基于plc的全自动化控制.doc

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基于 PLC 的全自动洗衣机控制

1 控制要求

1.1 问题描述
全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是在同一中心安放的。内桶有很多小孔，
使内外桶相通。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。洗涤 正转和洗涤反转由洗涤电动机驱动轮来实现，此时脱水桶不转动。脱水时，洗涤 电动机带动脱水桶正转甩干。高低水位开关分别检测高、低水位。启动按钮用来
启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水、及报警。
1.2 控制任务和功能要求

PLC 投入运行，系统处于初始状态。启动时开始进水，到达高水位开关时停 2
止进水并开始正转洗涤，20S 后开始反转洗涤，20S 后开始反转。如此反复 3 次。 满 3 次后，开始排水。水位下降到低水位开关时开始脱水并继续排水。脱水 10S 后即完成一次从进水到脱水的大循环过程。若没完成 3 次大循环过程，返回进水 开始的全部动作，进行下次大循环，若完成，则报警，报警 5S 后结束。同时还可
以手动排水。用停止按钮实现手动停止进水，排水脱水及报警。
2 编程元件地址分配表

2.1 系统硬件组态

在 STEP7 下进行硬件配置，结果如图 1 所示
图 1 硬件资源分配
2.2 元件地址分配表
输入 输出
启动按钮 I0.0 进水电磁阀 Q4.0
停止按钮 I0.1 正转接触器 Q4.1
排水按钮 I0.2 反转接触器 Q4.2
高水位开关 I0.3 排水电磁阀 Q4.3
低水位开关 I0.4 脱水电磁阀 Q4.4
报警蜂鸣器 Q4.5
表 1 全自动洗衣机 PLC/IO 分配表
2.3 定时器部分

定时器 功能

T0 正转 20 秒
T1 反转 20 秒

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T2 脱水 10 秒
T3 报警 5 秒

表 2 定时器分配
3 PLC 外部接线图

选用西门子 S7-300PLC 实现全自动洗衣机控制，其对应的外部接线图如图 2 所示

图 2 PLC 控制外部接线图
4 程序流程图

全自动洗衣机运行过程流程如图 3 所示。
图 3 全自动洗衣机运转流程图
5 主电路连接图

主电路的接线图如图 4 所示
图 4 主电路接线图
6 控制程序

根据控制要求编写梯形图程序，具体程序见附录。
7 系统运行调试及 S7-PLCSIM 仿真

1.达到高水位时，洗衣机开始正转，洗衣机正转洗涤仿真图如图 5 所示。
图 5 洗衣机正转仿真图
2.洗衣机反转洗涤仿真图
图 6 洗衣机反转仿真图
3.当正反转满三次后，开始排水，排水仿真图如图 7 所示。
图 7 排水仿真图
4.当排水达到低水位时，开始脱水，电动机正转脱水，脱水仿真图如图 8 所示。
图 8 脱水仿真图
5.手动操作实现进水，排水和脱水的停止，手动停止脱水如图 9 所示。
图 9 手动操作实现停止脱水仿真图
7 心得体会

通过这次对全自动洗衣机 PLC 的设计，使我对学习有了进一步的认识，尤
其是对定时器的应用，比如接通延时定时器和关断延时定时器的工作原理不是很
明白，在编程序的时候浪费了好多时间。只有把各个知识点弄清楚了，做事才会 顺利。在设计的过程中遇到了好多问题，通过老师解答和同学的帮助，解决了这
些问题，在这里非常感谢他们。
附录