洗衣機(jī)PLC程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳解

摘要
該創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要介紹了全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理、控制系統(tǒng)的PLC的造型和資源的配置、控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試、控制系統(tǒng)PLC程序。根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理，利用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)控制，說(shuō)明了PLC控制的原理方法，特點(diǎn)及控制洗衣機(jī)的特色。通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)三菱的FX2N系列PLC的特點(diǎn)有了深入的理解。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了三菱的FX2N系列PLC的特點(diǎn)，對(duì)按鈕、電磁閥、開(kāi)關(guān)等其它一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化。

關(guān)鍵詞：PLC；程序控制器；洗衣機(jī)；全自動(dòng)；

電氣時(shí)代的許多發(fā)明給人們的生活帶來(lái)了許多方便，如電燈，電視，電飯鍋，洗衣機(jī)等。其中洗衣機(jī)作為人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的一種家用電器，深受喜愛(ài)。為了提高人民的生活水平和質(zhì)量，提高洗衣機(jī)的性能，使其更方便于操作，現(xiàn)用PLC控制系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)合洗衣機(jī)的原理，設(shè)計(jì)全自動(dòng)控制裝置，從而使洗衣機(jī)的性能得到很好的提高。此控制裝置的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單,直觀,方便,一般人皆可操作。

一、 設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
在洗衣機(jī)控制方面，在PLC問(wèn)世之前，控制領(lǐng)域中是繼電器占主導(dǎo)地位。但繼電器控制領(lǐng)域有著十分明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差、尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)、重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。再者傳統(tǒng)洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由以單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，編寫(xiě)洗滌、脫水程序相對(duì)復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)，要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)以及欠壓保護(hù)等等。這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率，無(wú)形的增加了維修成本費(fèi)用。在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的PLC能克服單片機(jī)的缺點(diǎn)，它是整體模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡(jiǎn)單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單。因此在該設(shè)計(jì)中采用了PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作過(guò)程。

二、 控制要求
PLC送電，系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)開(kāi)始進(jìn)水，水位到達(dá)高水位時(shí)停止進(jìn)水，并開(kāi)始洗滌正轉(zhuǎn)。洗滌正轉(zhuǎn)15秒,暫停3秒；洗滌反轉(zhuǎn)15秒后，暫停3秒為一次循環(huán)，若循環(huán)不足3次，則返回洗滌正轉(zhuǎn)；若小循環(huán)達(dá)3次，則開(kāi)始排水。水位降到低水位時(shí)開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水。脫水10秒即完成一次大循環(huán)。大循環(huán)不足3次，則返回進(jìn)水，進(jìn)行下一次大循環(huán)。若完成3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警后10秒結(jié)束全部過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。

三、 方案可行性
洗衣機(jī)從 洗滌正轉(zhuǎn)15s→→暫停3s→→ 洗滌劑反轉(zhuǎn)15s→→暫停3s ，可使用FR-A540變頻器的程序運(yùn)行功能實(shí)現(xiàn)，用變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。輸入輸出信號(hào)可使用三菱FX2N-64MR控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了三菱FX2N系列PLC的特點(diǎn),對(duì)按鈕,電磁閥,開(kāi)關(guān)等其他一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時(shí)間由PLC內(nèi)計(jì)數(shù)器控制,所以只要改變計(jì)數(shù)器參數(shù)就可以改變時(shí)間?？梢园焉厦嬖O(shè)定的程序時(shí)間定下來(lái),作為固定程序使用,也可以根據(jù)衣物的質(zhì)地,數(shù)量及油污的程度來(lái)編程。只要稍作改變,就可以設(shè)計(jì)出諸如要多洗多甩的牛仔類(lèi)衣物,輕洗輕甩的羊毛類(lèi)衣物以及通用的標(biāo)準(zhǔn)洗滌程序,充分表現(xiàn)現(xiàn)代家電品的實(shí)用性。

四、 實(shí)施步驟
(1) I/O端口分配。見(jiàn)下表：

(2) 變頻器端口參數(shù)設(shè)定
1） 系統(tǒng)清零。
2） 設(shè)定Pr.79=5（程序運(yùn)行模式）；Pr.8=1s(減速時(shí)間)。
3） 設(shè)定Pr.200=0/2(電壓/時(shí)間)
4） 程序運(yùn)行第一組設(shè)定
Pr.201=1、50、0：00 Pr.202=1、0、0：15
Pr.203=2、50、0：18 Pr.204=1、0、0：33
5） 程序運(yùn)行第二組設(shè)定
Pr.211=1、50、0：00 Pr.212=1、0、0：20

（3）洗衣程序控制綜合接線(xiàn)圖

（4）程序控制流程圖
程序中狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件是X3（高水位）和X4(低水位)，這是靠傳感器控制的。

(5)程序控制步進(jìn)梯形圖
（6）程序控制指令

五、結(jié)束語(yǔ)
這次設(shè)計(jì)，不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不是很完美，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的知識(shí)是這次創(chuàng)新設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，會(huì)使我終身受益。通過(guò)這次創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使我明白學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷積累的過(guò)程。還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-455973.html

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