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1、精品学习资源天津冶金职业技术学院同学毕业课题全自动洗衣机 PLC掌握系统设计机电一体化机电 07-1郑宇洋鲁静斌系别:机械系专业:班级:同学姓名 :指导老师 :二一年六月欢迎下载精品学习资源摘要基于 PLC 全自动洗衣机掌握系统的设计与讨论摘要:可编程掌握器 PLC 是以运算机技术为核心的通用自动化掌握装置,它的功能性强 ,牢靠性高 ,编程简洁 ,使用便利 ,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；在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了PLC 用于全自动洗衣机的掌握系统，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牢靠性；关键词 :
2、全自动洗衣机；可编程掌握器；简化结构；降低成本欢迎下载精品学习资源目录第1章PLC控制系统设计；1.1 plc特点；1.2 PLC控制系统设计的基本原就 ；1.3 plc的编程语言；第2章全 自 动 洗 衣 机 控 制 系 统 简 介 和 设 计 要求；2.1 洗衣机简介；2.2 全自动洗衣机水位开关及新技欢迎下载精品学习资源术 ；2.3 PLC在全自动洗衣机中的应用 ；2.4 全自动洗衣机控制系统的设计要求；、；第3章全自动洗衣机PLC掌握 ；3.1 控制要求 ；3.2 全自动洗衣机流程图 ；3.3 通道分配图表 ；3.4 全自动洗衣机编程梯形图；3.5 梯形图程序注释；欢迎下载精品学习资源
3、第4章课程设计总结 ；第5章参考文献；摘要基于 PLC 全自动洗衣机掌握系统的设计与讨论摘要:可编程掌握器 PLC 是以运算机技术为核心的通用自动化掌握装置,它的功能性强 ,牢靠性高 ,编程简洁 ,使用便利 ,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；在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了PLC 用于全自动洗衣机的掌握系统，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牢靠性；关键词 :全自动洗衣机；可编程掌握器；简化结构；降低成本According to the full-automatic washing machine in PL
4、C controls the design of第 1 章 PLC 掌握系统设计1.1 PLC 的特点欢迎下载精品学习资源1.1.1 牢靠性高，抗干扰才能强高牢靠性是电气掌握设备的关键性能；PLC 由于采纳现代大规模集成电路技术，采纳严格的生产工艺制造，内部电路实行了先进的抗干扰技术，具有很高的牢靠性；例如三菱公司生产的F 系列 PLC 平均无故障时间高达30 万小时；一些使用冗余CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间就更长；从PLC 的机外电路来说，使用PLC 构成掌握系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已削减到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低；此外，PLC 带有硬
5、件故障自我检测功能， 显现故障时可准时发出警报信息；在应用软件中，应用者仍可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断爱护；这样，整个系统具有极高的牢靠性也就不古怪了；1.1.2 配套齐全，功能完善，适用性强PLC 进展到今日，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品；可以用于各种规模的工业掌握场合；除了规律处理功能以 外，现代 PLC 大多具有完善的数据运算才能，可用于各种数字掌握领域；近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了位置掌握、温度掌握、 CNC 等各种工业掌握中；加上 PLC 通信才能的增强及人机界面技术的进展，使用 PLC
6、组成各种控欢迎下载精品学习资源制系统变得特别简洁；1.1.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC 作为通用工业掌握运算机，是面对工矿企业的工控设备；它接口简洁，编程语言易于为工程技术人员接受；梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC 的少量开关量规律掌握指令就可以便利地实现继电器电路的功能；为不熟识电子电路、不懂运算机原理和汇编语言的人使用运算机从事工业掌握打开了便利之门；1.1.4 系统的设计、建造工作量小，爱护便利，简洁改造PLC 用储备规律代替接线规律，大大削减了掌握设备外部的接线，使掌握系统设计及建造的周期大为缩短，同时爱护也变得简洁起来；更重要的是使同一设备
