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1、全自动洗衣机全自动洗衣机 PLCPLC 控制控制一、控制要求：一、控制要求：（1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、 低）水位，关水（2）2 秒后开始洗涤（3）洗涤时，正转 30 秒，停 2 秒，然后反转 30 秒，停 2 秒（4） 如此循环 5 次，总共 320 秒后开始排水，排空后脱水 30 秒（5） 开始清洗，重复（1）（4） ，清洗两遍（6） 清洗完成，报警 3 秒并自动停机（7） 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）输入点： 输出点：启动 10001 低水位检测 10009 启动洗衣机 00001停止 10002 手动排水 10010 进水阀 00
2、002高水位 10003 手动脱水 10011 正转及脱水 00003中水位 10004 反转 00004低水位 10005 排水 00005排空检测 10006 报警 00006高水位检测 10007中水位检测 10008二、设计与报告要求二、设计与报告要求1、控制对象及控制要求分析2、输入输出点设置，IO 表绘制3、PLC 选型（DVP SX2）及硬件配置4、系统硬件设计，采用 AutoCAD 绘制图纸。包括供电/主、控电路/PLC 配置/IO 接线原理图纸。5、系统控制软件设计。完成梯形图程序设计，程序有批注。6、实验调试方案设计。采用实验室设备（PLC、TP）验证程序设计正确性采用硬件
3、按钮/硬件输出指示灯和 TP 中的软元件模拟系统，搭建实验系统，实现控制功能 的要求，并能在模拟的系统中证明控制功能的正确实现。目 录摘要.31.全自动控制洗衣机的控制要求分析.41.1 全自动控制洗衣机的基本结构分析.41.2 全自动控制洗衣机的控制要求分析.51.3 全自动控制洗衣机的程序设计思想.71.3.1 编程软件.71.3.2 程序的流程图、构成和相关设置.72. 输入输出点设置，IO 表绘制.93. PLC 选型（DVP SX2）及硬件配置.124. 系统硬件设计.144.1 主电路图的设计.144.2 控制电路设计.155. 系统控制软件设计.165.1 启动和水位选择及水位监
4、测和注水.165.2 洗衣过程循环.175.3 排水、脱水并重复注水洗涤过程.185.4 清洗完成并报警.195.5 停车及手动排水或手动脱水的选择.19摘要摘要随着社会的经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的生产极大的方便了人们的生活。全自动洗衣机综合运用了大量 力学、电学、光学等知识。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等 机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。 本次课程设计就 PLC 在全自动洗衣机的控制系统中的应用做了详细的介绍。实现洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停止的循环过程。设计了相应的程
5、序，结合相应的硬件系统，并通过三菱 FX2N系列 PLC 仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。 关键词：关键词：全自动洗衣机 可编程控制器 控制程序1.全自动控制洗衣机的控制要求分析全自动控制洗衣机的控制要求分析1.1 全自动控制洗衣机的基本结构分析全自动控制洗衣机的基本结构分析全自动洗衣机的基本结构如图 1-1 所示。图 1-1 全自动洗衣机的基本结构图洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水、脱水 4 个过程组成。在半自动洗衣机中，这 4 个过程分别用相应的按钮开关来控制。全自动洗衣机中，这 4 个过程可做到全自动依次运行，直至洗衣结束。全自洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放
6、的，内桶可以旋转，作为脱水用。内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、中、低水位控制开关分别用来检测高、中、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动排水、脱水。排水按钮用来实现手动排水。1.2 全自动控制洗衣机的控制要求分析全自动控制洗衣机的控制要求分析全自动洗衣机
