PLC自动洗衣机专业课程设计方案报告.docx

《电气控制和PLC》课程设计汇报

专业： 电气工程及其自动化

班级： 201级 班

姓名：

学号：

指导老师： 张立明

自动控制和机械工程学院
6 月

第一部分: 电气线路安装调试技能训练

技能训练题目一: 交流电动机Y/∆开启继电控制线路

电气原理图:

电气安装接线图:

本人完成安装线路实物图片一:

本人完成试验台线路图片一:

技能训练题目二: 交流电动机反接或能耗制动继电控制线路
电气原理图:

电气安装接线图:

本人完成安装线路实物图片二:

本人完成试验台线路图片二:

技能训练小结:
1.电气原理图绘制要求:
（1）电气原理图通常分为主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机或电路末端电路，是强电流经过部分，画在原理图上面或左侧。辅助电路是经过小电流电路，通常是按钮，电器元件线圈，接触器辅助触点，继电器触点等组成控制电路，照明电路，信号电路及保护电路等，画在原理图右侧。
（2）每一电气元件采取国家要求统一图形符号来表示，在图形符号周围用文字符号标注属于哪类电器。
（3）同一电器各个部分在图中位置，依据便于阅读和研究标准来安排，能够不画在一起，但属于同一电器部件均编以相同文字符号。若有多个同一个类电器元件，可在文字符号后面加上数字符号。
（4）对于接触器，继电器触点按吸引线圈不通电状态画出，控制手柄按趋于零位时状态画出，按钮，行程开关触点按不受外力作用时状态画出。
（5）在原理图中，不管是主电路还是辅助电路，各电气元件通常按动作次序和信号流从上到下，从左到右依次排列，可水平部署或垂直部署，并尽可能降低线条和避免线条交叉。
（6）直流和单相电源电路用水平线画出，通常画在图样上方和下方。多相电源电路，用水平线集中画在图样上方，相序自上而下排列。中性线和保护接地线放在相线之下。主电路和电源电路垂直画出。控制电路和信号电路垂直画在两条水平线之间。耗电元件直接直接和下方水平线连接，控制触点连接在上方水平线和耗电元件之间。
（7）为了方便检索电气电路，方便阅读和分析，在原理图上方或右方将图分成若干图区，并标明该区电路用途和作用。
（8）在电气原理图中，接触器和继电器线圈和触点之间隶属关系要加以说明，即在原理图中对应线圈下方，给出触点文字符号，并在其下注明对应触点索引代号。
2.电气接线图绘制要求:
（1）同一电气各部件画在一起，其尺寸和百分比没有严格要求，各部件位置尽可能符合实际情况。
（2）各电气元件图形符号、文字符号和回路标识，均应以原理图为准，而且要保持一致。
（3）不在同一控制箱内或不是同一块配电屏上各电气元件之间连线，必需经过接线端子板进行连接。同一控制箱内各控制元件之间能够直接连接。安装接线图上所表示电气连接，通常不表示实际走线路径，施工时由操作者依据实际情况选择最好走线方法。
（4）应该具体地标明配线用多种导线型号、规格、截面积及连接导线根数。标明所穿管子型号、规格等，并标明电源引入点。
3.电器安装、接线工艺要求:
（1）三按生产：按工艺、按标准、按图纸。
（2）操作方法：选择正确材料和正确使用工具。
（3）安装要求：横平竖直、安装牢靠和防震、做好通风、远离热源。
（4）接线要求：横平竖直、弧度一致、接线牢靠、主 次分离、不露铜丝、号码清楚一致。
（5）环境卫生：动前整理、完后清扫。
４.实训线路发生故障及排除措施：
故障1：题目一接好线路通电开启后发觉没反应
排除方法：用万用表测量发觉时熔断器内保险管块了，替换后故障排除。

故障2：题目二接好线路通电后发觉不能实现反转
排除方法：经检验线路后发觉KM2主触头线路接错未反向，替换任意两根导线后故障排除。

第二部分: 全自动洗衣机PLC控制
一、概述
全自动洗衣机实物示意图图1.1所表示。

图1.1 全自动洗衣机示意图

全自动洗衣机洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放。外桶固定，作盛水用。内桶能够旋转，作脱水（甩水）用。内桶四面有很多小孔，使内外桶水流相通。该洗衣机进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来实施。进水时，经过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入外桶。排水时，经过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，经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。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。开启按钮用来开启洗衣机工作。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。
二、设计任务和要求
该全自动洗衣机要求能够用动作步骤图来表示。
PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好开启。开启时开始进水，水满（即水位抵达高水位）时停止进水并开始正洗涤。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工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始全部动作，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。
另外，还要求能够按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