7、经过转变程序转变生产过程成为可能；这很适合多品种、小批量的生产场合；1.1.5 体积小，重量轻，能耗低以超小型 PLC 为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm， 重量小于 150g，功耗仅数瓦；由于体积小很简洁装入机械内部，是实现机电一体化的抱负掌握设备；1.2 PLC 掌握系统设计的基本原就欢迎下载精品学习资源任何一种掌握系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量；因此，在设计PLC 掌握系统时，应遵循以下基本原就：1.2.1 最大限度地满意被控对象的掌握要求充分发挥 PLC 的功能，最大限度地满意被控对象的掌握要求， 是设计 PLC 掌握系统的首要前提，这也是设计中最
8、重要的一条原就；这就要求设计人员在设计前就要深化现场进行调查研究，收集掌握现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料；同时要留意和现场的工程治理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密协作，拟定掌握方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题；1.2.2. 保证 PLC 掌握系统安全牢靠保证 PLC 掌握系统能够长期安全、牢靠、稳固运行，是设计掌握系统的重要原就；这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保掌握系统安全牢靠；例如：应当保证PLC 程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情形下 汇点式输入b分组式输入汇 点 式 的 开 关 量 输 入 模 块 所 有 输 入 点 共 用
9、 一 个 公 共 端COM ）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成如干组，每一组 ，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60；4） 输入门槛电平为了提高系统的牢靠性，必需考虑输入门槛电平的大小；门槛电平越高，抗干扰才能越强，传输距离也越远，详细可参阅PLC 说明书；2、 开关量输出模块的挑选开关量输出模块是将 PLC 内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现 PLC 内外信号的电气隔离；挑选时主要应考虑以下几个方面：1） 输出方式开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式；继电器输出的价格廉价，既可以用于驱动沟通负载，又可用于直流负载，而且适用的电
10、压大小范畴较宽、导通压降小，同时欢迎下载精品学习资源承担瞬时过电压和过电流的才能较强，但其属于有触点元件，动作速 度较 慢 分组式输出b分隔式输出分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之 间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔 式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔 离；挑选时主要依据PLC 输出设备的电源类型和电压等级的多少而定；一般整体式 PLC 既有分组式输出，也有分隔式输出；欢迎下载精品学习资源3） 驱动才能开关量输出模块的输出电流驱动才能 必需大于 PLC 外接输出设备的额定电流；用户应依据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流；
11、假如实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节；4） 留意同时接通的输出点数量挑选开关量输出模块时，仍应考虑能同时接通的输出点数量；同时接通输出设备的累计电流值必需小于公共端所答应通过的电流值，如一个 220V 2A 的 8 点输出模块，每个输出点可承担 2A 的电流，但输出公共端答应通过的电流并不是16A8 2A ，通常要比此值小得多；一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60；5输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型亲密相关， 特殊是输出的最大电流；另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度上升会降低，在实际使
12、用中也应留意；欢迎下载精品学习资源1.3.2 模拟量 I O 模块的挑选模拟量 I O 模块的主要功能是数据转换，并与 PLC 内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能；模拟量输入 模块是将 PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出；典 型 模 拟 量 I O模 块 的 量 程 为 -10V+10V 、 0+10V 、420mA 等，可依据实际需要选用，同时仍应考虑其辨论率和转换精度等因素；一些 PLC 制造厂家仍供应特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号 如 RTD 、热电偶等信号）；1.3.3 、特殊功能模块的挑选目前， PLC 制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I O 模块，有的
