基于PLC全自动洗衣机控制方案.doc

内容摘要 本文介绍了采用可编程控制器作为核心控制部件的全自动洗衣机控制系统。文章介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程及程序，对按钮及其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案，完成了进水系统、洗涤系统、排水系统、脱水系统、报警系统的设计，实现了强洗和柔和标准洗方式的选择，以及高低水位的选择。本系统的特点是，灵活的选用了检测系统，对洗衣的方式、洗衣时的水位和进、排水是否完成等进行检测，并把检测到的信号传递给PLC。由于洗涤，排水，脱水的时间均由PLC内计计时器控制，所以只要改变计时器参数就可以改变时间。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。由PLC做为中心控制器，来完成进水、洗涤、排水、脱水等洗衣的过程，实现其全自动功能。 关键词：全自动洗衣机；PLC；控制系统 目 录 第1章 前 言 1 1.1设计内容 1 1.2 控制要求 1 第2章 总体方案设计 2 2.1 系统设计方案 2 2.2 系统硬件配置及组成原理 2 第3章 PLC控制系统设计 3 3.1 电动机主电路的设计 4 3.2 确定I/O数量，选择PLC类型 5 3.2.1 I/O数量的确定 5 3.2.2 PLC类型的选择 5 3.3 I/O点的分配与编号 6 3.4控制流程图 7 3.5 I/O接线图 8 3.6控制程序梯形图 8 3.7控制程序语句表 18 3.8程序调试 25 结 论 30 设计总结 31 谢 辞 32 参考文献 33 第1章 前言 1.1设计内容 利用西门子PLC的S7-200系列设计全自动洗衣机的控制系统。洗衣的方式（强洗或是标准）、洗衣中的水位选择（高水位洗衣、低水位洗衣等）等两个方面需要在将衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。当选择了一种洗衣参数后，按下启动按钮，洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。 需要完成的内容：采用PLC控制,列出输入输出点分配表；画出PLC的输入输出设备的接线图；绘制功能流程图；利用STEP-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试。 1.2控制要求 具体操作过程见全自动洗衣机洗涤动作流程图。 动作要求如下： 1.洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。 2.洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。 3.脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。 4.洗涤完成由蜂鸣器报警。 5.洗衣机通过高水位限位检测ST3、低水位限位检测ST2、零水位限位检测ST1来检测水位的高度位置。水位选择由一个按钮完成。洗涤方式选择也由一个按钮完成。用四个LED发光二极管来指示当前的工况状态。 第2章 总体方案设计 2.1 系统设计方案 通常地，人们采用洗衣机来洗衣服需要经历洗涤、漂洗、排水、脱水等4个环节，而在全自动洗衣机中，这样的一个过程全由PLC来完成。并且，全自动洗衣机需要其控制系统足够可靠，以避免洗衣机轻易出现故障。 全自动洗衣机的简单工作过程如图2.1所示。其中，洗衣的方式（强洗或是标准）、洗衣中的水位选择（高水位洗衣、低水位洗衣等）等两个方面需要在人们将衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。并且是必须选择的洗衣参数。当选择了一种洗衣参数后，按下启动按钮，洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。 全自动洗衣机系统中，PLC主要完成以下功能： 1．检测功能 （1）检测洗衣的方式：强洗或者是弱洗的选择。 （2）检测洗衣时的水位：高水位或者是低水位的选择。 （3）检测进水是否到了需要的水位，即进水是否完成。 （4）检测排水是否已经完成。 2. 控制功能 （1）控制进水、洗涤、排水、脱水等洗衣机的动作。 （2）控制洗涤、脱水等的时间长短。 （3）控制洗涤的次数。 （4）控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。 （5）控制完成洗衣时的信号提示。 2.2 系统硬件配置及组成原理 根据控制流程图，来实现功能。选择西门子S7-200系列PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM等之分。此全自动洗衣机系统中PLC主机型号的选择将在后面介绍。 启动按钮用来控制全自动洗衣机开始工作，一般地，在用户在洗衣机内放入衣服，且已经准备好开始洗衣服之后，按下启动按钮，全自动洗衣机开始洗衣。 停止按钮用来控制运行中的全自动洗衣机停止工作。在洗衣服的过程中，用户需要停止洗衣机，就可以直接按下停止按钮，洗衣机即会停止工作。 高低水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位高低，