全自动洗衣机PLC控制电气控制课程设计

摘要全自动洗衣机诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使全自动洗衣机显得更加智能化。全自动洗衣机的诞生极大的方便了人们的生活。该课程设计就PLC在全自动洗衣机的控制系统中的应用做了详细的介绍。实现洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停止的循环过程。设计了相应的程序，结合相应的硬件系统，并通过三菱FX2N系列PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活,而且结构简单，抗干扰能力强。三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备更是符合全自动洗衣机控制系统的要求与特点。该设计选择三菱可编程控制器FX-32MR为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。关键词：全自动洗衣机；可编程控制器；自动化ABSTRACTSincethebirthoffullautomaticwashingmachine,isconstantlybeingimproveditsinternalcircuitcontrolsystem.Designbegantodiversity,sothatthefullautomaticwashingmachinemoreintelligent.Thebirthoffull-automaticwashingmachineisagreatconveniencetopeople'slife.ThecurriculumdesignistheapplicationofPLCintheautomaticwashingmachinecontrolsystemindetail.Thewashingmachine,washingbywater,drainage,dewatering,alarmtothecirculationprocessautomaticallystop.Thedesignofthecorrespondingprogram,combinedwiththecorrespondinghardwaresystem,andthroughtheMitsubishiFX2NseriesPLCsimulationsystemtosimulatetherunningprocessoffull-automaticwashingmachine.Programmablelogiccontroller(PLC)tothemicroprocessorasthecore,usuallyusedtoprogramdesign,onthebasisofsystemelectricalschematicdiagramofrelaycontactorcontrolladderdiagramprogrammingeasy,convenient,flexiblemodificationandexpansionfunction,simplestructure,stronganti-interferenceability.MitsubishiPLCinstructionrich,youcantakeavarietyofoutput,inputexpansionequipment,hasawealthofspecialextensionequipment,includinganaloginputdevicesandcommunicationsequipmentisconsistentwiththefullautomaticwashingmachinecontrolsystemrequirementsandcharacteristics.ThispaperchooseMitsubishiprogrammablecontrollerFX-32MRasthecorecomponents,focusingonthehardwareinterfacedesign,programmingtheladderdiagramandinstructionlist,realizetheautomationoffullyautomaticwashingmachinecontrolsystem.Keywordsfullautomaticwashingmachine;automation;programmablelogiccontroller目录1绪论...........................................................11.1课题概述.......................................................11.2洗衣机发展概况.............................................11.3课题研究的目的与意义.......................................11.4本课题研究的主要内容.......................................22系统硬件设计.....................................................32.1系统简介...................................................32.1.1全自动洗衣机的工作原理...............................32.1.2系统的控制要求.......................................42.2系统的组成与功能...........................................42.3系统控制主电路.............................................52.4PLC控制系统设计...........................................62.4.1PLC的选型...........................................62.4.2I/O分配表...........................................72.4.3PLC接线图...........................................73系统软件设计.....................................................83.1程序流程图.................................................83.2程序说明..................................................104系统仿真........................................................134.1FXGPWIN编程软件的介绍....................................134.2仿真结果..................................................145GX与GT软件简介与结合仿真......................................175.1GX与GT软件介绍..........................................175.2仿真结果..................................................17结束语.............................................................20致谢.............................................................21参考文献...........................................................22附录A梯形图.....................................................23附录B指令表.....................................................2511绪论1.1课题概述本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，本文的课题源于市场上洗衣机产品。采用PLC控制开发的周期短，开发成本低，可以直接用于工业现场控制。PLC控制具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目，可靠性高，丰富的I/O卡件，质优价廉，性价比高，安装简单，维修方便，PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。因为它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能，所以在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统设计的灵活性及控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。1.2洗衣机发展概况世界上第一台洗衣机于1858年诞生，但这台洗衣机使用费力，且损伤衣服，因而没被广泛使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人发明了木制手摇洗衣机。1880年，美国发明了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。蒸汽洗衣机之后，水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。1910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。1922年，美国改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。1932年，美国研制成功第一台前装式滚筒洗衣机。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。1.3课题研究的目的与意义本课题主要着重于全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、排水、脱水、报警，所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。控制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间、调试周期，且要降低成本。传统的洗衣机采用继电器控制的优点是装置结构简单、价格便宜、抗干扰能力强。但是，这也是随之带来的一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手2工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。这种电路接线多，只适用于小型的控制电路。采用PLC控制比继电器控制好的多，我们采用PLC来控制。（1）易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。（2）可靠性高，抗干扰能力强，高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。（3）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。（4）体积小，重量轻，能耗低，由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。1.4本课题研究的主要内容本课题需研制出可靠性高、易于操作的全自动洗衣机控制方法，该系统采用PLC控制