全自動洗衣機的PLC控制過程:
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自動洗衣機PLC控制LC控制
目錄
摘要
第65438章+0 PLC控制系統設計
1.1 PLC控制系統設計的基本原則
1.2 PLC I/O模塊的選擇步驟和原則
第二章自動洗衣機的PLC控制
2.1主題內容……主題內容
2.2控制要求
2.3點鐘表
2.4梯形圖
2.5梯形圖程序的調試.............................................................13
第三章課程設計概述............................................17
參考................................18
摘要
PLC可編程控制器:PLC英文叫可編程邏輯控制器，中文叫可編程邏輯控制器。它的定義是:用於數字操作的電子系統，專門設計用於工業環境中的應用。它使用壹種可編程存儲器來存儲程序、執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算以及其他面向用戶的指令，並通過數字或模擬輸入/輸出來控制各種類型的機器或生產過程。
PLC是壹種基於電子計算機的電氣控制器，適用於工業現場工作。它起源於繼電器控制裝置，但與繼電器裝置不同的是，它不是通過電路的物理過程來實現控制，而是主要依靠運行存儲在PLC存儲器中的程序來轉換輸入輸出信息。
PLC以電子計算機為基礎，但又不等同於普通計算機。壹般計算機只考慮信息本身，只要人機界面好。而且PLC還應該考慮可靠性、實時性和信息的利用。特別要考慮如何適應工業環境，比如安裝方便，抗幹擾等。
輸入輸出信息轉換和可靠的物理實現可以說是PLC控制的兩個基本點。
輸入輸出信息的轉換是通過運行存儲在PLC存儲器中的程序來實現的。PLC程序包括制造商的系統程序(不可更改)和用戶開發的應用程序(用戶程序)。系統程序提供運行平臺，同時也為PLC程序的可靠運行和信號、信息轉換進行必要的公共* * *處理。用戶程序由用戶根據控制要求設計。有什麽樣的控制要求，就應該有什麽樣的用戶程序。
可靠的物理實現主要依靠輸入輸出電路。PLC的I/O電路是專門設計的。輸入電路應該對輸入信號進行濾波，以消除高頻幹擾。而且與內部計算機電路電隔離，並且通過光耦合元件建立連接。輸出電路的內部和外部也是電隔離的，並且通過光耦合元件或輸出繼電器建立連接。輸出電路還需要功率放大來驅動壹般的工業控制元件，如電磁閥、接觸器等。
I/O電路有很多，每個輸入點或輸出點都必須有壹個I或O電路。PLC有很多I/O點，所以壹般有很多I/O電路。但由於都是由高度集成的電路組成，所以占用體積很小。
輸入電路始終監控輸入狀態，並將其暫時存儲在輸入寄存器中。每個輸入點都有壹個相應的寄存器來存儲它的信息。
輸出電路應該將輸出鎖存器的信息傳輸到輸出點。輸出鎖存器也與輸出點壹壹對應。
這裏的輸入寄存器和輸出鎖存器實際上是PLC處理器I/O口的寄存器。它們通過計算機總線與計算機內存交換信息，主要通過運行系統程序來實現。將輸入寄存器的信息讀入PLC的存儲器稱為輸入刷新。PLC存儲器中有壹個特殊的映射區用於存儲輸入信息。這個區域的每壹位都被稱為輸入繼電器或軟觸點。這些位置設置為1，表示觸點接通，設置為0表示觸點斷開。因為它的狀態是由輸入刷新的，所以它反映了輸入狀態。
第1章PLC控制系統的設計
1.1 PLC控制系統設計的基本原則
任何壹種控制系統都是為了滿足被控對象的工藝要求，從而提高生產效率和產品質量。因此，在設計PLC控制系統時，應遵循以下基本原則:
1.最大限度地滿足被控對象的控制要求。
充分發揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是PLC控制系統設計的首要前提和最重要的原則。這就需要設計人員在設計前深入現場進行調查研究，收集控制現場數據，收集國內外相關先進數據。同時要註意與項目管理人員、工程技術人員和現場操作人員的密切配合，制定控制方案，解決設計中的關鍵問題和難點問題。
2.確保PLC控制系統的安全性和可靠性。
這是保證PLC控制系統長期安全、可靠、穩定運行的重要原則。這就要求設計人員在系統設計、元件選擇和軟件編程上充分考慮，以保證控制系統的安全性和可靠性。比如，我們要保證PLC程序不僅在正常情況下運行，而且在非正常情況下(如突然斷電加電、按錯按鈕等)也能正常工作。).
