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1、第 页 共 21 页南京铁道职业技术学院毕 业 论 文题 目：基于三菱FX2N系列PLC全自动洗衣机系统设计作 者： 王翠 学 号： 441109103 系 部： 自动控制系 专 业： 电气自动化 班 级： 09电气技术301 指导者： 张鑫 讲师 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)2012 年 5 月 第 页 共 21 页毕业设计（论文）中英文摘要基于三菱FX2N系列PLC的全自动洗衣机系统设计 摘要 可编程控制器PLC，全称：Programmable Logic Controller.PLC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
2、程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代社会，全自动洗衣机已经进入了各个家庭，本文介绍了利用PLC控制全自动洗衣机系统的设计方法，在传统洗衣机的基础上进行了改革与创新，若洗衣机发生过载故障，则电机停转，报警5秒后切断电源，可以优先地保护电机，提高洗衣机的安全性。关键词 全自动洗衣机;可编程控制器;安全性AbstractPLC Programmable Logic Controller， is the computer technology as the core of the general automatic control de
3、vice, its functional sex is strong, high reliability, programming are simple and easy to use, small size, in recent years in the industrial production widely applied, is known as one of the pillars of modern industrial automation major.In the modern society, automatic washing machine into the famili
4、es, this paper introduces the PLC used for automatic washing machine control system,in traditional washing machine is conducted on the basis of the reform and innovation，if the washing machine overload fault happen, then the motor stopped, alarm 5 seconds, then cut off power to protect the motor can
5、 be priority, and improve the safety of the washing machine.Keywords: Automatic washing machine; Programmable controller; security目 次1 绪论5 1.1 课题背景51.2 课题意义51.2.1 理论意义51.2.2 现实意义61.3 课题主要研究内容62 总体方案设计62.1 PLC控制系统与继电器控制系统比较 62.2 控制目标7 2.2.1控制原理 82.2.2控制要求 92.2.3设计内容 92.3 本章小结93 洗衣机电气控制系统10 3.1系统原理图10
6、3.2 系统的组成与功能 10 3.3本章小结 124 主要元器件的选择 12 4.1 电动机的选择 12 4.2 传感器的选择 124.3参数设定与计算 154.3.1 PLC选型 154.3.2 接线图 164.3.3控制系统顺序功能图 174.3.4 PLC控制程序 184.3.5 控制系统指令 204.3.6 程序运行描述 22 4.4 本章小结 235 结论 236致谢247参考文献251 绪论1.1 课题背景传统洗衣机结构简单、价格便宜、抗干扰能力强，但是，这也随之带来了一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会
7、熔在一起产生误操作，引起严重的后果，在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能，并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试，这种电路接线多，只适用于小型的控制电路。单片机虽然有一个五脏俱全的微计算机，但由于本身无自开发能力，必须借助开发工具来开发应用软件，以及对硬件系统进行诊断。另外，单片机内的ROM比较小，所以在设计中系统必须在外面配置EPROM电路和扩展电路，所以在该项目中运用该方案必须完成(1)硬件电路的设计、组装、调试；（2）应用软件的编制、调试；(3)应用软件的链接调试、固化、脱机运行。
8、其缺点为：(1)系统硬件设计相对比较复杂；(2)系统的抗干扰能力相对较差；(3)系统需要自己设计电源，而且不能保证系统的可靠运行；(4)维护维修相对比较麻烦，维修时间相对较长。通过市场调研，运用PLC控制全自动洗衣机，可以弥补用继电气控制和单片机控制的不足。PLC控制全自动洗衣机，可以提高洗衣机的可靠性、抗干扰能力，由于PLC还具有编程简单、操作简单、系统的设计安装调试工作量小、维护方便、体积小、耗能低等优点，所以用PLC控制全自动洗衣机是符合社会发展的。1.2 课题意义1.2.1 理论意义可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来
9、在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器具有可靠性高，抗干扰能力强、编程简单、操作简单、系统的设计安装调试工作量小、维护方便、体积小、耗能低等优点，主要应用于开关量的逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信联网、计算机集成制造系统等。可编程控制器正在向着微型化、专业化、大型化、高速度、高性能方向发展，编程语言日趋标准，与其他工业控制产品更加融合，与现场总线相结合，通信联网能力增强方向发展。1.2.2 现实意义洗衣机正朝着全自动化、多功能化、智能化方向发展。基于全自动洗衣机的应用日益广泛
10、，本次设计利用PLC来控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，使得洗衣机的可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修更加简单、维修时间缩短。随着技术的不断发展，全自动洗衣机收到了广大消费者的欢迎。其操作简单、维修方便等优点，成为其畅销的必要因素。本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，课题源于市场上洗衣机产品，以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。使用三菱PLC控制的全自动洗衣机，将全自动洗衣机的优点发挥得恰到好处，也将深受市场的欢迎。1.3 课题主要研究内容研究的具体内容包括：（1） 深入了解洗衣机的发展
11、、结构及控制要求。（2） 控制系统设计。包括硬件模块的介绍及设计、PLC的选择、软件设计。 （3） 对编写好的编译程序进行实际调试并仿真。2 方案总体设计2.1 PLC控制系统与继电器控制系统比较继电器控制系统是一种最早实现全自动洗衣机控制的方法。随着计算机技术的发展与广泛应用，人们对全自动洗衣机的安全性、可靠性的要求也越来越来高，继电器的弱点已经无法满足全自动洗衣机的需求。可编程控制器（PLC）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代化科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是一种将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。其主要特点：可靠性高，抗干扰能力强；编程简单
12、，操作方便；系统设计、安装、调试工作量小、维护方便；体积小、能耗低。传统洗衣机结构简单、价格便宜、抗干扰能力强，但是这随之带来了一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果，在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能，并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试，这种电路接线多，只适用于小型的控制电路。可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、操作简单、系统的设计安装调试工作量小、维护方便、体积小，耗能低等优点。主要应用于开关量的逻辑控制、运动控制、过程控制、
