1、 1 电气控制与电气控制与 PLCPLC 课程设计说明书课程设计说明书 题题 目：目： 工业洗衣机控制系统设计工业洗衣机控制系统设计 成绩： 指导老师签名： 日期： 2 1.1.系统概述系统概述 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础 上开发起来的，现已广泛应用于控制的各个领域。它以微处理器为核心，用 编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，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。 PLC 是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物，所以在工业控制 方面，它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点。 本次设计的全自动洗衣机采用 PLC 控制系统
2、，其优点是能大大提高工作 效率，和适应很多的工作环境。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序 是由单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂， 编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时要有多种电 路保护装置， 如电流保护、 电压保护、 过载保护、 过热保护及欠压保护等等 这 样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用，在 各种控制系统中广泛运用的 PLC 能克服单片机的缺点。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。因此在运用中，硬件 也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。 设计中 pLC 控
3、制器控制端口输出，控制电机接触器线圈输出，以达到控 制电机的工作或停止。两个电机，一个电机应用于洗涤另一个电机用与抽水 进水装置。四个传感器分别用来检测排空检测、高水位检测、中水位检测、 低水位检测。检测信号输入到 PLC 中相应的开关作为工作输入信号。多路转 换开关有人们操作制定工作模式，多个按钮来控制电源接通或断开。 全自动洗衣机的控制要求 1）PLC 投入运行，系统处于初始状态准备好启动； 2）启动时开始进水； 3）水满(上限位)时停止进水并开始洗涤正转； 4）正转 30s 后暂停； 3 5）暂停 2s 后开始洗涤反转； 6）反转 30s 后暂停； 7）暂停 2s 后，若正、反转未满 5
4、 次时，返回从正洗开始的动作； 8）暂停 5s 后，若正、反洗涤满 5 次时则开始排水； 9）水位下降到低水位时开始脱水井继续排水； 10）脱水 30s 即完成一次从进水到排水的大循环过程； 11）若完成 2 次大循环，洗完报警 3s 后自动停机； 12）可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警； 输入点： 输出点： 启动 x1 低水位检测 x11 启动洗衣机 y1 停止 x2 手动排水 x12 进水阀 y2 高水位 x3 手动脱水 x13 正转 y3 中水位 x4 反转 y4 低水位 x5 排水 y5 排空检测 x6 脱水 y6 高水位检测 x7 报警 y7 中水位检测 x10
5、2 . 2 . 方案论证方案论证 2.12.1 控制系统的比较控制系统的比较 PLC 系统的特点： 1）可靠性高，PLC 作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的 工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障 时间长。 2）使用方便灵活，PLC 采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因 此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选 4 择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC 的特殊模块增多这些可以 满足不同的控制要求，使 PLC 的使用更加灵活与多变。 3）编程简单，PLC 的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广
6、大工 程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序 简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统 一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算 机控制容易。 单片机系统的特点： 1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性差。 2）编程和 PLC 相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是 C 语言， 这些高级语言和 PLC 语言相比，难以学习。 3）功能单一只具有使用中所需要的功能。但是，它结构简单，处理速度快。 2.22.2 洗衣机的洗衣机的 PLCPLC 控制系统概述控制系统概述 全自动洗衣机采用 PLC 控制系统将大大提高工作效率， 和适应工作环境的能 力。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作