13、仍推出了自带CPU 的智能型 I O 模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置掌握模块、PID掌握模块、通信模块欢迎下载精品学习资源等；1.4 PLC 软件系统及常用编程语言1.4.1 PLC 软件系统由系统程序和用户程序两部分组成；系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于治理全 机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障；系统软件由PLC 厂家供应并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预；用户程序是用户依据现场掌握要求，用PLC 的程序语言编制的应用程序 也就是规律掌握）用来实现各种掌握；STEP7 是用于 SIMATIC可编程规律掌握器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们
14、就是使用STEP7 来进行硬件组态和规律程序编制，以及规律程序执行结果的在线监视；1.4.2 PLC 供应的编程语言1.4.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点它是一种图形语言，沿用传统掌握图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母欢迎下载精品学习资源线；梯形图中接点触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC 输入点接的开关也可以是PLC 内部继电器的接点或内部寄存 器、计数器等的状态；梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联；内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接掌握外部负载，只能做中间结果供 CPU 内部使用； PLC是
15、按循环扫描大事，沿梯形图先后次序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用；1.4.3 语句表语言，类似于汇编语言；1.3.2.3 规律功能图语言，沿用半导体规律框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出；第 2 章 全自动洗衣机简介及设计要求2.1 洗衣机简介2.1.1 洗衣机类型 :波轮式洗衣机洗衣特点：微电脑掌握洗衣及甩干功能、省时省力；缺点：耗电、耗水、衣物易缠绕、清洁性不佳，适合洗涤衣物：除需要特殊洗涤之外的全部衣物；轮式洗衣机流行于日本、中国、东南亚等地欢迎下载精品学习资源滚筒式洗衣机洗衣特点：微电脑掌握全部功能衣物
16、无缠绕；最不会损耗衣物的方式缺点：耗时，时间是一般的几倍,而且一旦关上门，洗衣过程中无法打开,干净力不强 .适合洗涤衣物：羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物；流行于欧洲、南美等主要穿毛、绵为主的地区,几乎 100的家庭使用的都是滚筒洗衣机；搅拌式洗衣机洗衣特点 :衣物干净力最强 ,省洗衣粉缺点:喜爱缠绕 相比前两种方式损坏性加大 ,噪音最大适合洗涤衣物：除需要特殊洗涤之外的全部衣物；北美普遍用洗衣机进展趋势现在的洗衣机真的是多种多样，在上海这样的大城市，双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了，滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流，使用洗衣机就是图个便利省力，现在的全自动洗衣机都符合人们的要求；那么洗
17、衣机仍会怎样进步或进展呢？归纳起来，有如下几个趋势；高度自动化：现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简洁的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑掌握洗衣机，仍能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力 度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机仍会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后仍会用悦耳的音乐声提示用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节约了不少的时间；总之，每一项技术的进步部极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高；健康化：现代人对健康特殊的重视，对洗衣机也提出了更高的要求，有的洗衣机厂家采纳纳 M 内桶，削减污垢附着，有的洗衣机设置
