歐姆龍PLC自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì).doc

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天津大學(xué)仁愛學(xué)院PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：自動(dòng)洗衣機(jī) 專業(yè)班級(jí)： 12級(jí)自動(dòng)化1班 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 張?，| 扈書亮 成績(jī)： 2015年 9 月 17日目錄引言3系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4I/O端子表 4控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC時(shí)序圖說(shuō)明 5 3.1.1啟?？刂?53.1.2洗滌控制 63.1.3脫水與漂洗過(guò)程 63.1.4 LED報(bào)警燈 83.1.5數(shù)碼管顯示部分 9四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 10五、總結(jié)收獲及心得 11參考文獻(xiàn)12附錄 12一、引言 在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC和變頻器的綜合應(yīng)用最為普遍。PLC采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。它比傳統(tǒng)繼電器更穩(wěn)定，更節(jié)能，更抗干擾。隨著PLC功能的不斷完善，性能價(jià)格比的不斷提高，PLC的應(yīng)用面也越來(lái)越廣。目前，PLC已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工等各行各業(yè)中。特別適用于自動(dòng)化和智能化的家用電器本設(shè)計(jì)論文是用PLC作全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制核心，控制要求，利用PLC作的控制裝置，根據(jù)按鈕開關(guān)、限位開關(guān)或傳感器等電器元件發(fā)出的輸入信號(hào)作用下。經(jīng)過(guò)用戶程序的編譯和邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生輸出控制信號(hào)，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出控制線路可直接控制外部的負(fù)載系統(tǒng)，如電動(dòng)機(jī)、接觸器、電磁閥、指示燈等。本次課設(shè)自動(dòng)洗衣機(jī)需要實(shí)現(xiàn)的功能如下，首先洗衣機(jī)進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。其次，洗滌正、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。PLC控制部分的要求,初始狀態(tài)，按啟動(dòng)按鈕開始進(jìn)水。到達(dá)高水位時(shí)，停止進(jìn)水，開始洗滌過(guò)程。洗滌時(shí)，波盤正轉(zhuǎn)15s，停3s ；而后波盤反轉(zhuǎn)15s，停3s。如此反復(fù)3次，完成一個(gè)洗滌過(guò)程。脫水時(shí)，水位先下降到低水位。開始脫水并繼續(xù)排水，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干，脫水時(shí)間為10s。脫水完成后打開進(jìn)水閥，進(jìn)水15s，完成漂洗過(guò)程：正轉(zhuǎn)5s，停3s，正轉(zhuǎn)5s，停3s，反轉(zhuǎn)5s，停3s，為一個(gè)漂洗過(guò)程；脫水10s；整個(gè)漂洗過(guò)程2遍。最后一次脫水完成后蜂鳴器報(bào)警5s，洗衣機(jī)自動(dòng)停止。停止按鈕用來(lái)手動(dòng)隨時(shí)停止洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。操作面板上設(shè)置啟動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2。數(shù)碼顯示洗衣機(jī)工作時(shí)間。可進(jìn)行手動(dòng)操作，按照需要設(shè)計(jì)洗滌時(shí)間（洗滌過(guò)程中的各時(shí)間不變）、脫水時(shí)間。二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案PLC控制具有實(shí)時(shí)性、信號(hào)處理時(shí)間短、速度快、更能滿足各個(gè)領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項(xiàng)目，可靠性高，豐富的I/O卡件，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高，安裝簡(jiǎn)單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強(qiáng)電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。因?yàn)樗钦w模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能，所以在使用中，硬件相對(duì)簡(jiǎn)單，編程語(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單，并且測(cè)試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。圖2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案框圖I/O端子表輸入I輸出O啟動(dòng)0.00進(jìn)水閥1.00停止0.03電機(jī)正轉(zhuǎn)1.01最高水位0.01電機(jī)反轉(zhuǎn)1.02最低水位0.02出水閥門1.03脫水正轉(zhuǎn)1.04漂洗正轉(zhuǎn)1.05漂洗反轉(zhuǎn)1.06脫水1.07LED報(bào)警燈1.087段數(shù)碼管個(gè)位1.091.127段數(shù)碼管十位1.131.16圖2.2 I/O分配圖三、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 PLC時(shí)序圖說(shuō)明3.1.1啟?？