全自动洗衣机PLC控制系统实训报告.doc

全自动洗衣机PLC控制系统

专业班级：电气工程及其自动化
学 号
学生姓名
指导教师
设计时间 2023年6月17日

全自动洗衣机PLC控制实训报告
一、 实习目的：
可编程控制课程是一门实践性很强的课程，通过训练实习可以进一步了解主机性能、结构和原理，使学生熟悉传统的电器控制技术和可编程控制器的实际应用，熟悉编程软件，掌握编程方法。提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生独立工作的能力。通过对实验现象的观测、调试和分析，加深对基本理论的理解。增强学生对此后工作的适应性和提高解决现场实际问题的能力。
随着科技日新月异，人民生活水平不断提高，消费者对家庭电气自动器自动化的需求不断加大，其中全自动洗衣机占很重要的位置。目前，市场上销售的洗衣机品种繁多，更新换代快，从普通型到半自动，洗衣机自动化限度越来越高，操作越来越方便，容量越来越大。总体来， 高效节能、节水以及环保的全自动洗衣机一直在市场上占主导地位。
二总体设计；
1.1全自动洗衣机PLC控制的控制规定
1、系统功能描述
全自动洗衣机由内外桶，进水口，启动和停止按钮，控制器，进水按钮，水位开关，排水口和洗涤电机组成。
全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注入外桶，排水时，通过电控系统使排水阀打开，又将水由外桶排到机外。洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干；高低水位开关分别用来测高低水位；启动按钮用来启动洗衣机工作;停止按钮用来实现紧急下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。
2．全自动洗衣机的工作流程
全自动洗衣机的单循环工作流程示意图如图1-2所示。
开始

进水

洗涤

排水

脱水

结束

图1-2全自动洗衣机的单循环工作流程示意图

3．全自动洗衣机的工作原理
洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。
脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。洗涤完毕由蜂鸣器报警。

1.1.2洗衣机控制规定
（1）按下启动按钮及水位选择开关。
（2）进水阀门打开直到高（中、低）水位，关水。
（3）2S后开始洗涤
（4）洗涤时，正转30S，停2S，然后反转30S，停2S。
（5）如此循环5次，总共320S后开始排水，排空后脱水30S。
（6）开始清洗，反复（2）～（5）规定，清洗两遍。
（7）清洗完毕，报警3S并自动停机。
（8）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。
1.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置
1.21 I/O地址分派
由于S7-200 224 CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不需要再增长扩展模块。模块上的输入端相应的输入地址是I0.0～I1.2，输出端相应的输出地址是Q0.0～Q1.0

1.2.2模块功能概述

CPU模块采用西门子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模块。由于该模块采用直流24V供电(直流晶体管输出)，有14点数字量输入和10点数字量输出，完全能满足全自动洗衣机控制系统的规定，所以不在需要此外的数字量输入/输出模块。

1.3全自动洗衣机控制系统程序设计和调试
1.3.1编程软件
以西门子公司为S7-200PLC设计的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4编程软件为例。
1.3.2程序的流程图、构成和相关设立
1.流程图
⑴正常运营流程图
正常运营流程图如图1-4所示。
流程图描述:
按下启动按扭,开始进水;进水到规定高度,使水位开关接通,实现洗涤正转,并停止进水;洗涤正转30S后,停止2秒,反转30S后,停2秒。计数器加1,累计洗涤次数;若未满5次则反复进行洗涤,直至洗涤达成5次,开始排水.由于排水,水位减少,当水位低于规定下限水位时,排空检测开关接通,开始脱水,脱水30S后,计数器加1,脱水停止.然后再返回到进水动作 反复上述过程3次,报警并停机

起动
停机报警
脱水3次
30S
脱水
排水
洗5次
暂停2S
30S
洗涤反转
暂停2S
30S
洗涤正转
停止进水
进水

水满
N

Y

图1-4 正常运营的流程图

2.程序的构成
这个程序只有自动方式。在自动方式下，PLC将运营已经设立好的程序和参数（用于全自动洗衣机一切都工作正常的情况下）。

3.程序的下载、安装和调试
将各个输入/输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备对的连接，完毕硬件的安装。全自动洗衣机程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4编程软件的指令完毕。若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下,运营编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试。

1.4全自动洗衣机PLC控制系统程序

1.4.1系统资源分派

1.数字量输入部分
全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关共11个输入点。具体的输入分派如表1-1所示。
表1-1 输入地址分派
名称
符号
地址
启动按钮
SB1
I0.0
停止按钮
SB2
I0.1
高水位按钮
SB3
I0.2
中水位按钮
SB4
I0.3
低水位按钮
SB5
I0.4
排空检测开关
ST1
I0.5
高水位检测开关
ST2
I0.6
中水位检测开关
ST3
I0.7
低水位检测开关
ST4
I1.0
手动排水按钮
SB6
I1.1
手动脱水按钮
SB7
I1.2

