基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计毕业论文.doc
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1、毕 业 论 文(设 计)论文(设计)题目:基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计姓 名 学 号 院 系 专 业 年 级 2011 级 指导教师 2014年5月8日目 录摘要1ABSTRACT2第1章 绪论31.1 选题的背景意义31.2 洗衣机的发展历史31.3 自动控制的应用领域4第2章 全自动洗衣机的工作原理5第3章 电气控制系统硬件设计63.1电动机的控制线路设计63.1.1电动机控制电气元件的选择63.1.2电动机控制线路图63.2 PLC控制系统硬件部分的设计63.2.1 PLC输入元件选择63.2.2 PLC输入元件选择73.2.3 PLCI/O元件分配表73.2.4 PLC I/O
2、接线图8第4章 主要器件的选择104.1 电动机的选择104.2 传感器的选择104.2.1 水温传感器的选择104.2.2 水位传感器的选择104.2.3 浑浊度传感器的选择104.2.4 衣质传感器的选择104.3 可编程控制器外部设计114.3.1 可编程控制器的选择114.3.2可编程控制器I/O口分配114.3.3 外围接线图12第5章 软件设计135.1 系统的顺序功能图设计135.2 全自动洗衣机的控制要求135.3 控制系统顺序功能图145.4 控制系统的梯形图设计15第6章 结束语18参考文献19致 谢20摘 要该设计描述了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环
3、过程,并设计相应的系统软件,结合相应的硬件系统,提高控制系统的可靠性,全自动洗衣机应用了可编程控制器,它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。它结合全自动洗衣机控制系统的要求,进行程序的设计,从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。从而实现对可编程控制。 此设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理,控制系统的plc造型和资源的配置,控制系统程序设计与调试。根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器实现控制。关键词:PLC;洗衣机;全自动;可编程控制器ABSTRACTThe design is described by the water washing mac
4、hines, washing, drainage, dewatering, alarm to automatically stop the cycle, and design the appropriate system software, combined with the appropriate hardware system to improve control system reliability, application of a programmable automatic washing machine controller, it features strong, highly
5、 reliable, simple to program, easy to use, small size. Automatic washing machine control system which combines the requirements for the design process, from the main part of the selection, process analysis, idea generation process to complete this design task. To realize the programmable control. Th
6、is design introduces a fully automatic washing machine works, plc control system modeling and resource allocation, control system programming and debugging. According to the working principle of automatic washing machine, using a programmable controller for control. Keywords:PLC; washing machine; au
7、tomatic; programmable controller第1章 绪论本章阐述了毕业论文选题的背景意义、洗衣机的发展历史以及自动化控制在生活中所体现的应用价值,包括目前的应用范围及发展的前景。1.1 选题的背景意义洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。洗衣机需要更好地满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展,用PLC作为控制器,就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向智能化洗
8、衣机方向发展。1.2 洗衣机的发展历史从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,而在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣,手搓、棒击、冲刷、甩打这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战有人发明了木制手摇洗衣机。发明者是美国人比尔布莱克斯。布莱克斯的洗衣机构造极为简单,是在木筒里装上6块叶片,用手柄和齿轮传动,使衣服在筒内翻转,从而达到“净衣”的目的。这套装置的问世,让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发,洗衣机的改进过程开始大大加快。1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。之后
9、,水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。到1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世,标志着人类家务劳动自动化的开端。电动洗衣机几经完善,在1922年迎来一种崭新的洗衣方式“搅拌式”。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴,在立轴下端装有搅拌翼,电动机带动立轴,进行周期性的正反摆动,使衣物和水流不断翻滚,相互摩擦,以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理,受到人们的普遍欢迎。不过10年之后,美国本德克斯航空公司宣布,他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机,洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶,朝自动化又前进了
10、一大步!直至今日,滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。随着工业化的加速,世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机,它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流,使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚,洗净衣物。1955年,在引进英国喷流式洗衣机的基础之上,日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此,波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。20世纪60年代以后,洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列,家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机,人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代,生产出波轮
11、式套桶全自动洗衣机。70年代后期,微电脑控制的全自动洗衣机横空出世,让人耳目一新。到80年代,“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便,功能更完备,洗衣程序更随人意,外观造型更为时尚进入90年代,由于电机调速技术的提高,洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。此后,随着电机驱动技术的发展与提高,日本生产出了电机直接驱动式洗衣机,省去了齿轮传动和变速机构,引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。1.3 自动控制的应用领域现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品,为了满足这一要求,生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵
12、活性,可编程控制器简称PLC(Programmable Logic Controller)正是顺应这一要求出现的,它是以微处理器为基础的通用家庭控制装置。PLC的应用面广、功能强大、使用方便,是当代家庭自动化的主要设备之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中,当然PLC在其他领域也得到了迅速的发展。在发达的工业国家,PLC已经广泛的应用在所有的工业部门,随着其性能价格比的不断提高,应用范围不断扩大,在我国有越来越多的行业领域开始应用到PLC。PLC的应用领域主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等几个方面。第2章 全自动洗衣机的工作原理以日常
13、生活中最常见的波轮式全自动洗衣机为例,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(甩水)用。内桶的四周有很多小孔,使内外桶的水流相通。该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,通过电控系统使进水阀打开,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,将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现,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。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱
14、水及报警。排水按用来实现手动排水波轮式全自动洗衣机的实物。 图1 第3章 电气控制系统硬件设计3.1电动机的控制线路设计3.1.1电动机控制电气元件的选择电动机M 额定电压 380V 额定电流 0.38V熔断器FU型号 RL1-15热继电器FR型号 JR0-20/33.1.2电动机控制线路图 图23.2 PLC控制系统硬件部分的设计3.2.1 PLC输入元件选择基于控制系统的要求,需要选定工作方式:控制按钮SB1SB3、限位开关SQ1SQ2。表1元件名称元件符号元件功能元件参数限位开关SQ1SQ2检测高、低水位使用温度:-20+60最大绝缘电压为:AC-2500V、50Hz1min触点接触电阻
15、50毫欧按钮SB1SB3实现启动、停止、停止排水工作温度:-25+55最大绝缘电压为:AC-2500V、50Hz1min触点接触电阻50毫欧3.2.2 PLC输入元件选择系统输出量为Y0Y5,一一对应于进水、电机正转、电机反转、排水、脱水和报警,其中排水和脱水通过电磁阀YV1YV2实现最终控制,电机的正反转通过电动机线圈KM1KM2实现最终控制,脱水则通过离合器CL实现最终控制,BE控制报警。表2元件名称元件符号元件功能元件参数电磁阀YV1YV2分别实现排水和脱水工作温度:-3070最大绝缘电压为:AC-3000V、50Hz1min工作方式:100%ED交流接触器KM1KM2控制电动机正反转交
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