电气控制课设全自动洗衣机PLC控制.docx

电气控制课程设计 评语： 评语： 考勤（10） 守纪（10） 过程（40） 设计报告（30） 答辩（10） 总成绩（100） 专 业： 自动化 班 姓 级： 名： 动 1101 学 号： 指导教师： 侯 兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 07 月 10 日 全自动洗衣机的 PLC 控制系统设计 设计任务 任务描述 洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水 4 个过程组成。全自动洗衣机的进水、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，从而实现全自动控制运行，直至洗衣结束。高、中、低水位开关分别用来 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。 控制要求 洗衣机洗衣洗衣时间为 40 分钟到 1 小时左右，这里为了方便按以下要求设计。 “正常运行”工作方式控制要求： 按下启动按扭及水位选择开关（高、中、低），开始进水，达到设定水位（高、中、低）后停止进水，停止 2 秒后开始洗涤； 洗涤时，正转 30 秒，停 2 秒，然后反转 30 秒，停 2 秒； 如此循环 5 次，总共 320 秒后开始排水，排空后脱水 30 秒； 开始清洗，重复（1）～（4）步骤，共清洗两遍； 清洗完成，报警 3 秒并自动停机。1.2.2.“强制停止”工作方式控制要求： 若按下停车按扭，全自动洗衣机停止自动运行状态，开始进入强制停止运行状态。要求能够实现手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）的功能。 全自动洗衣机 PLC 控制系统的选型和 I/O 地址分配 全自动洗衣机 PLC 控制系统选型 全自动洗衣机 PLC 控制系统采用西门子公司的 S7-300 系列 PLC 控制器。 I/O 地址分配 根据设计思路，元器件地址分配如表 1 所示。 表 1 输入输出地址分配表 输入地址分配 名称及功能 输入地址 输出地址分配 名称及功能 输出地址 启动按钮 SB1 I0.0 自动工作指示灯 EL Q4.0 停止按钮 SB2 I0.1 进水电磁阀 续表 Q4.1 高水位选择开关 QS1 I0.2 排水电磁阀 Q4.2 中水位选择开关 QS2 I0.3 洗涤电动机正转继电器 KM1 Q4.3 低水位选择开关 QS3 I0.4 洗涤电动机反转继电器 KM2 Q4.4 高水位检测开关 QS4 I0.5 脱水桶 Q4.5 中水位检测开关 QS5 I0.6 报警器 Q4.6 低水位检测开关 QS6 I0.7 手动排水开关 QS7 I1.0 手动脱水开关 QS8 I1.1 水排空检测开关 I1.2 PLC 外部接线图及主电路 全自动洗衣机控制系统 PLC 外部接线图有 11 个输入部分和 7 个输出部分，输入部分有启动按钮和停止按钮、高、中、低水位选择开关、水排空检测开关、高、中、低水位检测开关、手动排水开关和手动脱水开关，输出部分有报警器、开始 自动运行指示灯、进水电磁阀、排水电磁阀、正转、反转控制继电器和脱水桶控 制继电器。 全自动洗衣机控制系统 PLC 外部接线图如图 1 所示,主电路图如图 2 所示。 启动按SB钮1 停止按SB钮2 低水位选择QS开3 关I0.4Q4.4洗涤电动机KM反2 低水位选择QS开3 关 I0.4 Q4.4 洗涤电动机KM反2 转 高水位检测QS开4 关 I0.5 Q4.5 脱水K桶M3 KM1 KM3 KM2 中水位检测QS开5 关 I0.6 Q4.6 报警蜂H鸣器 低水位检测QS开6 关 I0.7 手动牌水泥QS开7 关 I1.0 R R I0.0 Q4.0 I0.1 Q4.1 I0.2 Q4.2 I0.3 Q4.3 自动运行指EL示灯 QS 进水电Y磁V1阀 排水电Y磁V2阀 FU 洗涤电动机KM正1 转 手动脱水QS开8关 I1.1 L1 水排空检测QS开9 关 24V N I1.2 M N  L2 单相交流电动机M 图 1 控制系统PLC 外部接线图 图 2 洗衣机主电路图 控制系统程序设计和调试 程序的流程图 全自动洗衣机正常运行流程图和强制停止流程图分别如图 3 与图 4 所示。 开始按下启动按钮 开始 按下启动按钮 并设定水位 进水 到达设定水位 清洗 停止进水 并定时2秒 否 完成2次 正转洗衣并 定时30秒 是 停止正转并 定时2秒 报警并 定时3秒 反转洗衣并 定时30秒 结束 停止反转并 定时2秒 正反转 循环5次 是 否 排水 脱水并 定时30秒 开始 正常运行 按停止 按钮 是 否 洗涤电动机和脱水桶 停止转动，进水阀和 排水阀关闭 打开手动 排水开关 否 是 排水 打开手动 脱水开关 是 否 脱水 结束 图 3 洗衣机正常运行流程图