3.盡量做到簡單、經濟、易於使用和維護。
壹個新的控制項目固然可以提高產品的質量和數量，帶來巨大的經濟效益和社會效益，但新項目的投入、技術培訓和設備維護也會導致運營資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，壹方面要註意不斷擴大項目的效益，另壹方面也要註意不斷降低項目的成本。這就要求設計人員不僅要使控制系統簡單、經濟，而且要使控制系統的使用和維護方便、低成本，不能盲目追求自動化和高指標。
4.適應發展的需要
由於技術的不斷發展，對控制系統的要求也會不斷提高，設計時應適當考慮控制系統未來發展和改進的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數、內存容量時，要留有適當的余量，以滿足未來的生產發展和工藝改進。
1.2 PLC I/O模塊的選擇步驟和原則
壹般I/O模塊的價格占PLC價格的壹半以上。PLC的I/O模塊包括開關量I/O模塊、模擬量I/O模塊和各種特殊功能模塊。不同的I/O模塊有不同的電路和功能，直接影響PLC的應用範圍和價格，應根據實際需要選擇。
1.2.1開關I/O模塊的選擇
1，選擇開關輸入模塊
開關輸入模塊用於接收現場輸入設備的開關信號，並將該信號轉換為PLC內部接受的低壓信號，實現PLC內部與外部信號的電氣隔離。選擇時應考慮以下幾個方面:
輸入信號的類型和電壓水平。
有三種類型的開關輸入模塊:DC輸入、交流輸入和交流/DC輸入。選擇主要基於現場輸入信號和周圍環境因素。DC輸入模塊延時時間短，也可直接與接近開關、光電開關等電子輸入設備連接。交流輸入模塊具有良好的可靠性，適合在有油霧和灰塵的惡劣環境中使用。
開關輸入模塊輸入信號的電壓等級有:DC 5V、12V、24V、48V、60V等。Ac 110V，220V等。選擇主要基於現場輸入設備和輸入模塊之間的距離。壹般5V、12V、24V用於傳輸距離較近的場合，比如最遠的5V輸入模塊不得超過10米。對於距離較長的模塊，應選擇輸入電壓電平較高的模塊。
2)輸入接線模式
開關量輸入模塊主要有兩種連接方式，即點連接和分組連接，如圖6-2所示。
圖6-2開關輸入模塊的連接方式
a)接收器輸入b)分組輸入
sink型開關輸入模塊的所有輸入點* * *使用壹個公共* * *端子(COM)；分組開關輸入模塊將輸入點分成若幹組，每組(若幹個輸入點)有壹個公共端，各組之間是分開的。分組開關輸入模塊的價格高於匯點輸入模塊。如果不需要分離輸入信號，壹般選擇sink輸入模塊。
3)註意同時連接的輸入點數量。
用於選擇高密度輸入模塊(如32點、48點等。)，要考慮到模塊同時連接的點數壹般不超過輸入點數的60%。
4)輸入閾值水平
為了提高系統的可靠性，必須考慮輸入閾值水平。門限電平越高，抗幹擾能力越強，傳輸距離越遠。詳情請參考PLC手冊。
2、開關輸出模塊的選擇
開關輸出模塊將PLC內部的低壓信號轉換成開關信號驅動外部輸出設備，實現PLC內部和外部信號的電氣隔離。選擇時應考慮以下幾個方面:
1)輸出模式
開關輸出模塊有三種模式:繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出。
繼電器輸出廉價，既可用於驅動交流負載，也可用於驅動DC負載，適用電壓範圍寬，通斷壓降小，同時承受瞬時過壓過流的能力強。但它屬於接觸元件，動作速度慢(驅動感性負載時，觸點動作頻率不應超過1HZ)，使用壽命短，可靠性差，只能應用於不經常開關的場合。
對於頻繁開關的負載，應選擇晶閘管輸出或晶體管輸出，屬於無觸點元件。但是晶閘管的輸出只能用於交流負載，而晶體管的輸出只能用於DC負載。
2)輸出連接方式
開關量輸出模塊主要有分組和分離兩種接線方式，如圖6-3所示。
圖6-3開關輸出模塊的連接方式
a)分組輸出b)分離輸出
分組輸出是將幾個輸出點分組，壹組有壹個公端子，每組是分開的，可以分別用來驅動不同電源的外部輸出設備；分離式輸出是指每個輸出點都有壹個公端子，輸出點之間相互隔離。選擇主要取決於PLC輸出設備的電源類型和電壓等級。壹般來說，整體式PLC既有分組輸出，也有分離輸出。
3)駕駛能力