18、有改进型漂洗程序，完全漂净衣物上残留的洗涤剂，防止对人体的侵害；仍有一些洗衣机采纳臭氧进行杀菌，达到完全灭菌的目的；欢迎下载精品学习资源节能：节能也是用户挑选洗衣机时考虑的问题，有些洗衣机具有洗涤剂循环利用系统，可以将在外桶到排水泵之间浓度较高的洗涤剂通过循环水流带回外桶 内，循环使用可以节约 20% 的洗涤剂；有的洗衣机采纳专利的无孔内桶省水， 一般的波轮洗衣机在注水的时候，内桶与外桶之间也有大量的水，洗涤的时候内桶外的水就铺张了，而无孔内桶只有内桶有水，这样可以充分的利用洗衣机内的水，注水的时候比其它洗衣机少使用和省电；40% 的水量，同时也可以节约洗涤剂大容量和微型化：现代人居家总期望有
19、宽阔的空间，因此各厂家都推出了超小型或超薄型的 洗衣机，比较有代表性的有小鸭的迷你滚筒洗衣机，海尔的小小神童波轮洗衣机，惠尔浦的维纳斯系列上开门立式滚筒洗衣机，西门子的40厘 M 超薄滚筒洗衣机满意了人们对占地空间的要求；品种多样化： 从洗涤形式上分波轮式、滚筒式洗衣机，从洗涤容量上自2 公斤到 7 公斤有很多等级，高中低档洗衣机在功能上，仍有很多不同，品种多样化的洗衣机满意了不同偏好的消费者的需求；现在已经有厂家开发出了不需要使用洗涤剂的洗衣机，仍有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机，小到可以在出外旅行的时候随身携带，为了更便利的操作有的厂家仍开发出了可以远程掌握的洗衣机，这么样？是不是看的眼
20、花缭乱， 将来的洗衣机会朝着使用更便利、更加节能、更加个性化的方向进展2.2 全自动洗衣机水位开关及新技术夜位开关种类很多，考虑到各种因素，洗衣机中一般采纳压力式水位开关， 它装在洗涤缸的上部，它有一根下端开口的气管通到缸底，进水时管里的空气被封闭在里面出不来，就形成比外界稍高的压力；水位越高压力越高，这样依据压力就可间接测知水位；而压力的测量仍旧用弹性元件，靠元件的变形带动触点完成通断动作；这种测液位的方法叫做 “静压法 ”，在工业中用的不少；1）磁化技术和臭氧技术磁化技术是利用磁场来破坏洗涤水的缔合状态，使缔合水分子欢迎下载精品学习资源变小，从而激发水的活性；便于洗涤剂作用的充分发挥，提高
21、了去污才能；利用臭氧发生器向洗涤过程中的洗涤液注入臭氧气体，使洗涤液中的臭氧浓度达到洗涤衣服的适用值，臭氧与水分子作用形成臭氧水，臭氧水可以排除衣服上的细菌、病毒、并净化衣服上洗涤 剂的残留量；2）模糊掌握技术模糊掌握洗衣机通过设置的布量布质传感器， 水位传感器、温度传感器、脏污度传感器，自动判定衣服的重量、质地、脏污度以及洗涤水的温度，并自动挑选水位、洗涤、脱水时间和水流作用的强度， 明显改善了洗涤成效，也相应地削减了耗电量；3）变频技术洗衣机的掌握方法已进展到变频掌握，它利用先进 的变频技术、将电源电压经过沟通始终流一沟通，或沟通始终流逆变后再施加 到电动机 如无刷直流电动机、开关磁阻电动
22、机）上，可便利地通过调剂电压的波形来调剂电动机的转速；因此，变频洗衣机可依据洗涤物的种类和质地来 挑选洗涤水流、洗涤时间和脱水转速、脱水时间，在保证正确洗涤成效的前提下，节约能源；PLC 在全自动洗衣机中的应用全自动洗衣机掌握系统利用了欧姆龙PLC 的特点，对按钮、电磁阀、开关等其它一些输入 /输出点进行掌握，实现了洗衣机洗衣过程的自动化；充分表现现代家电用品的个性，在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以单片机为中心掌握系统工作的；第一由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计掌握系统硬件时，要有多种电路爱护装置，如 电流爱护、电压爱护、过载爱护、过热爱护以及
23、欠压爱护等等；这样增加了硬 件的复杂性，隐含较高的故障率，无形的增加了修理成本费用；在工业掌握系 统中广泛应用的 PLC 能克服单片机的缺点，它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和爱护电路以及通讯联网功能；因此在运用中，硬件也相对简洁，提 高掌握系统的牢靠性；另外它的编程语言也相对简洁；因此在该设计中采纳了PLC 来实现全自动洗衣机的工作过程欢迎下载精品学习资源洗衣机洗净衣物的原理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；第一布满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升；在波轮中心 处，因甩出
24、液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮邻近；这样，在波轮邻近形成了以波轮轴线为中心的涡流；衣物，在涡流的作用下，作螺旋式回转， 吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦；又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮邻近，不断地与波轮发生摩擦，犹如人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物；其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩 擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物；再次由于洗衣桶外形的不规 就，当旋转着的水流遇到桶壁后，其速度和方向都发生了转变，形成湍流；在湍流的作用下，衣物做无规章地运动并翻动，其纤维不断被弯曲、绞纽扣
