全自動洗衣機PLC控制系統(tǒng)實訓(xùn)報告.doc

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全自動洗衣機PLC控制系統(tǒng) 專業(yè)班級：電氣工程及其自動化 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計時間 2013年6月17日 全自動洗衣機PLC控制實訓(xùn)報告 一、 實習(xí)目的： 可編程控制課程是一門實踐性很強的課程，通過訓(xùn)練實習(xí)可以進(jìn)一步了解主機性能、結(jié)構(gòu)和原理，使學(xué)生熟悉傳統(tǒng)的電器控制技術(shù)和可編程控制器的實際應(yīng)用，熟悉編程軟件，掌握編程方法。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力。通過對實驗現(xiàn)象的觀察、調(diào)試和分析，加深對基本理論的理解。增強學(xué)生對今后工作的適應(yīng)性和提高處理現(xiàn)場實際問題的能力。 隨著科技日新月異，人民生活水平不斷提高，消費者對家庭電氣自動器自動化的需求不斷加大，其中全自動洗衣機占很重要的位置。目前，市場上銷售的洗衣機品種繁多，更新?lián)Q代快，從普通型到半自動，洗衣機自動化程度越來越高，操作越來越方便，容量越來越大?？傮w來， 高效節(jié)能、節(jié)水以及環(huán)保的全自動洗衣機一直在市場上占主導(dǎo)地位。 二總體設(shè)計； 1.1全自動洗衣機PLC控制的控制要求 1、系統(tǒng)功能描述 全自動洗衣機由內(nèi)外桶，進(jìn)水口，啟動和停止按鈕，控制器，進(jìn)水按鈕，水位開關(guān)，排水口和洗滌電機組成。 全自動洗衣機的進(jìn)水和排水分別有進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時通過電控系統(tǒng)把進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入外桶，排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，又將水由外桶排到機外。洗衣機正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)由洗滌電機驅(qū)動波輪正反來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干；高低水位開關(guān)分別用來測高低水位；啟動按鈕用來啟動洗衣機工作;停止按鈕用來實現(xiàn)緊急下手動停止進(jìn)水排水脫水及報警；排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。 2．全自動洗衣機的工作流程 全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖如圖1-2所示。 開始 進(jìn)水 洗滌 排水 脫水 結(jié)束 圖1-2全自動洗衣機的單循環(huán)工作流程示意圖 3．全自動洗衣機的工作原理 洗衣機的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。 脫水時，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動機正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報警。 1.1.2洗衣機控制要求 （1）按下啟動按鈕及水位選擇開關(guān)。 （2）進(jìn)水閥門打開直到高（中、低）水位，關(guān)水。 （3）2S后開始洗滌 （4）洗滌時，正轉(zhuǎn)30S，停2S，然后反轉(zhuǎn)30S，停2S。 （5）如此循環(huán)5次，總共320S后開始排水，排空后脫水30S。 （6）開始清洗，重復(fù)（2）～（5）要求，清洗兩遍。 （7）清洗完成，報警3S并自動停機。 （8）若按下停車按鈕，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）。 1.2全自動洗衣機控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置 1.21 I/O地址分配 由于S7-200 224 CPU模塊有14點數(shù)字量輸入，10點數(shù)字量輸出，所以不需要再增加擴展模塊。模塊上的輸入端對應(yīng)的輸入地址是I0.0～I(xiàn)1.2，輸出端對應(yīng)的輸出地址是Q0.0～Q1.0 1.2.2模塊功能概述 CPU模塊采用西門子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出)，有14點數(shù)字量輸入和10點數(shù)字量輸出，完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊。 1.3全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設(shè)計和調(diào)試 1.3.1編程軟件 以西門子公司為S7-200PLC設(shè)計的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件為例。 