PLC的全自动洗衣机课程设计.doc

西南科技大学 Southwest university of science and technology 课 程 设 计 题 目 名 称 电气传动与可编程控制技术 机械制造及自动化 谭荃芳 学 号 070115418106 指 导 教 师 马德毅 马德毅 时 间 2016年4月至2016年6月 1 绪论 1 1.1 课程设计的意义 1 1.2 课程设计的目的 1 1.3 PLC的基本概念 1 1.4 PLC的基本结构 2 1.5 PLC的编程语言 4 1.6 PLC技术发展呈现新的动向 5 1.7 OMRON公司的CPM2A介绍 5 1.8 欧姆龙 3G3MV 系列通用变频器 5 1.9 全自动洗衣机 6 2 系统方案设计及确定 8 2.1 功能要求 8 2.2 系统方案说明 8 3 系统硬件设计 9 3.1 CPM2A模拟量输入/输出单元 9 4 系统软件设计 9 4.1 I/O端子表 9 4.2 系统流程图 10 5 系统调试 11 5.1 硬件调试 11 5.2 软件调试 12 6 总结 13 7 参考文献 14 8 致谢 15 9 附录 16 附录一 梯形图 16 附录二 时序图 19 1 绪论 在现代工业控制系统中，PLC和变频器的综合应用最为普遍。P采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。1.3 PLC的基本概念 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLCPLC的基本结构 图1.1 PLC的基本结构 如图1.1，PLC的基本结构有电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路，此外还有功能模块、通信模块。 a、电源 　　PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去 b、中央处理单元(CPU)　　中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 图1.2 PLC的CPU基本结构 c、存储器 　　存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 输入输出接口电路 现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 e、功能模块 　　如计数、定位等功能模块 f、通信模块 如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等在可编程控制器中有多种程序设计语言,它们是梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等，通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的操作，例如，模拟量的控制，数据的操