络来扩充自己的知识面的决心。也只有这样，在以后的社会竞争中，自己才能有立足之地，才能有所作为。
五、参考文献
[1]电气控制与PLC应用，胡汉文 丁如春 主编，人民邮电出版社，2009 [2]科威PLC资料 [3]三菱及西门子PLC资料
[4]可编程控制器教程，黄云龙主编，科学出版社，2003 [5]可编程控制器应用技术，张万忠主编，化学工业出版社，2002 [6]机电电气自动控制（修订版），陈远龄主编，重庆大学出版社出版，2005 [7]可编程控制器原理及应用教程，王晖 孙玉峰 王文华 主编，清华大学出版社出版，2004
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