2.数字量输出部分
全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分派如表1-2所示。
表1-2 输出地址分派
名称
符号
地址
启动指令
J1
Q0.0
进水阀控制继电器
J2
Q0.1
电动机正转及脱水继电器
J3
Q0.2
电动机反转继电器
J4
Q0.3
排水阀控制继电器
J5
Q0.4
报警蜂鸣器
HA
Q0.5
高水位指示灯
HL1
Q0.6
中水位指示灯
HL2
Q0.7
低水位指示灯
HL3
Q1.0

3.定期器部分
具体的定期器分派如表1-3所示。
表1-3 定期器分派
定期器
功能
T37
延时2秒开始洗涤
T38
洗涤正转定期30秒
T39
洗涤反转定期30秒
T40
脱水定期30秒
T30
报警定期3秒

4计数器部分
具体的计数器分派如表1-4所示。
表1-4 计数器分派
计数器
功能
C1
洗涤循环计数5次
C2
清洗和漂洗计数3次

1.4.2接线图：
空出五行

1.4.3源程序
1.启动全自动洗衣机
Q0.0是启动输出，M0.1是启动辅助继电器，当洗衣机的启动按钮按下时，Q0.0和M0.1得电。它的指令程序为：
Network 1 开始洗涤
LD I0.0
O M0.1
AN C2
AN I0.1
= M0.1
= Q0.0
所相应的梯形图如图1-5所示

图1-5 启动指令梯形图

2.进水阀控制
洗衣机启动后，再按下水位选择开关，进水电磁阀得电，洗衣机开始进水。当所选择水位的限位开关动作后,进水电磁阀释放，洗衣机停止进水。它的指令程序为：
Network 2 进水阀控制
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
所相应的梯形图如图1-6所示

图1-6进水阀控制梯形图

3.洗涤控制
当进水电磁阀释放2秒后，洗衣机开始洗涤。洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒，如此循环5次，总共320秒。它的指令程序为：
Network 6 正转及脱水控制
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 反转控制
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
所相应的梯形图如1-7所示
三；心得体会：
连续一周的关于全自动洗衣机PLC控制的课程设计已经结束了，通过本次 PLC程序设计实践,我实在是获益不浅!PLC是今年刚接触的一门新课，刚开始对 这门课程很干爱好，可是学起来的时候感觉有点难度，所以学起来的有点畏惧感， 以致没怎么学好！每次上实训课的时候，虽然都是尝试着去操作，可还是只会简 单的输入程序。 这次全自动洗衣机PLC控制课程设计让我进一步熟悉了PLC程序设计，并且 得到了用PLC程序设计解决实际问题的宝贵经验! PLC程序设计是一门重要专业 基础课程，是数据结构，操作系统，数据库原理和软件工程等后继课程的基础。 合用于大型系统软件和应用软件的开发。
。通过这一个星期的实践学习，使我对PLC程序设计有了更进一步的结识 和了解。在不长的时间里我明白了，不仅仅是要重视，并且要通过不断的上机操 作才干更好地学习这门课程。在课程设计这一个星期里，我结识到我有很多局限性 得地方。一方面是在理论知识上，有一些指令还不是很清楚。但通过这次实训，我 感觉自己有了很大的提高。通过设计实践，使我在很多方面的结识有所提高。在这次实训过程中我也 碰到了很多难题。但在通过查阅资料，以及向同学请教后，也终于成功的运营了 课程设计所规定的程序。这次程序设计是我在PLC程序的思想下第一次整体完毕 的程序设计，所以尚有很多的不完美的地方，希望老师予以指出和改正。
在这次课程设计的过程中， 我结识到学好PLC要重视实践操作，不仅仅是学习PLC程序设计，还是其它的课 程设计，以及其它方面的知识都要重在实践，不能只是学习和重视书本上的理论 知识，所以日后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己更好地学好PLC 这门课程.
通过这次实训， 我们了解到其实编一个程序也不像刚开始所想象中的那么难，那么复杂，只要我 们肯专心用脑，肯去花功夫钻研就会一定会有收获，其实在课程设计中运用的很 多知识在课堂上老师都已经很具体讲过，但我们就是缺少了那一份灵动，所以我 学到了除了要有扎实的基本功外，有一点点的变通的灵泛性还是必要的。总之我 们倾心投入，大家都很努力，为了课程设计可以顺利通过，我们查阅了很多资料， 也请教了老师，这一周时间不久就过去了，但这一周过的不久乐，相信加上我的 坚持不懈，以后一定会在PLC程序设计的学习中得到更多的知识和经验！这次设 计,让我进一步的了解了PLC程序设计,并且还得到了用PLC程序设计解决实际问 题的宝贵经验!通过这一周的课程设计，感觉收获很大，对PLC也产生了更大的 爱好，对程序设计思想有了初步的理解和体会，对PLC的各种功能有了更进一步 的了解，并且将平时没有彻底掌握的知识有了深刻的理解，同时自己在这次的课 程设计时间中，看到了自己还存在很多方面的局限性。 1：对于PLC程序指令的不 熟悉是课程设计中所碰到的最大的问题。 2：程序基础的不扎实是课程设计不能 完美，高效的完毕的最大影响。这些局限性将提醒我努力学习以便能更好的完善自 我