基于PLC的洗衣机.doc
《基于PLC的洗衣机.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于PLC的洗衣机.doc(44页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、洛阳理工学院毕业设计(论文) 可编程控制器在智能洗衣机中的控制应用摘 要本课题设计的主要研究内容是PLC技术在洗衣机洗衣过程中的控制,通过编写指令来控制洗衣的每一个过程,实现洗衣过程的连续性,自动化。考虑到在以往老式洗衣机中,加水,洗衣,排水和甩干都是独立不连续的单个步骤,需要手动去完成;同时结合宿舍楼中洗衣机的实例,针对这种全自动洗衣机洗衣不净的情况进行了系统改造,在其一键式的基础上增加了几个按钮,这些按钮的增加能确保所洗衣服更加干净,省时且在一定程度上节约了电能,本课题主要解决的就是这个问题。在如今我们这个提倡低碳环保的社会里具有重要意义。在自动控制的同时又增加有手动功能,能确保在遇到紧急
2、情况急停后排水等后续步骤的方便进行。此系统的程序应用三菱程序编写,使用FX系列软件进行编程和调试。在软件上生成了梯形图,并进行了拼写检查,程序能够实现预定的效果。关键词:PLC,一体化,自动洗衣机THE APPLICATIONS OF PLC IN AUTOMATIC WASHING MACHINEABSTRACTThe design of the main issues is PLC technology in the washing machine laundry process control, laundry by writing commands to control every p
3、rocess, to achieve continuity of laundry process automation. In the past, washing machine, add water, laundry, water, and drying are separate discrete individual steps. This issue is mainly to solve the problem of control by PLC, the independent process of continuous complete laundry process to achi
4、eve integration. This can greatly save our time, of great significance.Combined with life in the washing machine example, some of the functions of automatic washing machines were modified. Automatic washing machine for dirty laundry system reform carried out in the washing machine based on one butto
5、n to increase the number of buttons that can ensure that the increase in laundry cleaner.While there are manual features automatically, to ensure the laundry process easier. We use Mitsubishi programming for application of this system, using FX series of software programming and debugging. The softw
6、are generates a ladder, and makes a check of editor that the program can achieve the expected results. KEY WORDS: PLC, integration, automatic washing machine 5目录前言1第1章 PLC简介21.1 PLC的定义21.2 PLC的特点21.2.1可靠性高,抗干扰能力强21.2.2配套齐全,功能完善,适用性强21.2.3 .易学易用,深受工程技术人员欢迎31.2.4系统的设计、建造工作量小31.2.5体积小,重量轻,能耗低31.3 PLC类型
7、31.3.1按 I/O 点数分类31.3.2按结构分类41.3.3按功能分类5第2章 各类指令简介62.1 各类指令62.1.1 基本指令62.2 功能指令72.2.1传送指令MOV72.2.2 块传送型指令DMOV82.3 主控指令82.3.1 MC、MCR指令8第3章PLC控制系统设计原则和设计步骤103.1设计原则103.2设计步骤10第4章 PLC选型与I/O分配124.1 PLC选型124.1.1合理的结构型式124.1.2安装方式的选择124.1.3相应的功能要求124.1.4响应速度要求124.1.5系统可靠性的要求134.1.6 选择结果134.2 I/O口分配134.3 系统
8、要求14第5章 智能洗衣机程序设计155.1 智能洗衣机工作要求155.1.1 工作流程示意图155.1.2 设备要求165.2 程序流程图165.2.1 自动运行流程图165.3 顺序功能图185.4 程序20结论24谢 辞25参考文献26附录27外文资料翻译32前言可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置,它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域,它以微处理器为核心,用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。该设计为智能洗衣机的PLC控制,主要介绍了智能洗衣机的工作原理,控制
9、系统的PLC的选型和资源的配置,控制系统程序设计与调试,控制系统PLC程序。首先,针对洗衣机的全自动化产生的问题进行针对性的解决。在程序内部设置了三条可供选择的程序以便于进行时间的调节。即根据不同的洗衣量来决定到底应用哪条程序,这是智能洗衣机的变化所在,因为洗衣量不同就需要不同的时间来洗。假如我用的是相同的时间,那么,第一:我可能面临洗不净的问题;第二:就是衣服洗净了,时间也浪费了。正对以上情况设计了这套程序,希望能达到既节约了时间又节约了资源,而且有好的洗衣效果其次,增加了部分手动功能。用户如果在几十分钟的洗衣过程中感觉到时间太长,那么手动功能能够解决这个问题。按下手动功能你就能让洗衣机实现
10、手动排水和手动甩干。 第1章 PLC简介1.1 PLC的定义可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC,PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器,用于控制机械的
11、生产过程。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写。1.2 PLC的特点1.2.1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。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以
12、编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。1.2.2配套齐全,功能完善,适用性强PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。1.2.3 .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