1.3.2程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置 1.流程圖 ⑴正常運行流程圖 正常運行流程圖如圖1-4所示。 流程圖描述: 按下啟動按扭,開始進(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高度,使水位開關(guān)接通,實現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn),并停止進(jìn)水;洗滌正轉(zhuǎn)30S后,停止2秒,反轉(zhuǎn)30S后,停2秒。計數(shù)器加1,累計洗滌次數(shù);若未滿5次則重復(fù)進(jìn)行洗滌,直至洗滌達(dá)到5次,開始排水.由于排水,水位降低,當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時,排空檢測開關(guān)接通,開始脫水,脫水30S后,計數(shù)器加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動作 重復(fù)上述過程3次,報警并停機 起動 停機報警 脫水3次 30S 脫水 排水 洗5次 暫停2S 30S 洗滌反轉(zhuǎn) 暫停2S 30S 洗滌正轉(zhuǎn) 停止進(jìn)水 進(jìn)水 水滿 N Y 圖1-4 正常運行的流程圖 2.程序的構(gòu)成 這個程序只有自動方式。在自動方式下，PLC將運行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)（用于全自動洗衣機一切都工作正常的情況下）。 3.程序的下載、安裝和調(diào)試 將各個輸入/輸出端子和實際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。全自動洗衣機程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序，先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下,運行編程軟件，打開全自動洗衣機程序，即可在線調(diào)試。 1.4全自動洗衣機PLC控制系統(tǒng)程序 1.4.1系統(tǒng)資源分配 1.數(shù)字量輸入部分 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的輸入有啟動、停止、高水位、中水位、低水位、手動排水和手動脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測開關(guān)共11個輸入點。具體的輸入分配如表1-1所示。 表1-1 輸入地址分配 名稱 符號 地址 啟動按鈕 SB1 I0.0 停止按鈕 SB2 I0.1 高水位按鈕 SB3 I0.2 中水位按鈕 SB4 I0.3 低水位按鈕 SB5 I0.4 排空檢測開關(guān) ST1 I0.5 高水位檢測開關(guān) ST2 I0.6 中水位檢測開關(guān) ST3 I0.7 低水位檢測開關(guān) ST4 I1.0 手動排水按鈕 SB6 I1.1 手動脫水按鈕 SB7 I1.2 2.數(shù)字量輸出部分 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉(zhuǎn)洗滌電動機、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表1-2所示。 表1-2 輸出地址分配 名稱 符號 地址 啟動指令 J1 Q0.0 進(jìn)水閥控制繼電器 J2 Q0.1 電動機正轉(zhuǎn)及脫水繼電器 J3 Q0.2 電動機反轉(zhuǎn)繼電器 J4 Q0.3 排水閥控制繼電器 J5 Q0.4 報警蜂鳴器 HA Q0.5 高水位指示燈 HL1 Q0.6 中水位指示燈 HL2 Q0.7 低水位指示燈 HL3 Q1.0 3.定時器部分 具體的定時器分配如表1-3所示。 表1-3 定時器分配 定時器 功能 T37 延時2秒開始洗滌 T38 洗滌正轉(zhuǎn)定時30秒 T39 洗滌反轉(zhuǎn)定時30秒 T40 脫水定時30秒 T30 報警定時3秒 4計數(shù)器部分 具體的計數(shù)器分配如表1-4所示。 表1-4 計數(shù)器分配 計數(shù)器 功能 C1 洗滌循環(huán)計數(shù)5次 C2 清洗和漂洗計數(shù)3次 1.4.2接線圖： 空出五行 1.4.3源程序 1.啟動全自動洗衣機 Q0.0是啟動輸出，M0.1是啟動輔助繼電器，當(dāng)洗衣機的啟動按鈕按下時，Q0.0和M0.1得電。它的指令程序為： Network 1 開始洗滌 LD I0.0 O M0.1 AN C2 AN I0.1 = M0.1 = Q0.0 所對應(yīng)的梯形圖如圖1-5所示 圖1-5 啟動指令梯形圖 2.進(jìn)水閥控制 洗衣機啟動后，再按下水位選擇開關(guān)，進(jìn)水電磁閥得電，洗衣機開始進(jìn)水。當(dāng)所選擇水位的限位開關(guān)動作后,進(jìn)水電磁閥釋放，洗衣機停止進(jìn)水。