PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用.doc
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1、PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用目 录1 控制目的与要求32 洗衣机的工艺流程32。1 衣机的工作过程32.2 全自洗衣机的PLC控制系统的构成33总体方案设计44 洗衣机硬件电路设计54.1 洗衣机的硬件连接图设计54。2 洗衣机的元件选择和I/O点分配65 软件设计76 组态界面设计97 安装调试过程107.1 InTouch与PLC的通信107.2 PLC程序调试117.3 组态界面调试119 测试结果分析1410 心得体会14附录115附录2 全自动洗衣机LAD程序18PLC在全自动洗衣机控制系统中的
2、应用1 控制目的与要求根据全自动洗衣机的控制系统要求,设计一控制系统,该系统应保证安全、可靠运行的情况,实现计算机自动监控运行.2 洗衣机的工艺流程 2。1衣机的工作过程(1) 该种洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时,通过电控系统是进水阀打开,经进水管将水注入到外桶。排水时,通过电控系统使排水阀打开,将水由外桶排到机外。(2) 洗涤正转、反转有洗涤电动机驱动波盘正、反转实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。(3) 高、中、低水位开关分别用用来检测高、中、低水位.启动按钮用来启动洗衣机工作.(4) 停止按钮用来实现
3、手动停止进水、排水、脱水及报警.排水按钮用来实现手动排水。脱水按钮用来实现手动脱水。2。2全自洗衣机的PLC控制系统的构成全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用.内桶可以旋转,作脱水(甩干)用。内桶的四周有很多小孔,室内外桶的水流相通。 图1 全自动洗衣机外形结构简图3 总体方案设计通过对全自洗衣机的控制要求分析,主体控制设备选用PLC,它具有强大的数字处理功能,同时也可以作为开关量的输入、输出控制。我选择的是西门子的S7200, 工作过程可以看成下图: 图2 洗衣机工作过程图根据控制目的和要求,经过仔细分析各种因素,制定了整体的设计方案:以西门子的
4、PLC(S7-224CN)为核心,完成对输入输出点的控制。监控系统通过MODBUS通信协议与PLC(S7224CN)进行I/O点的通信。输入部分包括:启动/停止按钮输入;输出部分包括:装料和卸料的控制,电机的正转与反转的控制。模块框图如图3所示。 根据设计要求综合各方面考虑,本设计所要实现的功能就是用PLC控制洗衣服的全过程,同时还可以通过计算机对它进行监控。在此的基础上我对本设计的大体思路做了如下的方框图设计,也即大的四个部分输入控制部分,输出控制部分,PLC和计算机.其中PLC和计算机通过MODBUS进行连接和控制。图3 洗衣机总体设计方案(1)根据洗衣机的控制要求分析,采用PLC控制原理
5、,计算机由InTouch软件实现,PLC使用S7-200 CPU 224CN(2)由西门子编程语言LAD、FBD或STL 编制控制程序,并由其完成控制要求。(3)通过工控机与PLC进行通讯连接控制PLC,通过MODBUS协议建立PLC控制屏与InTouch监控界面的连接,用InTouch监控界面显示洗衣机的动态工作过程。4 洗衣机硬件电路设计 4.1 洗衣机的硬件连接图设计 (1)为了系统安全、可靠、稳定地运行,主电路由隔离开关QS,熔断器FU,接触器KM的主触点,热继电器FR的热元件与电动机构成,如图3:图4 主电路(2)控制电路由总停开关,启动按钮,停止按钮、手动排水按钮,手动脱水按钮,中
6、间继电器线圈及常开辅助触点,接触器的线圈及常开辅助触点及熔断器构成。系统PLC控制电路如图4所示图5 PLC控制电路4.2 洗衣机的元件选择和I/O点分配表1 全自动洗衣机控制元件选择序号器件名称型号规格数量厂商1继电器SSR-D205W5北京灵通2指示灯XB2BVB3C2施耐德3熔断器24隔离开关25PLC电源1主电源16接触器LC1-D50115施耐德7PLC 主机S72001西门子8普通PC机方正电脑1方正集团9组态软件INTOUCH1WONDERWARE10电动机1表2 PLC的I/O控制点分配输入按钮输出设备I0.0启动按钮Q0.0电动机正转I0。1停止按钮Q0。1电动机反转I0。2
7、排水按钮Q0.2进水电磁阀I0。3脱水按钮Q0.3排水电磁阀I0。4高水位Q0。4脱水电磁阀I0。5中水位Q0.5报警指示灯I0。6低水位Q0。6运行指示5 软件设计洗衣机控制程序流程图如下:图6 全自动洗衣机程序流程图本设计使用梯形图:梯形图是用得最多的可编程序控制器图形编程语言,梯形图与继电器控制系统的电路图很相似,又有直观易懂的优点,很容易被工厂熟悉继电器控制的工作人员掌握,特别适用于开关量逻辑控制,有时把梯形图称为电路或程序。 (梯形图程序见附录2)6 组态界面设计根据设计要求,用InTouch组态软件设计出的全自动洗衣机的监控界面,她包括一些指示灯,手动操作按钮,报警设备等。其界面设
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