plc课程设计报告----基于plc的全自动洗衣机控制

plc课程设计报告----基于plc的全自动洗衣机控制内容摘要：

提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双 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。 ⑶ 、 存储器 存储器主要包括：系统程序存储器和用户程序存储器。 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。 ⑷ 、 输入输出接口电路 ① ．输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。 ② ．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，作用可编程逻辑控制器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。 ⑸ 、 功能模块 如计数、定 时 等功能模块。 河南理工大学课程设计说明书 4 ⑹ 、 通信模块 主要用于 PLC 与其 她 控制器之 间的通信，如 SCI 通信等。 可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点 ： ⑴、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID 回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，实现生产过程的综合自动化。 ⑵、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。 另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 ⑶、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其 她 各种机型。 正是由于以上特点 PLC 被广泛应用于个工程控制领域。 FX2n48MRD 型 PLC 属于 FX2n 系列，具有 48 个 I/O 点数（输入 24 点，输出 24 点）的基本单元，继电器输出型，使用 24V 电源。 控制器 I/O 口分配表 表 控制器 I/O 口分配表 输入 输出 停止 X000 启动洗衣机 Y000 启动 X001 进水阀 Y001 高水位 X002 正转 Y002 中水位 X003 反转 Y003 低水位 X004 排水 Y004 排空检测 X005 脱水 Y005 高水位检测 X006 报警 Y006 中水位检测 X007 低水位检测 X010 手动排水 X011 手动脱水 X012 河南理工大学课程设计说明书 5 全自动洗衣机 PLC 控制的硬件图 图 全自动洗衣机 PLC 控制的硬件图 如图 所示，按键 S1S11 分别为不同信号信号输入， COM 口为公共接地端， Y000Y006 分别为不同控制信号输出端，输出控制信号控制执行电路的工作状态。 单 相 异步电动机 驱动控制电路设计 单 相 异步电动机 主要用于为洗衣机滚筒的转动提供动力，电机驱动控制电路用于控制电机的启停，正反转等，保证全自动洗衣机的各 项 功能正常运行。 根据全自动洗衣机的功能设计出 的 单 相 异步电动机 驱动控制电路 如下： 河南理工大学课程设计说明书 6 图 单 相 异步电动机 驱动电路图 如图 所示， KQ 为刀开关，相当于洗衣机的插头， FU1 为熔断器，可以保护电机不至于因工作异常导致电流过大而使电机烧毁。 KM KM2 分别为继电器的动合触点，分别控制电机的正反转。 电路的工作原理为： 当 KM1 接通 时，电容器串联在 启动绕组 绕组上，则电流 I 相位约 90176。 ，设此时电动机正转， 当 KM1 断开， KM2 接通时， 电容器从 启动绕组 切断到 工作绕组 中，则电流 I 工作绕组 超前 启动绕组 相位约 90176。 ，从而实现了电动机的反转，在该电路中实质上是主、 副绕组相互交换来实现正反转的，因此这种单相异步电动机的工作绕组和启动绕组必须是可以互换的。 所以 它 的工作绕组、启动绕组的线圈匝数线径，所占槽位数都是应该完全相同的。 河南理工大学课程设计说明书 7 图 单 相 异步电动机控制电路 如图 所示，控制电路工作电压与 PLC 电源相同，其中 R4 为限流电阻，NPN 型三极管 PE8050 在电路中用作开关管的功能， PE8050 其耐压值为 30V，额定电流为 ，所以可在此电路中安全使用。 此控制电路的工作必须在启动信号为 1 的条件下，当正转控制信号为 1，反转控制信号为 0 时，继电器 KM1线圈得电，驱动 电路中继电器 KM1 常开触点 KM1 闭合，电机正转。 当正转控制信号为 0，反转控制信号为 1 时， KM1 线圈失电，动合触点 KM1 断开，继电器 KM2 线圈得电，驱动电路中，继电器 KM2 的常开触点闭合，电机反转。 启动信号为 0 时，整个控制电路失电，继电器 KM KM2 线圈失电，动合触点断开，电机停止，洗衣机停止工作。 报警电路设计 报警电路工作于洗衣机完成洗衣后，自动报警 3s，告知洗衣完成。 然后自动停机。 河南理工大学课程设计说明书 8 图 报警电路电路图 如图 所示，当报警控制信号为 1 时，蜂鸣器发声报警。 进排水控制电路 设计 进水阀阀门简介 本文所选择的进水电磁阀为海鹰 FCD34 型 单头进水电磁阀。 其控制简单，使用方便，体积小，价格低，性能优良。 河南理工大学课程设计说明书 9 图 单头进水电磁阀 由图 可知，该电磁阀的额定工作电压为 220V，额定工作电流 26mA。 图 海鹰 FCD34 型单头进水电磁阀内部结构图 河南理工大学课程设计说明书 10 进水阀的结构图如图 所示， 未通电时，电磁线圈 13 无电流通过，动铁芯7 的橡胶堵头 6 在复位弹簧 8 作用下，将阀门接盘 5 的中心孔 D 封闭。 此时注入水经过滤网 16 流入进水腔 B 内，再经由阀门接盘 5 的平面孔 A 流八平衡腔 E 内，平衡腔 E 内的注入水不能外泄。 由于注入的自来水有一定的水压，而橡胶皮阀门 4 平衡腔 E 侧的受压面积大于其进水腔 B 的受压面积，使作用于橡胶阀门 4的 E 侧压大于 B 侧压力。 因此橡胶阀门 4 在 E 侧压力的作用下紧紧地压在阀体3 出水通道 C 右端的阀座上，将出水通道 C 封闭，注入水不能流入 C 内，进水阀呈关闭状态。 接通电源后，电磁线圈 13 有交流电流流过，产 生的磁力吸引铁芯 7 和橡胶堵头 6 向右移动，阀门接盘 5 的中心孔 D 被打开，平衡腔内的注入水从中心孔 D流出。 中心孔 D 的面积大于平衡孔 A 的面积． E 腔内的注入水从中心孔 D 流出的流量远大于平衡孔 A 流入的流量，使 E 腔内水的压力很快下降，橡胶阀门 4在 B 侧压力大于 E 侧压力的作用下向右鼓起，进水阀呈开启状态，注入水从进水阀过滤网，经进水腔 B 和出水通道 C 流入盛水桶内，实现对洗衣机进水。 到达设定水位后，水位监测元件向微处理器输入水位监测信号，程控器对进水阀停止供电。 进水阀闭合，停止进水，与此同时，电动机得到指令运行而进入洗涤程序。 进水阀门控制电路设计 河南理工大学课程设计说明书 11 图 进水阀门控制电路 如图 所示，当进水阀控制信号为 1 时，继电器 KM4 线圈得电，继电器动合触点闭合，进水电磁阀工作，当进水电磁阀控制信号为 0 时，继电器线圈失电，动合触点断开，进水阀自动关闭，停止进水。 排水阀门简介 本文设计所使用的 排水阀为 外排水 式 排水阀 ， 外排水 式即 将排水阀设在洗衣桶之外。 外排水式排水阀主要由牵引机构与阀门两部分构成。 图 排水阀牵引机构 洗涤时，电磁阀不得电，衔铁处在被拉出位置，排水阀关闭（不流水），当有放水或兼有甩 干程序时，电磁阀端子上得电 ， 瞬间产生巨大的磁力，使衔铁能很快被吸入 ，并将排水阀门打开，开始排水。 河南理工大学课程设计说明书 12 图 排水阀门机械结构 外排水阀安装于排水管的阀座上，排水管接在洗衣桶出水口上。 排水阀的开启和关闭由排水拉带控制。