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1、中北大学可编程控制器课程设计说明书目录1. 引言11.1可编程控制器简介11.2 TM218LDAE24DRHN的主要功能12设计要求与整体框图22.1 设计任务与要求22.2 洗衣机设计整体框图23. 主电路与外围电路设计23.1 洗衣机主控电路图23.2 I/O地址分配33.3 PLC外部接线图34. PLC程序设计及仿真44.1 程序流程图44.2 程序设计54.3 洗衣机梯形图程序54.4程序仿真64.5 程序仿真结果分析105. 课程设计总结10参 考 文 献101引言1.1可编程控制器简介PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller
2、 ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程. 随着科学技术和生活水平的提高，洗衣机的洗涤水平也随着科技的发展大大提高。全自动洗衣机进入各个家庭，为人们带来很大的方便。PLC用于全自动洗衣机的控制系统，其可改进现有技术的不足，简化结构，有利于降低成本和提高可靠性。它是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置，它的功能性强，可靠性高，编程简单，使用方便，体积小巧，近年来在工业中得到广泛
3、的应用被誉为当代工业自动化主要支柱之一。可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，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。该设计采用三菱公司的F1系列可编程控制器。F1系列有被已在国内广泛使用的FX系列代替的趋势。我们在这里有必要详细介绍三菱的FX系列可编程控制器的性能指标，硬件组成和指令。PLC的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统不仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合
4、适的PLC型号，然后进行资源配置，设计控制系统。1.2 TM218LDAE24DRHN的主要功能M218PLC的模块采用结构紧凑的外形，高度仅94.5mm,深度仅87.5mm,大大节省了安装空间。M218PLC还提供了多种IO模块，支持绝大多数Twido TM2系列IO模块及部分TWD系列高功能模块。M218PLC在CPU模块上集成了许多通信端口，如USB、串口、Etherenet端口强大的性能。M218PLC拥有功能强大的高性能处理器，具有出色的布尔量、整型、浮点数处理能力。拥有高达1024KB用户内存，最多可存储10K条指令。M218PLC还提供了多种专用功能，如高速计数、脉冲输出等，便于
5、实现多种复杂控制应用。参数如下：100-240V AC电源14点离散量输入，包括4点快速输入可作为2路/4路高速计数10点继电器输出miniUSB-B编程口RS-485串行通讯口以太网接口TM218LDAE24DRHN2设计要求与整体框图2.1 设计任务与要求 设计某工业用洗衣机，其工作顺序如下：（1）启动按钮后给水阀就开始给水；（2）当水满到水满传感器时就停止给水；（3）波轮开始正转3S 然后反转3S 再正转3S 一共转6分钟；（4）出水阀开始出水；（5）出水8S后停止出水，同时声光报警器报警，叫工作人员来取衣服；（6）按停止按钮声光报警器停止，并结束整个工作过程。2.2 洗衣机设计整体框图
6、 根据设计要求，洗衣机整体设计如图所示，洗衣机内部设有水位传感器，进出水有电磁阀控制。图1 洗衣机整体设计框图3. 主电路与外围电路设计3.1 洗衣机主控电路图 洗衣机电机控制主控电路如图所示，当QS合闸，继电器KM1得电时，触电接触，电机正转，当KM2得电时，由于控制电路的互锁，KM1失电，电机反转。 图 3.1 洗衣机主控电路图3.2 I/O地址分配I/O地址的合理分配一方面可以节约I/O资源，一方面可以节约成本，根据系统设计要求，I/O分配如表3.1所示。输入器件输入点输出器件输出点启动按钮%IX0.1正转继电器%QX0.0停止按钮%IX0.0反转继电器%QX0.1水位传感器%IX0.2
7、进水电磁阀%QX0.3出水电磁阀%QX0.4报警器%QX0.2表 2.2 PLC I/O地址分配3.3 PLC外部接线图根据所分配的I/O地址，现设计PLC外部接线图如图所示，按下启动按钮，洗衣机进水阀I动作，开始进水，当水满时，水位开关开始动作，洗衣机开始正转3s后反转3s，时间持续6分钟，时间到后出水阀O开始动作出水，出水完毕后电铃B警报叫人来取衣服，按下停止按钮，洗衣机停止工作。图 3.3 PLC I/O地址分配4. PLC程序设计及仿真4.1 程序流程图根据设计要求，确定编程思想，现程序流程图如图所示 图 3.1 程序流程图4.2 程序设计 PROGRAM MyPOU VAR Stop
8、_monter AT %IX0.0: BOOL; start_monter AT %IX0.1: BOOL; full_warter AT %MX0.2: BOOL; puse: BLINK; monter_out AT %MX0.7: BOOL; time_out AT %MX0.4: BOOL; ctu: CTU; t1: TP; foreward_monter AT %QX0.0: BOOL; back_monter AT %QX0.1: BOOL; in_warter AT %QX0.3: BOOL; out_warter AT %QX0.4: BOOL; alarm AT %MX1.
9、1: BOOL; END_VAR4.3 洗衣机梯形图程序4.4程序仿真（1）启动按钮后给水阀就开始给水；（2） 水满后洗衣机停止给水；（3） 然后洗衣机波轮先正转3s；（3） 洗衣机波轮再反转3s；（4）循环6分钟后出水阀开始出水；（5） 出水8S后停止出水，同时声光报警器报警，叫工作人员来取衣服；（6）按停止按钮声光报警器停止，并结束整个工作过程。45 程序仿真结果分析根据仿真图可知按下开始启动按钮后，洗衣机进水阀I动作，开始进水，当水满后，水位开关开始动作，停止进水，洗衣机开始正转3s，然后反转3s，再正转3s，循环持续6分钟，时间到后出水阀O开始动作出水，出水完毕后电铃B警报，按下停止按
10、钮，电铃B警报停止，并结束整个工作过程。5. 课程设计总结经过这次的课程设计，使我对PLC的知识更加巩固且有了进一步的掌握，进一步熟悉了PLC的基本编程方式，更加深刻地理解了它的工作原理与使用方法，通过这次的设计，我们将理论与实际相结合，在这过程中我体会到了理论知识还不充足，实际操作能力不够强大，在调试的过程中遇到了一些问题，经过与老师、同学交流后才算是解决了。我也体会到了团队合作的重要性，团队协作能够更好的完成任务，其中的乐趣也是不少的。同时随着现在人们生活的快节奏，对全自动洗衣机要求越来越高，这就需要对此进行软硬件进行改进和升级。经过这次课程设计我也学到了很多，不光是知识本身还有思维过程的锻炼。比如，在这次设计中我就发现自己的想法太片面，缺乏开放性。我明白了学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。总的来说，从这次课程设计中的收获颇多。参 考 文 献1 曾繁玲. 施耐德PLC、变频器入门与应用实训.中国电力出版社.20112 王阿根. 电气可编程控制原理与应用. 清华大学出版社.20103 郭纯生. 可编程序控制器编程实战与提高. 电子工业出版社.20064 谢克明 夏路易. 可编程控制器. 电子工业出版社.2003 第 10 页 共 11 页
