洗衣机自动控制全程洗清漂洗报告.doc

洗衣机自动控制全程洗清漂洗.doc 佛山科学技术学院课程用纸 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，标准洗 1 佛山科学技术学院课程设计用纸 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 2 佛山科学技术学院课程设计用纸 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， 3 佛山科学技术学院课程设计用纸 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。 4 佛山科学技术学院课程设计用纸 二( 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 5 佛山科学技术学院课程设计用纸 2.2I/0端子接线图 图2.2 I/0端子接线图 6 佛山科学技术学院课程设计用纸 三( 控制系统的方框图 3.1全过程图 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 7 图3.1 全过程流程图 佛山科学技术学院课程设计用纸 3.2洗衣过程流程图 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 8 佛山科学技术学院课程设计用纸 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 9 佛山科学技术学院课程设计用纸 四( 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主要程序分析 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， 10 佛山科学技术学院课程设计用纸 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。 11 佛山科学技术学院课程设计用纸 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。 12 佛山科学技术学院课程设计用纸 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 图为脱水环节，此时电动机正转，排水、脱水阀门打开，脱水2次完上 成此环节。 图4.7 蜂鸣器控制梯形图 13 佛山科学技术学院课程设计用纸 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。 五( 心得

体会

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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。 14 佛山科学技术学院课程设计用纸 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 .PLC基础及应用.第2版. 北京.机械工业出版社.2007 2初 3晶.维修电工(高级).北京.机械工业出版社.2007 15 佛山科学技术学院课程设计用纸 附录 梯形图 16 佛山科学技术学院课程设计用纸 17 佛山科学技术学院课程设计用纸 18 佛山科学技术学院课程设计用纸 19 佛山科学技术学院课程设计用纸 20 佛山科学技术学院课程设计用纸 21 佛山科学技术学院课程设计用纸 22 佛山科学技术学院课程设计用纸 23 佛山科学技术学院课程设计用纸 24 佛山科学技术学院课程设计用纸 25 佛山科学技术学院课程设计用纸 26 佛山科学技术学院课程设计用纸 27 佛山科学技术学院课程设计用纸 28 佛山科学技术学院课程设计用纸 29