PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用.doc

PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用
目录
1 控制目的与要求 3
2 洗衣机的工艺流程 3
衣机的工作过程 3
全自洗衣机的PLC控制系统的构成 3
3 总体方案设计 4
4 洗衣机硬件电路设计 5
洗衣机的硬件连接图设计 5
洗衣机的元件选择和I/O点分配 6
5 软件设计 7
6 组态界面设计 9
7 安装调试过程 10
InTouch与PLC的通信 10
PLC程序调试 11
组态界面调试 11
9 测试结果分析 14
10 心得体会 14
附录1 15
附录2 全自动洗衣机LAD程序 18
PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用
1 控制目的与要求
根据全自动洗衣机的控制系统要求,设计一控制系统,该系统应保证安全、可靠运行的情况,实现计算机自动监控运行。
2 洗衣机的工艺流程

(1) 该种洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时,通过电控系统是进水阀打开,经进水管将水注入到外桶。排水时,通过电控系统使排水阀打开,将水由外桶排到机外。
(2) 洗涤正转、反转有洗涤电动机驱动波盘正、反转实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
(3) 高、中、低水位开关分别用用来检测高、中、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。
(4) 停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。
脱水按钮用来实现手动脱水。

全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。内桶可以旋转,作脱水(甩干)用。内桶的四周有很多小孔,室内外桶的水流相通。

图1 全自动洗衣机外形结构简图
总体方案设计
通过对全自洗衣机的控制要求分析,主体控制设备选用PLC,它具有强大的数字处理功能,同时也可以作为开关量的输入、输出控制。我选择的是西门子的S7-200, 工作过程可以看成下图:
图2 洗衣机工作过程图
根据控制目的和要求,经过仔细分析各种因素,制定了整体的设计方案:以西门子的PLC(S7-)为核心,完成对输入输出点的控制。监控系统通过MODBUS通信协议与PLC(S7-)进行I/O点的通信。输入部分包括:启动/停止按钮输入;输出部分包括:装料和卸料的控制,电机的正转与反转的控制。模块框图如图3所示。
根据设计要求综合各方面考虑,本设计所要实现的功能就是用PLC控制洗衣服的全过程,同时还可以通过计算机对它进行监控。在此的基础上我对本设计的大体思路做了如下的方框图设计,也即大的四个部分输入控制部分,输出控制部分,PLC和计算机。其中PLC和计算机通过MODBUS进行连接和控制。
图3 洗衣机总体设计方案
(1)根据洗衣机的控制要求分析,采用PLC控制原理,计算机由InTouch软件实现,PLC使用S7-200 CPU
(2)由西门子编程语言LAD、FBD或STL 编制控制程序,并由其完成控制要求。
(3)通过工控机与PLC进行通讯连接控制PLC,通过MODBUS协议建立PLC控制屏与InTouch监控界面的连接,用InTouch监控界面显示洗衣机的动态工作过程。
4 洗衣机硬件电路设计
洗衣机的硬件连接图设计
(1)为了系统安全、可靠、稳定地运行,主电路由隔离开关QS,熔断器FU,接触器KM的主触点,热继电器FR的热元件与电动机构成,如图3:
图4 主电路
(2)控制电路由总停开关,启动按钮,停止按钮、手动排水按钮,手动脱水按钮,中间继电器线圈及常开辅助触点,接触器的线圈及常开辅助触点及熔断器构成。系统PLC控制电路如图4所示
图5 PLC控制电路
洗衣机的元件选择和I/O点分配
表1 全自动洗衣机控制元件选择
序号
器件名称
型号规格
数量
厂商
1
继电器
SSR-D205W
5
北京灵通
2
指示灯
XB2BVB3C
2
施耐德
3
熔断器
2
4
隔离开关
2
5
PLC电源
1
主电源
1
6
接触器
LC1-D5011
5
施耐德
7
PLC 主机
S7-200
1
西门子
8
普通PC机
方正电脑
1
方正集团
9
组态软件
INTOUCH
1
WONDERWARE
10
电动机
1
表2 PLC的I/O控制点分配
输入
按钮
输出
设备

启动按钮

电动机正转

停止按钮

电动机反转

排水按钮
Q0.