25、拉 长，衣物相相互摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的匀称性第3章 全自动洗衣机 PLC 掌握3.1 掌握要求按下启动按钮后先进水，等达到高水位后，启动洗衣马达 4 分钟， 如在洗衣过程中发觉水位低于高水位，就停止洗衣马达转动并报警，并在水位达到高水位后，在启动洗衣马达，洗衣终止后启排水动排水开关，带水位达到高水位后，就启动脱水马达转动两分钟， 如此重复三次，要求在每一次动作之间有 2 秒间隔，高水位由传感器检测，再次用两个开关模拟水位传感器，当水位高于高水位，或低于低水位时，两个开关的状态分别为 0；欢迎下载精品学习资源3.2 全自动洗衣机流程图启动进水报警低于高水位高水位洗衣马达转
26、动2400 秒暂停 2 秒循环未满三次22 / 28欢迎下载精品学习资源循环满三次排水低水位脱水120秒暂停循环未满三次循环满三次停止3.3 通道安排图表类别元件洗衣机的端子号I/O 通道安排作用SB1SB2000OOOO1启动按钮停止按钮输入SB3OOO2排水按钮SL1OOO3高水位开关SL2KM1OOO4O500低水位开关进水电磁阀输出KM2KM3O501O503洗衣马达转动接触器排水电磁阀KM4KM5O504O505脱水电磁离合器报警灯欢迎下载精品学习资源洗衣机的定时器 / 计数器通道安排类别器件号设定值作用TIM00240 s洗衣机转动计时TIM012 s洗衣机暂停计时定时器TIM02
27、120 s脱水转动计时TIM032 s脱水暂停计时CNT003次洗衣循环计数计数器CNT013次脱水循环计数3.4 全自动洗衣机编程梯形图欢迎下载精品学习资源3.5 梯形图程序注释1、 按下启动按扭 ,0000 为 ON， 1000 为 ON 并自锁， 0500 为 ON, 断开进水电磁阀，报警灯亮；当水位达到高水位时，0003 为 ON ，报警灯灭，打开进水电磁阀，同时0501 为 ON, 电动机启动，开头洗涤，并启动定时器 TIM00 ；240 秒后， TIM00 动作，使 0501 为OFF, 停止洗涤并同时启动 TIM01 ；经过 2 秒的暂停， 0501 为 ON ，电动机转动，开头
28、洗涤；同时TIM00 开头计时， CNT00 计数 1欢迎下载精品学习资源次；如此循环 3 次，直到 CNT 的计数为 3， 0503 为 ON，开头排水；当水位达到低水位时， 0004 由 ON 变为 OFF,使 0504 为 ON,接通脱水电磁离合器，使 0501 为 ON ，电动机启动开头脱水，并启动定时器 TIM02 ；120 秒后 TIM02 动作，启动定时器 TIM03 ，2 秒后再次启动脱水马达，并使 CNT01 计数 1 次；如此循环 3 次，直到CNT01 为 3 时，终止脱水，停止洗衣；第4章 课程设计总结三年高校生涯立刻就要终止了，我的毕业设计也顺当的完成；在我心中既有辞
29、别训练我三年的母校及亲爱的老师，同学的各奔东西的伤感，我仍有对学问的不断追求的信念；在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学沟通体会和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少学问，也经受了不少艰辛，但收成同样庞大；在整个设计中我懂得了很多东西，也培育了我独立工作的才能，树立了对自己工作才能的信心，信任会对今后的学习工作生活有特别重要的影响；而且大大提高了动手的才能，使我充分体会到了在制造过程中探究的艰巨和胜利时的欢乐；在这次毕业设计中，使我收益非浅，我系统地学习和欢迎下载精品学习资源总结了三年来所学的专业学问；特殊在于，这次设计涉及到的课程使我有了深刻的懂得，例如PLC原理及应用技术等
30、； 仍 对 一 些 专 业 软 件 和 办 公 软 件 更 加 熟 悉 了 如Word2000等； 虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收成和财富，使我终身受益在这次毕业设计中我深刻地体会到，在动手设计以前，应当进行充分调查讨论，依据所收集的资 料进行系统分析，在脑海中形成一个详细的结构，再进行有计划的实施；在三年的学习中，我现在发觉我对理论学问的学习不够严谨，专业知道方面范畴太小；我现在深深体会到，自己要想在专业方面有所作为，不仅要有严谨仔细，留意实践的科 学 态 度 ， 仍 要 有 较 为 全 面 系 统 和 先 进 的 专 业 知 识 ；从某一方面来说这次毕业设计可以认为顺当胜利，但是，我才能有限，其中确定有一些不足和欠缺的地方；在以后的学习中我会时时提示自己在以后的实践里会做到精益求精，不求最好，只求更好；参考文献【1】.胡学林，可编程掌握器应用技术【M 】，高等训练出欢迎下载精品学习资源版社， 2000 年 8 月第一版；欢迎下载