三、设计方案

3.1　PLC选型
现在，PLC在小型化、大型化、大容量、强功效等方面有了质飞跃，使早期PLC从最初逻辑控制、次序控制，发展成为含有逻辑判定、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调整等功效现代PLC。不过，仍然沿用着次序扫描、程控等基础模式及CPU+通信+I/O基础结构。
PLC关键特点：
●选定PLC型号为：FX3U系列三菱PLC
● 第三代微型可编程控制器
● 内置高达64K大容量RAM存放器
● 内置业界最高水平高速处理0.065μS/基础指令
● 控制规模:16~384(包含CC-LINK I/O)点
● 内置独立3轴100kHz定位功效(晶体管输出型)
● 基础单元左侧均能够连接功效强大简便易用适配器

3.2主接线路以下图所表示：

3.3动作步骤图

3.4次序功效图

3.5 I/O接线图

3.6 I/O分配表

类别
元件
端子号
作用
输
入
SB1
X0
开启按钮
SL1
X1
高水位开关
SL2
X2
低水位开关
输
出
YV1
Y0
进水电磁阀
KM1
Y1
电机正转接触器
KM2
Y2
电机反转接触器
YV2
Y3
排水电磁阀
YC1
Y4
脱水电磁离合器
KM3
Y5
报警蜂鸣器

3.7 定时器、计数器说明：

类别
器件号
设定值
作用
计时器
T0
15s
正转洗涤计时
T1
3s
正洗暂停计时
T2
15s
反转洗涤计时
T3
3s
反洗暂停计时
T4
10s
脱水计时
T5
10s
洗完报警计时

计数器
C0
30次
正、反洗循环计数
C1
3次
脱水（大循环）计数

四、PLC程序设计
4.1 梯形图

4.1 指令表

试验台控制接线图

设计总结
这次全自动洗衣机PLC控制课程设计让我深入熟悉了PLC程序设计，而且 得到了用PLC程序设计处理实际问题宝贵经验。课程设计是培养学生综合利用所学知识，发觉,提出,分析和处理实际问题,锻炼实践能力关键步骤,是对学生实际工作 能力具体训练和考察过程.伴随科学技术发展日新月异，当今PLC应用在生 活中能够说得是无处不在。所以作为二十一世纪大学来说掌握PLC技术是十分 关键。经过这次课程设计学习，使我对PLC程序设计有了更深入认识 和了解。在不长时间里我明白了，不仅仅是要重视，而且要经过不停上机操 作才能愈加好地学习这门课程。同时，我认识到我有很多不足 地方。首先是在理论知识上，有部分指令还不是很清楚。但经过这次实训，我 感觉自己有了很大提升。经过设计实践，使我在很多方面认识有所提升。例 如，这次实训内容是全自动洗衣机PLC控制设计，经过这次实训，我了解到了 很多相关PLC程序设计方面知识，如：全自动洗衣机PLC控制，这就是PLC 一个应用领域，在这次实训中，利用PLC相关知识，将全自动洗衣机硬件 图、I\O表、步骤图和梯形图编辑出来，然后在计算机中进行模拟，让我们目 睹了这一模拟过程，使我们深入认识到PLC关键性。在这次实训过程中我也 碰到了很多难题。但在经过查阅资料，和向同学请教后，也最终成功运行了 课程设计所要求程序。
这次程序设计是我在PLC程序思想下第一次整体完成 程序设计，所以还有很多不完美地方，期望老师给予指出和更正。经过这 次全自动洗衣机PLC控制课程设计，我知道了不管什么事全部要去做才会发觉问 题，才有可能去处理问题。对知识学习，不能潜偿辄止，，要深入去学习，去 了解，这么才会有所收获。
参考文件
[1] 郁汉祺 《电气控制和PLC应用技术》 （东南大学出版社）
[2] 汪志峰 《编程控制器原理和工程应用》 （西安电子科技大学出版社）
[3] 史国生 《 控制和可编程控制器技术》 （北京化学工业出版社）
[4] 丁炜 《 编程控制器在工业控制中应用》 （杭州化学工业出版社）
[5] 张运刚 宋小春 郭武强 《从入门到精通—三菱FX2NPLC技术和应用》 (北京人民邮电出版社)