河南城建学院全自动洗衣机课程设计..doc

计算机控制技术课程设计 课题：全自动洗衣机控制系统设计 系 别： 电气与信息工程学院 专 业： 自动化 学 号： 092411135 姓 名： ?王波涛 指导教师： 王整风 陈国振 王宪 李晓辉 河南城建学院 2015年01 月09 日 成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分 课程设计成绩评定 目录 一、设计要求 2 1) 正常运行： 2 2) 强制停止： 2 二、总体方案 2 三、电动机参数 3 方案PLC外部接线及PLC内部软元件分配如下： 4 四、流程图 5 五、梯形图 8 六、设计体会 12 参考文献 13 一、设计要求 由进水、洗衣、排水和脱水4个过程组成。洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是通过水位开关、电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的。水位开关用来控制进水到洗衣机内高、中、低水位；电磁进水阀起着通/断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入；排水时，电磁排水阀打开，将水排出；洗衣时，洗涤电动机启动；脱水时，脱水桶启动。 要求能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式 正常运行： 将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按钮，开始进水，达到设定的水位后，停止进水； 进水停止2s后开始洗衣； 洗衣时，正转20s，停2s，然后反转20s，停2s； 如此循环共5次，总共220s后开始排水，排空后脱水30s； 清洗2次，洗衣过程完成，报警3s并自动停机。 强制停止： 若按下“停止”按钮，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合； 可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 二、总体方案 全自动洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。排水时，排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由电动机驱动波盘正、反转来实现。脱水时，由电动机带动内桶正转进行甩干。高、中、低水位开关分别用来检测高、中、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动强制停止。排水、脱水按钮用来实现手动排水、脱水。 为防止全自动洗衣机在工作过程中，电路发生短路，损坏电动机和电路的各种电气设备，因此在主电路中安装了熔断器，当电路出现短路故障时，能迅速、可靠的断开电源。为了防止全自动洗衣机在长时间工作下电机绕组的温升超过额定值而损坏，采用热继电器作为保护元件，与熔断器搭配使用，可靠地保护电动机。 全自动洗衣机的控制部分由PLC来实现，PLC接受各种按钮及相应的行程开关的信号，经PLC处理后输出各种控制信号，从而实现全自动洗衣机的自动正常运行。 全自动洗衣机控制程序较为简单，输入输出信息不多，考虑留有适当余量，本次课程设计PLC选用有16个输入点、16个输出点的三菱FX2N---32MRPLC来实现全自动洗衣机的控制功能。 　　　　　　　　　　　　　　 图1 主接线图 三、电动机参数 电机型号 XDT-SS100(F) 极数? 4极 输出功率 100W 绝缘等级 E级 额定电压 220/110V 工作制 S1 额定频率 60Hz 配套电容 9μF/450V，36μF/250V 类别 名称 单位 技术指标 220V 110V 空载 ?旋转方向 - 逆/正时针 逆/正时针 ?电容器端电压 V ≤450 ≤250 ?噪声 dB ≤50 ≤50 额定 ?转速 r/min ≥1550 ≥1550 ?效率 ％ ≥40 ≥40 ?功率因数 COSφ ≥0.86 ≥0.86 堵转 ?电流 A ≤2.5 ≤4.5 ?转矩 N.m ≥0.9 ≥0.9 ?最大转矩 N.m ≥1.25 ≥1.25 ?绕组温升 K ≤75 ≤75 ?热保护器动作温度（T.P） ℃ ?125 ?125 图2 外部接线图 方案PLC外部接线及PLC内部软元件分配如下： 表1 PLC外部接线及PLC内部软元件分配表 输入 输出 输入继电器 电路元件 作用 输出继电器 电路元件 作用 X000 SB1 启动按钮 Y000 KA1 进水电磁阀控制 X001 SB2 高水位选择 Y001 KM1 电动机正转控制 X002 SB3 中水位选择 Y002 KM2 电动机反转控制 X003 SB4 低水位选择 Y003 KA2 排水电磁阀控制 X004 SB5