工业洗衣机上的plc控制系统的研究_毕业论文(编辑修改稿)

工业洗衣机上的plc控制系统的研究_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

合的应用。 在采用控制技术上选择 PLC 作为控制器，来设计工业洗衣机控制系统，在这里主要为了其产品实现功能齐 全、外围电路简单、维护容易方便，容易继续写入编程语言实现更新升级等。 最大限度地满足被控对象的控制要求 ，在应用中 保证 PLC 控制系统安全可靠 ， 适应 企业 发展的需要 ，为需要强洗涤工作量的企业提供了极大便利。 为此设计的洗衣机框架结构示意图如下图 所示 P L C 水位传感器 水温传感器 报警系统 变频器 进水系统 排水系统 电机 图 工业洗衣机结构图 该洗衣机的进水、排水系统分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。 进水时，通过 PLC 控制系统 使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。 洗涤之前，按照所 M 进水口 高水位选择开关 中水位选择开关 低水位选择开关 出水口 水 排尽传感器 选水位的高、中、低事前选择好，然后就可以开始工作。 3 工业洗衣机的硬件系统设计 在洗衣机的系统控制器方面，由于以前老式工业洗衣机采用的是继电顺序控制，这种方式不利于系统的稳定而且维修率较高，耗时费工，由此在考虑现代工业迅速发展的基础上洗涤衣物的工作量之大，选择稳定可靠价格合理的 PLC 作为洗衣机的控制器。 现代技术发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置，与之前半自动洗衣机比较起来， PLC 系统配置既固定又灵活，更高的性能，安全性也比之前半自动洗衣机更 好。 变频器与 PLC 的控制电路 变频器调速原理 通常把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电。 然后再把直流电变换为三相或单相交流电，我们把实现这种转换的装置称为“变频器”。 变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。 本文就是通过控制变频器来改变电机的运行方向和转速，改变电机的运行方向用以实现洗衣机正反转的洗涤，而改变电机的运行转速是用以实现洗衣机洗涤强度，即来实现工业洗衣机洗涤的两种不同的功能：高速强效洗涤、中速普通洗涤。 在以往老式的洗衣机调速中多采用交流调速中的串接电阻调速。 现代电力传动技术重要发展方向 在调速中直接利用交流电在变频器的变频下实现平稳的调速，可以说它将 逐渐取代了过去 老式 的 串阻 调速，变极调速， 直流 调速等调速系统，越来越广泛的应用于多领域。 通过了解，在工业洗衣机的调速方面，我们选择使用变频器作为理想的调速方式。 它是把工频电源 (我国 50Hz)变换成需要频率的交流电源，实现电机的无极变速运行，洗衣机的控制电路完成对 交流电机主电路的控制。 洗衣机的动力源选择适用于变频器的三相交流异步电动机，它具有比较理想的调速方法，其调速性能最好、效率最高。 我们知道，交流电动机的同步转速表达式 为： n＝ 60 f(1－ s)/p =（ 1S） n1 n—— 异步电动机的转速； p—— 电动机极对数 ； n1—— 同步转速 f—— 异步电动机的 供电 频率； s—— 电动机转差率 由式可知，转速 n 与频率 f 成正比，只要改变频率 f，就可以改变异步电动机的同步转速 n1,从而改变其转子转速 n,即可改变电动机的转速，当频率 f 在0～ 50Hz 的范围内变化时，电动机转速调节 范围非常宽。 变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 本文主要采用 三菱 E540 变频。 器 变频器与 PLC 的链接 变频器与 PLC 之间正确的连接对系统的控制也很重要，下图 为该工业洗衣机变频器与 PLC 之间的接线图。 图 变频器与 PLC 接线图 分析图 的工作过程 ,当 PLC 的输出端 Y6 有信号输出时，则变频器 STF PLC Y6 Y7 Y8 Y9 STF STR RH RM SD 变 器 频 端接受到信号控制电机正转；当 PLC 的输出端 Y7 有信号输出时，则变频器 STR端接受到信号控制电机反转；当 PLC 的输出端 Y8 有信号输出时，则变频器 RH端接受到信号控制电机高速运转来实现洗衣机的强洗涤功能；当 PLC 的输出端Y9 有信号输出时，则变频器 RM 端接受到信号控制电机中速运转来实现洗衣机的普洗涤功能。 PLC 外围电路控制 I/O 地址分配 合理的选择 I/O 点数也是 PLC 的重要指标之一。 I/O 的选择既要满足系统的控制要求，又要在合理范围降低投资成本。 PLC 的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情 况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。 考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上 20%— 30%的备用量。 [该系统有 13 个数字输入点 8 个数字输出点。 根据上述分析，本设计共有 6 输入信号和 10 输信号。 列出工业洗衣机的 I/O分配表，见表 1。 表 1 PLC控制系统 I/O分配 输入点 功能 代码 输出点 功能 代码 X0 启动 SB1 Y0 进水阀 YV1 X1 普洗 SB2 Y1 排水阀 YV2 X2 强洗 SB3 Y2 脱水 YV3 X3 高水位开关 SA Y3 普洗指示灯 HL1 X4 低水位开关 SQ1 Y4 强洗指示灯 HL2 X5 中途揭盖 SB4 Y5 报警 L Y6 正转控制 STF。