[考试]洗衣机自动控制全程洗清漂洗1

[考试]洗衣机自动控制全程洗清漂洗1 一( 设计任务的描述 1.1 洗衣机工作概述 全自动洗衣机因操作方便、节省人力和资源，有多种功能可自主选择等优点，现在已经得到了普遍的应用，全自动洗衣机的机构和工作原理简述如下: 全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一重心安放的，外桶固定，作盛水用，内桶可以旋转，用于脱水。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流想通。洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来进行，进水时，通过电控系统使进水阀打开，经水管水注入到外桶。排水时，通过电控系统是排水阀打开，将水由外桶排除到极外。洗涤的正转、反转由洗涤电动机拖动波轮正、反转来实现，洗涤和清漂时，脱水同不旋转。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、中、低水位开关非别检测洗衣桶内的高、中、低水位。按所需要的功能选择洗涤方式、洗涤过程和水位，按启动按钮，洗衣机所选择的要求进行洗涤，过程完成后声响警报停止工作。 1.2 洗衣机硬件配置 在输入部分，本设计使用了电源开/关按钮SB0，启动/暂停按钮SB1，水位设置按钮SB2，程序选择按钮SB3，洗涤方式选择按钮SB4，高水位开关SQ1，中水位开关SQ2，低水位开关SQ3。而在输出部分，使用了电动机正转接触器KM1，电动机翻转接触器KM2，进水电磁阀YV1，排水电磁阀YV2，脱水电磁阀YV3，报警蜂鸣器HA，高水位指示灯HL1，中水位指示灯HL2，低水位指示灯 HL3，洗涤指示灯HL4，清漂指示灯HL5，脱水指示灯HL6，洗指示灯HL7，轻柔洗指示灯HL8。 本设计的核心硬件是三菱FX2N-32MR。FX2N-32MR的控制点数16至256点(主单元:16/32/64/80/128)1.灵活的配置除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个基本单元中的每个单元可扩展至256I/O2.高速运算基本指令:0.08us/指令应用指令:1.52至几百us/指令3.突出的寄存器容量FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄存器盒可扩展到16RAM或EEPROM4.丰富的元件资源3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器 正转洗涤标准高脱水阀 反转高水位开关中清漂轻柔 脱水进水阀中水位开关低蜂鸣器 低水位开关排水阀 水位SB2程序选择SB3方式选择SB4启动/暂停SB1电源开/关SB0 图1.1 洗衣机面板布置图 1.3设计任务和要求 本洗衣机具有三种不同形式的功能选择，即水位选择，洗涤程序(洗衣过程)选择和洗涤方式选择。三种不同形式选择的功能如下: 水位选择:分别有高中低三种水位，洗衣机水桶水位到达所选择的水位时，相应的水位开关闭合，反之水位开关断开。 洗涤程序选择:分为全程洗(洗涤，轻飘，脱水全过程)，清漂洗(清漂和脱水过程)，脱水三种。 洗涤方式选择:分标准洗和轻柔洗两种，标准洗和轻柔洗的不同在于，一是在洗涤，清漂，脱水各过程中所需时间不同;二是标准洗可以选择全程洗，清漂洗，脱水中任意一种，轻柔洗只能为全程洗。 洗衣机的具体控制要求如下: (1)按下电源按钮，系统默认标准全程洗涤洗，中水位。 (2)根据所需要求进行水位选择，洗涤程序选择和洗涤方式选择。 (3)按下启动按钮，洗衣机按照所选择的方式进行洗涤，全过程如下所示。 如选择了标准全程洗涤，高水位，按下启动按钮，进入洗涤过程，首先进水，到达水位停止进水并正转洗涤，正转洗涤8s后暂停2s反转洗涤，反转洗涤8s后暂停2s;如此反复10min后开 始排水，水位降至低位后延时5s开始脱水，30s后停止脱水进入清漂过程。清漂过程与洗涤过程相似，只是电动机正反转的时间不同，清漂总时间不同。经过进水?清漂?排水?脱水?第二次进水?第二次清漂?第二次排水，完成清漂过程进行最后脱水，2min后停止脱水，报警蜂鸣器间断接通10次，以示洗衣全过程结束，关断电源。 (4)水位选择要求按动水位按钮一次，进行一次水位选择，按照高中低循环式选择，某个水位被选择时，对应水位指示灯亮。在洗衣过程中，按水位按钮都有效，除排水和脱水状态外，洗衣桶的水位低于现选择的水位时将进水。 (5)洗涤程序选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照全程洗，清漂洗，脱水循环式选择，对应的指示灯点亮。洗衣机工作后，按此按钮无效。 6)洗涤方式选择要求按动一次程序选择按钮，进行一 ( 次选择，按照标准洗，轻柔洗循环式选择，对应的指示灯点亮。洗衣机工作后，按此按钮无效。 (7)如清漂过程中，清漂指示灯断续点亮，显示系统处于清漂过程中。清漂过程结束，清漂指示灯熄灭。洗涤过程，脱水过程与此相同。 (8)洗衣过程中，按下启动/暂停按钮，暂停洗衣，再按启动/暂停按钮，系统从暂停点处开始运行。洗衣过程中按下电源开/关按钮,系统复位并断开电源。 十六( I/0端子分配及接线图 2.1 I/0端子分配 图2.1 I/O端子分配图 2.2I/0端子接线图 图2.2 I/0端子接线图 十七( 控制系统的方框图 3.1全过程流程图 开始 选择洗涤方式洗涤程序水 位 N 标准洗 涤, Y 全程洗 涤, Y 清漂加脱水, 起动 N Y 起动 起动 按照选择方式洗 涤 按照选择方式清 漂 按照选择方式最后脱 水 (标准:2min) (轻柔:1min) 工作完成报警 停机 3.2洗衣过程流程图 图3.1 全过程流程图 进水 到达选择水位 电动机正转 (标准:8s 轻柔:3s) 电动机停止(2s) 电动机反转 (标准: 8s 轻柔:3s) 电动机停止 (2s) 洗涤时间到, N (标准:10min 轻柔: 6min) Y 排水(时间:到达水位 后再延时5s) 洗涤过程脱水(30s) 图3.2 洗涤过程流程图 3.3清漂过程流程图 进水 到达选择水位 清漂正转 (标准: 8s 轻柔: 3s) 电动机停止(2s) 清漂反转(标准: 8s 轻柔: 3s) 电动机停止(2s) 清漂 过程 脱水 (30s) N 清漂时间到? (标准:5min 轻柔:2min) 排水(排水时间:到达 低水位后再延时5s) 脱水次数等于1, Y 最后过程脱水 图3.3 清漂过程流程图 十八( 程序主要环节剖析 4.1各状态下部分输出器件的关系 1各状态下部分输出器件的关系 4.2主要程序 图4.1 二分频电路梯形图 X000为电源开/关按钮，采用了二分频电路。按一下X000电源启动，再按一下则关闭电源。M150的作用是等洗衣过程完毕，M150闭合，起到 了洗衣过程结束时的关闭电源作用。 二分频时序图如下。当按第一下，电源接通;再按一下，电源断开;再按，则会闭合，如斯是循环。 图4.2 二分频时序图 图4.3 水位选择梯形图 此段梯形图为水位选择，默认情况下K1C1，M2闭合，选择了低水位。再按C1就被复位了，水位回到默认的中水位。 图4.4 洗涤程序选择梯形图 X003为洗涤程序选择按钮，如果洗涤方式已经选择了轻柔洗，则X0003不起选择程序作用，在此只讨论在标准洗的情况下的程序选择。在选择了标准洗后，默认情况下是全程洗的，按一下X003则选择了漂洗加脱水，再按一下则选择的是脱水，再次按X003则又回到了默认状态。 图4.5 传送指令梯形图 上图为传送指令，通过赋值，来控制电动机的正反转时间，停止时间。 图4.6 脱水环节梯形图 上图为脱水环节，此时电动机正转，排水、脱水阀门打开，脱水2次完成此环节。 图4.7 蜂鸣器控制梯形图 上图为蜂鸣器的控制，当脱水过程完成后，蜂鸣器响，M150接通，前面的二分频电路接通一次，实现关闭电源作用。 十九( 心得体会 经过将近二周的全自动洗衣机PLC课程设计，让我收获颇丰，不仅熟悉了全自动洗衣机的工作过程，还学会了使用步进指令。步进指令简单，直观，易于阅读，使用它来控制洗衣机的工作过程，真的很是方便。 从图书馆借来的《PLC应用技术易读通》一书中，有很多和老师布置课题相似的题目，其中有音乐喷泉控制系统，三相步进电机控制系统等，也有全自动洗衣机控制，不过其是用SFC图来控制的，而且I/O点数很少，我参考着课本上的例子，把它转化成步进梯形图，然后又在此基础上不断进行扩展修改，最终完成梯形图的编程，当时很有成就感，就决定把书上的那些实例复印下来，方便自己以后好好研究。 几天的课程设计，让我加深了对PLC的认识和理解，也知道了PLC应用于工业控制的优点所在，更重要的是让我看到了自己知识的匮乏，也坚定了以后要不断的学习，不断的向身边的人虚心请教，同时要借助于图书馆和网络来扩充自己的知识面的决心。也只有这样，在以后的社会竞争中，自己才能有立足之地，才能有所作为。 参 考 文 献 1文辉,张志芳. PLC应用技术易读通. 北京:中国电力出版社，2008 2初.PLC基础及应用.第2版. 北京.机械工业出版社.2007 3晶.维修电工(高级).北京.机械工业出版社.2007 附录 梯形图