刂票径?.00為開始開關(guān)，開啟后被1.00進(jìn)水開關(guān)自鎖，當(dāng)水位達(dá)到最高水位，觸發(fā)0.01，產(chǎn)生脈沖信號(hào)作用于1200.03，作用到后面的洗滌程序。3.1.2洗滌控制本段對(duì)正反轉(zhuǎn)的控制采用時(shí)間繼電器加內(nèi)部輔助觸點(diǎn)組合的方式進(jìn)行控制，用輸出點(diǎn)1.01與1.02分別控制兩個(gè)接觸器，從而完成正反轉(zhuǎn)換相的操作，但有一個(gè)疏忽之處就是沒有設(shè)置輸出互鎖，但存在一個(gè)3s的中斷時(shí)間，所以影響較小。3.1.3脫水與漂洗過(guò)程本段因涉及進(jìn)水和排水，故在進(jìn)水閥和出水閥上設(shè)置互鎖，防止出現(xiàn)邊進(jìn)水邊出水，同時(shí)對(duì)于最低水位0.02的檢測(cè)，采用DIFU將長(zhǎng)信號(hào)變?yōu)槊}沖，采用因在完成洗滌后有一次脫水指令，根據(jù)設(shè)計(jì)要求飄洗要執(zhí)行兩遍，故CNT0002設(shè)定值是3次后，進(jìn)入結(jié)束程序3.1.4 LED報(bào)警燈 報(bào)警燈采用時(shí)間繼電器與計(jì)數(shù)器組合產(chǎn)生1s脈沖，從而使LED閃爍，設(shè)定值為亮0.5s與0.5s滅，循環(huán)5次。同時(shí)這個(gè)閃爍可以用P_1S脈沖信號(hào)替代。3.1.5數(shù)碼管顯示部分?jǐn)?shù)碼管部分記錄從開機(jī)到完成洗滌的總時(shí)間，計(jì)時(shí)采用單位時(shí)間p_1s通過(guò)上升沿脈沖DIFU產(chǎn)生脈沖輸出到1200.12，在加法器+BCL上，每收到一個(gè)脈沖，自加1，每個(gè)脈沖間隔1S，結(jié)果數(shù)將送到D0，通過(guò)移位寄存器MOVL，以1S為周期刷新D0，同時(shí)MOVL（498）與減法器-BCL配合，重置數(shù)據(jù)，每次開啟和關(guān)斷都將重置加法器，當(dāng)正常停止加法器不清零。四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析程序大概框架完成耗費(fèi)了大概5天時(shí)間，期間按照洗滌步驟分為4部分，依次進(jìn)行，每編完一部分均需要上傳PLC實(shí)機(jī)測(cè)試，期間出現(xiàn)大大小小的問題，下面就對(duì)幾個(gè)遇到比較大的問題進(jìn)行分析。問題1.洗滌正反轉(zhuǎn)只能循環(huán)一遍，第二遍反轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)失效。解決方案：仔細(xì)檢查程序沒有邏輯錯(cuò)誤，但上機(jī)發(fā)現(xiàn)為反轉(zhuǎn)15S的時(shí)間繼電器無(wú)法復(fù)位，導(dǎo)致下面的環(huán)節(jié)出現(xiàn)長(zhǎng)通，無(wú)法循環(huán)，嘗試加入下一個(gè)繼電器的常閉開關(guān)到該時(shí)間繼電器上問題解決。問題2.漂洗過(guò)程中的15S注水結(jié)束，程序會(huì)跳至洗滌程序，同時(shí)漂洗程序也同時(shí)進(jìn)行，甚至出現(xiàn)正反轉(zhuǎn)同時(shí)導(dǎo)通。解決方案：檢查發(fā)現(xiàn)，注水完成時(shí)，注水閥1.00會(huì)觸發(fā)漂洗的同時(shí)，也會(huì)同時(shí)觸發(fā)洗滌過(guò)程。嘗試在洗滌開始處和漂洗處互相加入常閉，從而構(gòu)成互鎖，完美解決問題。問題3.時(shí)間顯示初期，顯示的數(shù)據(jù)在1s內(nèi)，變換N多次，顯示的兩位數(shù)幾乎是隨機(jī)數(shù)據(jù)，但刷新時(shí)間是1S刷新一次。解決方案：這個(gè)問題困擾了我好幾天，因?yàn)閷?duì)加法器和移位寄存器不是特別了解，所以幾次嘗試均失敗了，通過(guò)求助于老師和網(wǎng)絡(luò)，漸漸問題清晰起來(lái)，原來(lái)是P-1S的時(shí)間脈沖出的問題，1S的脈沖存在0.5S占空比，所以會(huì)導(dǎo)致加法器在0.5s內(nèi)持續(xù)累積，造成亂碼，將時(shí)間脈沖加入DIFU上升沿脈沖，占空比減小，加法器工作正常，終于計(jì)數(shù)也正常了。 五、總結(jié)收獲及心得通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了編程是一個(gè)鍛煉人耐心和細(xì)心的事，在這次設(shè)計(jì)中，程序指令都是平常用的指令，但出現(xiàn)的問題有的是因?yàn)槌ｉ_寫為常閉等等，但同時(shí)這次設(shè)計(jì)也對(duì)我PLC的知識(shí)面進(jìn)行了一次檢測(cè)，因?yàn)閷?duì)PLC比較感興趣，所以在上學(xué)期的PLC課程是我為數(shù)不多的一門認(rèn)知聽講的課程，再加上PLC基礎(chǔ)知識(shí)也并不難，所以在這次PLC課設(shè)中，編程比較順利，同時(shí)也面臨著一個(gè)老話題，知識(shí)了解不深入，能編出程序不代表程序就一定完美，這次課設(shè)的程序其實(shí)有好多地方可以更簡(jiǎn)單的解決，比如時(shí)間繼電器循環(huán)可以不用內(nèi)部輔助繼電器，大量重復(fù)使用時(shí)間繼電器，洗滌和漂洗的程序輸出可以用2個(gè)點(diǎn)位的一下子占了4個(gè)點(diǎn)位，這些都是不完美的表現(xiàn)，所以，這次設(shè)計(jì)對(duì)我以后所從事的工作有很大啟發(fā)，其中最多的是完成不代表完美，我所掌握的知識(shí)還是太少！參考文獻(xiàn)1周美蘭，周封，忘岳宇PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)北京：科學(xué)出版社，20032吳中俊，可編程序控制器原理及應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20033張萬(wàn)忠，劉明芹電器與PLC控制技術(shù)北京：化學(xué)工業(yè)出版社。2003附錄：文件1 自動(dòng)洗衣機(jī)V3.5.cxp 文件2 自動(dòng)洗衣機(jī)V3.5.opt