-河南工业大学2012电气控制与PLC课程设计.doc

电气控制与PLC 课程设计说明书 题 目： 工业洗衣机控制系统设计 专业班级： 自动F0904 姓 名： 高文选 学 号： 200948280418 指导教师： 王秀霞 1.系统概述 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。 PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物，所以在工业控制方面，它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点。 本次设计的全自动洗衣机采用PLC控制系统，其优点是能大大提高工作效率，和适应很多的工作环境。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时．要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等 这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用，在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。 设计中pLC控制器控制端口输出，控制电机接触器线圈输出，以达到控制电机的工作或停止。两个电机，一个电机应用于洗涤另一个电机用与抽水进水装置。四个传感器分别用来检测排空检测、高水位检测、中水位检测、低水位检测。检测信号输入到PLC中相应的开关作为工作输入信号。多路转换开关有人们操作制定工作模式，多个按钮来控制电源接通或断开。 全自动洗衣机的控制要求 1）PLC投入运行，系统处于初始状态准备好启动； 2）启动时开始进水； 3）水满(上限位)时停止进水并开始洗涤正转； 4）正转30s后暂停； 5）暂停2s后开始洗涤反转； 6）反转30s后暂停； 7）暂停2s后，若正、反转未满5次时，返回从正洗开始的动作； 8）暂停5s后，若正、反洗涤满5次时则开始排水； 9）水位下降到低水位时开始脱水井继续排水； 10）脱水30s即完成一次从进水到排水的大循环过程； 11）若完成2次大循环，洗完报警3s后自动停机； 12）可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警； 输入点： 输出点： 启动 x1 x11 启动洗衣机 y1 停止 x2 x12 进水阀 y2 高水位 x3 x13 正转 y3 中水位 x4 y4 低水位 x5 y5 排空检测x6 y6 高水位检测 x7 y7 中水位检测 x10 图2.1 PLC控制系统的硬件组成框图 3硬件设计 电气控制线路的原理草图 QS断路开关家用可采用HZ10系列组合开关，主要用于电源的引入。FU熔断器是简单有效的保护电器，可选用半封闭插入式熔断器。KW接触器选用CJ12T-250系列交流接触器，额定电流250A。FR热继电器是一种保护电器，专门用来对过载及电源断相进行保护，以防止电动机因上述故障导致过热而损坏。常用JR16、JR20、JRS1系列热继电器，本次设计采用JR16,额定电压380V，额定电流150A。M1、M2分别为进水电机和洗涤电机。X3、X4、X5、SB0为四触头两档万能开关。SB1是手动脱水开关。X7、X10、X11分别为高、中、低位水位检测压力传感器输入信号控制开关。T0、T1、T2、T3分别为时间继电器，采用空气式时间继电器，其具有结构简单、调整方便、价格较低等优点。本次设计我们采用JS23系列空气时间继电器，线圈额定工作电压直流220V，延时范围0.2-0.3/s。 如图3.1所示为系统电气控制原理图： 图3.1所示为系统电气控制原理