7、的单循环工作流程示意图如图 1-2 所示。图 1-2 全自动洗衣机的单循环工作流程示意图全自动洗衣机控制系统的要求:（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到（高、中、低）水位，关水；（2）2 秒后开始洗涤；（3）洗涤时，正转 30 秒，停 2 秒，然后反转 30 秒，停 2 秒；（4）如此循环 5 次，总共 320 秒后开始排水，排空后脱水 30 秒；（5）开始清洗，重复（1）（4） ，清洗两遍；（6）清洗完成，报警 3 秒并自动停机；（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 。结束开始脱水排水洗涤进水1.3 全自动控制洗衣机的程序设计思想全自动控制洗衣机的程序设计
8、思想1.3.1 编程软件编程软件用台达公司的 WPLsoft2.3 进行软件编程。1.3.2 程序的流程图、构成和相关设置程序的流程图、构成和相关设置（1）正常运行流程图正常运行流程图如图 1-3 所示。流程图描述流程图描述: :按下启动按扭以及水位选择按钮，开始进水。进水到规定高度后停止进水，接通电机正传，实现洗涤正转。洗涤正转 30S 后，停止 2 秒；反转 30S 后，停 2 秒，计数器加 1,累计洗涤次数，若未满 5 次则重复进行洗涤，直至洗涤达到 5 次，开始排水。由于排水，水位降低，当水位低于规定下限水位时，排空检测开关接通，开始脱水，脱水 30S 后，计数器加 1，脱水停止。然后
9、再返回到进水动作。重复上述过程 2 次，报警并停机。（2）程序的构成这个程序只有自动方式。在自动方式下，PLC 将运行已经设置好的程序和参数（用于全自动洗衣机一切都工作正常的情况下） 。（3）程序的下载、安装和调试将各个输入/输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由 WPLsoft2.3 编程软件的指令完成。若要修改程序，先将 PLC 设定在 STOP 状态下,运行编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试。NYYNYNYYNYNYN Y暂停 2S洗涤反转30S暂停 2S洗 5 次排水脱水30S脱水 2次停机报警30S洗涤正转停止进水进水水满
10、起动图 1-3 正常运行的流程图2. 输入输出点设置，输入输出点设置，IO 表绘制表绘制2.1 数字量输入部分数字量输入部分全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关共 11 个输入点。具体的输入分配如表 2-1 所示。 表 2-1 输入地址分配类别元件端子符号功能作用SB0X0启动按钮SB1X1高水位选择按钮SB2X2中水位选择按钮SB3X3低水位选择按钮SB4X4高水位监测开关SB5X5中水位监测开关SB6X6低水位监测开关SB7X7停车按钮SB8X10手动排水输入SB9X11手动脱水2.2 数字量输出部分
11、数字量输出部分全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分配如表 2-2 所示。表 2-2 输出地址分配LED0Y0进水口LED1Y1洗涤正转LED2Y2洗涤反转LED3Y3排水口LED4Y4脱水LED5Y5报警输出Y6注水控制（内部用）2.3 定时器部分定时器部分具体的定时器分配如表 2-3 所示。表 2-3 定时器分配类别器件号设定值功能作用T02S进水后暂停时间T130S正传洗涤时间T22S正转暂停时间T330S反转洗涤时间T42S反转暂停时间T530S排水时间T630S脱水时间T73S报警时间T830S手动排水时间定时器T9
12、30S手动脱水时间2.4 计数器部分计数器部分具体的计数器分配如表 2-4 所示。表 2-4 计数器分配C05正、反转洗涤循环次数计数器C12清洗次数3. PLC 选型（选型（DVP SX2）及硬件配置）及硬件配置下图 2-1 为 DVP-SX2 CPU 模块外形示意图，我们可以通过此图的指示可知道 DVP-SX2 的基本功能应用。图 3-1 DVP-SX2 CPU 模块外形图产品特色：主机点数：20 (8DI/6DO, 4AI/2AO)最大 I/O 点数：494 点程序容量：16k Steps通讯端口：内置 RS-232、RS-485 与 USB，兼容 MODBUS ASCII / RTU 通讯协议。可搭配 8 台一般特殊扩展模块（模拟量输入/输出、温度量测、总线模块、定位模块），并支持左侧高速模块扩展。内置 8 组高速计数器，如表 3-1 所示：表 3-1 计数器配制一般型硬件高速计数器1 相 11 相 22 相 2组数频宽组数频宽组数频宽2/6100kHz/10kHz2100kHz1/315kHz/5kHz下面的表 3-2 是 DVP-SX2 CPU 模块的 I/O 配置表 3-2 SX2 CPU 模块 I/O 配制输入输出输入/输出配置型号点数类型点数类型继电器型NPN 型PNP 型20SX211R继电器20SX211TNPN 晶体管20SX211S8直流6