它的指令程序為： Network 2 進(jìn)水閥控制 LD M0.1 EU LD I0.5 EU OLD O M0.3 AN M0.2 = M0.3 Network 3 LD I0.2 AN I0.6 LD I0.3 AN I0.7 OLD LD I0.4 AN I1.0 OLD A M0.3 = Q0.1 Network 4 LD Q0.1 ED TON T37, +20 Network 5 LD T37 O M0.2 AN C1 A M0.1 = M0.2 所對應(yīng)的梯形圖如圖1-6所示 圖1-6進(jìn)水閥控制梯形圖 3.洗滌控制 當(dāng)進(jìn)水電磁閥釋放2秒后，洗衣機開始洗滌。洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒。它的指令程序為： Network 6 正轉(zhuǎn)及脫水控制 LD M0.2 AN T38 AN Q0.3 A M0.1 LD I0.5 AN T40 AN Q0.3 A M0.1 OLD LD I1.2 AN M0.1 OLD = Q0.2 Network 7 LD M0.2 AN T39 TON T38, +300 Network 8 反轉(zhuǎn)控制 LD T38 AN T39 AN I0.5 A M0.1 = Q0.3 Network 9 LD Q0.3 TON T39, +300 Network 10 LD T39 ED LD T40 ED CTU C1, +5 所對應(yīng)的梯形圖如1-7所示 三；心得體會： 持續(xù)一周的關(guān)于全自動洗衣機PLC控制的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，通過此次 PLC程序設(shè)計實踐,我實在是獲益不淺!PLC是今年剛接觸的一門新課，剛開始對 這門課程很干興趣，可是學(xué)起來的時候感覺有點難度，所以學(xué)起來的有點畏懼感， 以致沒怎么學(xué)好！每次上實訓(xùn)課的時候，雖然都是嘗試著去操作，可還是只會簡 單的輸入程序。 這次全自動洗衣機PLC控制課程設(shè)計讓我進(jìn)一步熟悉了PLC程序設(shè)計，而且 得到了用PLC程序設(shè)計解決實際問題的寶貴經(jīng)驗! PLC程序設(shè)計是一門重要專業(yè) 基礎(chǔ)課程，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫原理和軟件工程等后繼課程的基礎(chǔ)。 適用于大型系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的開發(fā)。 。經(jīng)過這一個星期的實踐學(xué)習(xí)，使我對PLC程序設(shè)計有了更進(jìn)一步的認(rèn)識 和了解。在不長的時間里我明白了，不僅僅是要重視，而且要通過不斷的上機操 作才能更好地學(xué)習(xí)這門課程。在課程設(shè)計這一個星期里，我認(rèn)識到我有很多不足 得地方。首先是在理論知識上，有一些指令還不是很清楚。但通過這次實訓(xùn)，我 感覺自己有了很大的提高。通過設(shè)計實踐，使我在很多方面的認(rèn)識有所提高。在這次實訓(xùn)過程中我也 遇到了很多難題。但在通過查閱資料，以及向同學(xué)請教后，也終于成功的運行了 課程設(shè)計所要求的程序。這次程序設(shè)計是我在PLC程序的思想下第一次整體完成 的程序設(shè)計，所以還有很多的不完美的地方，希望老師予以指出和改正。 在這次課程設(shè)計的過程中， 我認(rèn)識到學(xué)好PLC要重視實踐操作，不僅僅是學(xué)習(xí)PLC程序設(shè)計，還是其它的課 程設(shè)計，以及其它方面的知識都要重在實踐，不能只是學(xué)習(xí)和重視書本上的理論 知識，所以日后在學(xué)習(xí)過程中，我會更加注視實踐操作，使自己更好地學(xué)好PLC 這門課程. 通過這次實訓(xùn)， 我們了解到其實編一個程序也不像剛開始所想象中的那么難，那么復(fù)雜，只要我 們肯用心用腦，肯去花功夫鉆研就會一定會有收獲，其實在課程設(shè)計中運用的很 多知識在課堂上老師都已經(jīng)很詳細(xì)講過，但我們就是缺少了那一份靈動，所以我 學(xué)到了除了要有扎實的基本功外，有一點點的變通的靈泛性還是必要的。總之我 們傾心投入，大家都很努力，為了課程設(shè)計能夠順利通過，我們查閱了很多資料， 也請教了老師，這一周時間很快就過去了，但這一周過的很愉快，相信加上我的 堅持不懈，以后一定會在PLC程序設(shè)計的學(xué)習(xí)中得到更多的知識和經(jīng)驗！這次設(shè) 計,讓我進(jìn)一步的了解了PLC程序設(shè)計,而且還得到了用PLC程序設(shè)計解決實際問 題的寶貴經(jīng)驗!經(jīng)過這一周的課程設(shè)計，感覺收獲很大，對PLC也產(chǎn)生了更大的 興趣，對程序設(shè)計思想有了初步的理解和體會，對PLC的各種功能有了更進(jìn)一步 的了解，并且將平時沒有徹底掌握的知識有了深刻的理解，同時自己在這次的課 程設(shè)計時間中，看到了自己還存在很多方面的不足。 1：對于PLC程序指令的不 熟悉是課程設(shè)計中所遇到的最大的問題。 2：程序基礎(chǔ)的不扎實是課程設(shè)計不能 完美，高效的完成的最大影響。這些不足將提醒我努力學(xué)習(xí)以便能更好的完善自 我