開關輸出模塊的輸出電流(驅動能力)必須大於PLC外部輸出設備的額定電流。用戶應根據實際輸出設備的電流選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出器件的電流較大，不能直接驅動輸出模塊，可以增加壹個中間放大環節。
4)註意同時連接的輸出點數量。
選擇開關輸出模塊時，還應考慮可同時連接的輸出點數量。同時，連接的輸出設備的累積電流值必須小於公端子允許的電流值。比如220 V/2A的8點輸出模塊，每個輸出點可以承受2A的電流，但公端子允許的電流不是16A(8×2A)，通常比這個值小很多。壹般來說，同時連接的點數不應超過同壹公共終端輸出點數的60%。
5)最大輸出電流與負載類型、環境溫度等因素有關。
開關輸出模塊的技術指標與不同的負載類型密切相關，尤其是最大輸出電流。另外，晶閘管的最大輸出電流會隨著環境溫度的升高而降低，在實際使用中也要註意。
1.2.2模擬I/O模塊選擇
模擬I/O模塊的主要功能是數據轉換，與PLC內部總線相連，為了安全還具有電氣隔離功能。模擬輸入(A/D)模塊是將傳感器檢測產生的連續模擬信號轉換成PLC可接受的數字量。模擬輸出(D/A)模塊是將PLC中的數字量轉換成模擬信號輸出。
典型模擬I/O模塊的範圍為-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等。可以根據實際需要選擇，同時也要考慮其分辨率和轉換精度。
壹些PLC制造商還提供特殊的模擬輸入模塊，可用於直接接收低電平信號(如RTD和熱電偶信號)。
1.2.3，特殊功能模塊的選擇
目前，PLC廠商陸續推出了壹些具有特殊功能的I/O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能I/O模塊，如高速計數器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等等。
第二章全自動洗衣機的PLC控制
2.1圖控制程序，並畫出硬件接線圖。
2.1.1設計硬件連接電路圖
2.1.2設計功能順序圖
2.2控制要求
1.按下啟動按鈕和水位選擇開關。
2、註水至高(中、低)水位，關水。
3或2秒後開始洗滌。
4、洗滌，正轉30秒，停2秒，再反轉30秒，停2秒。
5.如此循環5次，總共***320秒後開始排水，排空30秒後開始脫水。
6、開始清洗，重復(2) ~ (5)，清洗兩次。
7.清洗後，報警3秒，自動停止。
8.如果按下停止按鈕，可執行手動排水(無脫水)和手動脫水(無計數)。
輸入點:輸出點:
啟動1001低水位檢測10009啟動洗衣機0001。
停10002手動排水10010進水閥00002。
高水位10003手動脫水10011正轉00003。
中水位10004反轉00004。
低水位10005排水00005
排空檢測10006脫水00006
高水位檢測10007報警0007
中間水位檢測10008
2.3點表
X1啟動信號y1啟動指令
X2停止信號y2進口閥控制
X3高水位y3正轉脫水
x4中的水位y4反轉。
X5低水位y5排水
X6排空檢測y6警報
X7高水位檢測
x10中的水位檢測
X11低水位檢測
X12手動排水
X13手動脫水
2.4梯形圖
2.5梯形圖程序的調試
按下開始按鈕K4，LED1亮起；進水口LED2打開。2秒後，轉盤順時針旋轉30秒，然後停2秒，轉盤逆時針旋轉30秒，停2秒。如此循環5次後，排水，按PB進行排空檢測，LED6亮；脫水30秒，LED7亮。清潔完成後，警報將自動停止3秒，LED8將亮起。
分析如下
1和初始脈沖M8002將初始狀態S0設置為1。當按下驅動按鈕X0時。
首先選擇水位和程序類型，然後按X0開始。
2.按X04選擇整個程序。
按X05選擇簡單程序。
X04本來是作為整個程序使用的，X04不是作為簡單程序使用的，但是在程序結束時，M0不能設置為零，所以增加了X05作為簡單程序的選擇按鈕。
3.X01控制高水位。按X01啟動M1並鎖定。
X02控制中間水位，按X02，啟動M2並鎖定。
X03控制低水位，按X03啟動M3並鎖定。
4.狀態變為S0後，重置C2和C3。
此外，M1+M2+M3和X0是S20的轉移條件。