13、工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。1.2.4系统的设计、建造工作量小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。1.2.5体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm
14、,重量小于150g,功耗仅数瓦。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。PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。对 PLC 的分类可以根据结构、功能的差异等进行大致分类。 1.3 PLC类型1.3.1按 I/O 点数分类(1) 微型 PLC:I/O 点数小于 64点的 PLC 为超小型或微型 PLC。 (2) 小型 PLC:I/O 点数为 256 点以下,用户程序存储容量小于 8KB 的为小型 PLC。它可以连接开关量和模拟量 I/O 模块以及其他各种特殊功能模块,能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通信联网等功能。如西门子公司的 S7-200P
15、LC,三菱公司的 F1、F2和 FX0 系列 PLC 都属于小型机。 (3)中型 PLC:I/O 点数在 5122048 点之间的为中型 PLC。它除了具有小型机所能实现的功能外,还具有更强大的通信联网功能、更丰富的指令系统、更大的内存容量和更快的扫描速度。如西门子公司的 S7-300PLC、三菱公司的 A1S 系列 PLC 都属于中型机.(4)大型 PLC:I/O 点数为 2048 点以上的为大型 PLC。它具有极强的软件和硬件功能、自诊断功能、通信联网功能,它可以构成三级通信网,实现工厂生产管理自动化。另外大型 PLC 还可以采用三个 CPU 构成表决式系统,使机器具有更高的可靠性。如西门
16、子公司S7-400系列 PLC、三菱公司的 A3M、A3N 系列 PLC 都属于大型机。 1.3.2按结构分类 (1)整体式 PLC,将 CPU、I/O 单元、电源、通信等部件集成到一个机壳内的称为整体式 PLC。整体式PLC由不同 I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。 基本单元内有 CPU、 I/O 接口、与 I/O 扩展单元相连的扩展口以及与编程器相连的接口。扩展单元内只有 I/O 接口和电源等,没有 CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。它还配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。整体式 PLC 一般都是小型机。 (2)模块式 PLC,模
17、块式 PLC 是将 PLC 的每个工作单元都制成独立的模块,如 CPU 模块、I/O 模块、电源模块(有的含在 CPU 模块中)以及各种功能模块。模块式 PLC 由母板(或框架)以及各种模块组成。把这些模块按控制系统需要选取后,安插到母板上,就构成了一个完整的 PLC系统。这种模块式 PLC 的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型 PLC 一般采用模块式结构。例如,西门子公司的 S7-300系列、S7-400 系列 PLC 都采用模块式结构形式。 (3)叠装式 PLC,将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式 PLC。叠装式 PLC 将 C
18、PU 模块、电源模块、通信模块和一定数量的 I/O 单元集成到一个机壳内,如果集成的 I/O 模块不够使用,可以进行模块扩展。其 CPU、电源、I/O 接口等也是各自独立的模块,但它们之间要靠电缆进行连接,并且各模块可以一层层地叠装。叠装式 PLC 集整体式 PLC 与模块式PLC优点于一身,它不但系统配置灵活,而且体积较小,安装方便。西门子公司的 S7-200系列 PLC 就是叠装式的结构形式。 1.3.3按功能分类(1)低档 PLC,具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能,还可有少量的模拟量 I/O、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模
19、拟量控制的单机控制系统。 (2)中档 PLC,除具有低档 PLC 的功能外,还具有较强的模拟量 I/O、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程 I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID (比例、积分、微分控制)控制等功能,以适用于复杂控制系统。 (3)高档 PLC,除具有中档 PLC 的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、函数、表格、CRT可编程控制器原理与应用显示、打印和更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。 一般低档机多为小型 PLC,采用整体式结构;中档机可为大、中、小型 PLC,其中小型 PLC 多采用整体式结构,
20、中型和大型 PLC 采用模块式结构。洛阳理工学院毕业设计(论文)第2章 各类指令简介2.1 各类指令2.1.1 基本指令FX2N系列PLC共有27条基本指令可以完成基本的逻辑控制,顺序控制等程序的编写,指令可驱动的软元件和指令的程序步如下表所示。表2-1FX2N系列PLC基本指令助记符功能操作数程序步LDa触点逻辑运算开始X、Y、M、S、T、C1LDIb触点逻辑运算开始X、Y、M、S、T、C1LDP上升沿检出运算开始X、Y、M、S、T、C2LDF下降沿检出运算开始X、Y、M、S、T、C2AND串联a触点X、Y、M、S、T、C1ANI串联b触点X、Y、M、S、T、C1ANDP上升沿检出串联连接X
21、、Y、M、S、T、C2ANDF下降沿检出串联连接X、Y、M、S、T、C2ORa触点并联连接X、Y、M、S、T、C1ORIb触点并联连接X、Y、M、S、T、C1ORP上升沿检出并联连接X、Y、M、S、T、C2ORF下降沿检出并联连接X、Y、M、S、T、C2ANB并联电路块的串联连接无1ORB串联电路块的并联连接无1PLS上升沿检出指令Y、M1PLF下降沿检出指令Y、M1MC公共串联触点的连接Y、M3MCR公共串联触点的清除指令N2MPS运算存储无1MRD存储读出无1MPP存储读出与复位无1INV运算结果的取反无1NOP无动作无2END程序结束无1OUT线圈驱动指令Y、M、S、T、CY、M、S:1
22、特殊M:2T:3C:3-5SET线圈接通保持指令Y、M、SY、M:1S、T、C、特殊M:2D,V,Z,特殊D:3RST线圈接通清零指令Y、M、S、T、C、DY、M、S:1T,C:3D,V,Z,特殊D:32.2 功能指令2.2.1传送指令MOV指令特点:当MOV执行的条件满足时,将原操作数中的数据传送到目标操作数中,若原操作数是一个变数,需采用脉冲型传送指令。32位数据需用DMOV传送。传送指令的名称、助记符、功能号、操作数、程序步长等如下表所示。表2-1 传送指令的格式指令名称助记符功能号操作数程序步长传送MOVFNC12SD16位:5步;32位:9步;K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 PLC 洗衣机