全自动洗衣机的PLC控制_plc全自动洗衣机控制
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全自动洗衣机的PLC控制
1．控制要求
全自动洗衣机的PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水，延时2秒后开始正转洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3s后，若正、反洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s结束全部过程，自动停机。
此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、排水、脱水及报警。洗衣机系统结构图如图1所示。
进水阀水位开关PLC电动机正反转排水阀 图1 全自动洗衣机的系统结构图
2．PLC选型及硬件配置
通过分析控制任务，这个控制系统共需要9个数字量输入和6个数字量输出，CPU型号可以选择S7-300PLC的CPU314(6ES7 314-1AG14-OABO),数字量输入模块DI32×DC24V,数字量输出模块D032×DC24V/0.5A(6ES7 322-1BLOO-OAAO)，不需要扩展模块。
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3．分配I/O地址表
全自动洗衣机的PLC控制共需要9个数字量输入和6个数字量输出，其控制系统输入和输出设备I/O分配和中间状态I/O分配如表1和表2所示。
表1 全自动洗衣机控制系统输入和输出设备I/O的分配 输入信号
符号 启动按钮SB1 停止按钮SB2 高水位选择开关SB3 低水位选择开关SB4 手动排水开关SB5 手动脱水开关SB6 高水位浮球开关SB7 低水位浮球开关SB8 水排空浮球开关SB9 过载FR
表2 全自动洗衣机控制系统中间状态I/O分配 中间存储位
符号
自动方式状态AUTO 手动方式状态MANU 水位达到设定水位SC 延时2s的条件T2S 延时3s的条件T2S1 延时3s的条件T2S2 自动排水状态AUPAIS 自动脱水状态AUTUOS
地址 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M0.7
符号
电动机正转15s Time1 电动机反转15s Time2 脱水桶脱水10s Time3 洗衣完毕报警10s Time4 正转完毕，延时3s Time5 反转完毕，延时3s Time6
定时器
地址 T38 T39 T40 T41 T42 T43
地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1
符号 进水电磁阀YVI 排水电磁阀TVO 正转继电器KA1 反转继电器KA2 脱水电磁阀KAM 报警器ALARM
输出信号
地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 4．PLC外部接线图
PLC的外部接线图如图2所示。
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图2 PLC外部接线图
5．控制流程图
控制流程图分为手动强制操作流程图和自动正常运行流程图，分别如图3和图4所示。
开始正常运行否按动停止按键是洗涤电动机和脱水槽停止转动，停止进水和排水打开手动排水开关是排水打开手动排水开关否打开手动脱水开关是脱水结束否
图3 手动强制操作流程图
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开始设定水位按动启动按钮进水否水位到设定水位是停止进水正转洗衣否计时15s是停止洗衣计时3s计时3s否是反转洗衣计时15s是停止洗衣计时3s是洗衣3次洗衣3次是排水否水是否排完是脱水否否否否计时10s是洗衣过程运行3次是洗完报警报警10s是结束否否
图4 自动正常运行流程图
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6．梯形图程序
梯形图见附录。
7．仿真运行结果
（1）选择高水位，按下启动按钮，洗衣机开始进水，如图5所示。
图5 洗衣机进水仿真图
（2）水位到达设定水位，停止进水，并开始延时3s，如图6所示。
图6 延时仿真图
（3）延时时间到，洗衣机开始正转洗涤，正转洗涤15s，如图7所示。
图7 正转洗涤仿真图
（4）正转洗涤结束，开始3s延时，如图8所示。
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图8 3s延时仿真图
（5）3s延时到，洗衣机开始反转洗涤，反转时间15s，如图9所示。
图9 反转洗涤仿真图
（6）反转洗涤结束后，又开始正转洗涤，此过程循环三次，如图10所示。
图10 洗衣循环三次仿真图
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（7）循环3次结束，洗衣机开始排水，如图11所示。
图11 洗衣机排水仿真图
（8）水位降到水排空浮球处，停止排水，开始甩水，如图12所示。
图12 洗衣机甩水仿真图
（9）甩水结束，又开始进水，进行大循环，循环3次，如图13所示。
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图13 洗衣大循环仿真图
（10）洗衣结束，开始报警，报警时间10s，如图14所示。
图14 洗衣结束报警仿真图
8．心得体会
通过两周时间的课程设计，让我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用技巧也有了更深刻的理解。在对理论的学习运用中，提高了我的工程素质，对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。同时培养了我在自主研究和独立处理问题时候的掌握和分析的能力。更重要的是我学到了刻苦专研，耐心、细心的精神，感谢此次课程设计过程中老师的细心指导。
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附录 洗衣机控制梯形图程序
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