5.狀態轉移到S20，Y0(進水口)被驅動。
當X2關閉，即M1設置為1時，狀態轉換到s 21；
當X3關閉時，即M2設置為1，狀態轉換到S31。
當X4閉合時，即M3被設置為1，狀態轉換到S41。
6.當狀態轉移到S21時，T0計數25秒(進水25秒)，然後T0置1，狀態轉移到S22。
當狀態轉移到S31時，T1計數15秒(進水15秒)，然後T1設置1，狀態轉移到S22。
當狀態轉移到S41時，T2計數10秒(進水10秒)，然後T2設置1，狀態轉移到S22。
7.狀態轉移到S22，Y0清零，即停止進水。當Y0停止時，即Y0沒有設置為1時，狀態轉移到S23。
8.狀態轉移到S23。如果選擇了完整程序(按X04)，則C0被清除。
如果選擇了簡單程序(按X05)，清除C1。
CO不，C1不被設置為1，並且狀態轉移到S24。
9.狀態轉到S24，Y02啟動(電機正轉)，T3計數3秒。當定時完成時，狀態轉移到S25。正向旋轉完成。
10，狀態轉到S25，Y03(電機反轉)開始，T4計數2秒。
在定時器結束後，無論選擇整個程序還是簡單程序(無論按下X04還是X05)，狀態都轉移到S26。
11，狀態轉移到S26，T5計數1秒，然後T5設置1。
如果選擇了整個節目(按X04)，則C0計數，當計數小於200次時，狀態轉移到S24。當計數大於200次時，狀態轉移到S27。
如果選擇了簡單程序(按X05)，則C1計數，並且當計數小於100次時，狀態轉移到S24。當計數大於100次時，狀態轉移到S27。
12，狀態轉移到S27，啟動Y01(排水)。T7計數20秒，然後T7設置1，狀態轉移到S28。
13，狀態轉到S28，Y04(脫水)啟動，T8計時10秒。
如果選擇了整個節目(按X04)，C2計數，當計數小於3次時，狀態轉移到S20。當計數超過3次時，狀態轉移到S0。
如果選擇了簡單程序(按X05)，C3計數，當計數小於兩次時，狀態轉移到S20。當計數超過兩倍時，狀態轉移到S0。
階梯末端。
節目結束了。
第三章課程設計概述
隨著畢業日的到來，課程設計也接近尾聲。經過幾周的努力，我的課程設計終於完成了。在做課程設計之前，我覺得課程設計只是對這幾年所學知識的簡單總結，但是通過這次課程設計發現自己的觀點有點太片面了。課程設計不僅是對之前所學知識的檢驗，也是對自身能力的提升。通過這次課程設計，我意識到自己原來的知識還是比較欠缺的。我還有太多要學的。以前覺得自己什麽都懂，什麽都懂，有點自大。通過這次課程設計，我明白了學習是壹個長期積累的過程，在以後的工作生活中要不斷學習，努力提高自己的知識水平和綜合素質。
在這次課程設計中，我們同學之間的關系得到了進壹步的改善。學生互相幫助。如果有什麽不懂的地方，我們可以壹起討論，聽聽不同的看法，更好地理解我們的知識。所以我很感謝在這裏幫助過我的同學們。
我就知道這麽多。總之，不管我學到了什麽，還是學不到什麽，我真的覺得比較難。壹切的開始真的很難，不知道怎麽開始。終於寫完了，感覺如釋重負。另外得出壹個結論:知識只有通過應用才能實現其價值！有些東西以為是學來的，但是真正用起來是兩回事，所以我覺得真正用起來才是真的學來的。
我們要感謝導師羅老師、朱老師和李老師的悉心指導和幫助。在設計過程中，通過查閱大量相關資料，與同學交流經驗，自學，向老師請教，學到了很多知識，經歷了很多艱辛，但收獲同樣很大。在整個設計中我學到了很多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了我對自己工作能力的信心，相信會對我以後的學習、工作、生活產生非常重要的影響。而且還大大提高了動手能力，讓我充分體會到了創作過程中探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個設計不是很好，但是我在設計過程中學到的東西，是這個課程設計最大的收獲和財富，會讓我終身受益。
參考資料:
[1]江金洲全自動洗衣機PC智能控制機電壹體化
[2]謝克明，路易夏。可編程控制器原理與編程。
[3]吳存洪。淺談PLC在自動洗衣機中的應用。家用電器技術，2000
[4]廖常初《可編程控制器應用技術》(第四版)重慶大學出版社，2002。
[5]自動網絡論壇，PLC控制的自動洗衣機