基于PLC的工业洗衣机控制系统毕业设计
                                韶关市第二技师学院
毕业设计(论文)
  设计题目: 基于PLC的工业洗衣机控制系统设计
  系 部:电气工程系
  专 业:电气自动化
  班 级:电气自动化双高1班
  姓 名:XXX  指导教师:  SBSBB 
   
2013年12月
摘  要  本文主要介绍了在工厂这种需要大量洗衣、洗衣次数频繁的特殊场合中,将汇川H2U系列PLC作为主控制器作用于工业洗衣机控制系统中,来解决生活中繁重的洗涤任务。在工业洗衣机设计过程中,选择汇川H2U系列PLC作为微电脑程序控制,同时利用变频器来改变电动机的运行方向及转速。首先,通过认识了解PLC及PLC在工业洗衣机中应用的相关知识。然后,对本工业洗衣机控制系统进行硬件系统和软件系统设计。在硬件系统设计中,对电动机、变频器及PLC相互间进行认识和应用;在软件系统设计中,涉及了系统流程图、顺序功能图、梯形图的设计。在设计系统中,使我们对工业洗衣机系统能够更好的理解和使用。
关键词:  PLC  变频器  工业洗衣机  控制系统目录
摘  要    2
1  引言    4
1.1  研究PLC工业洗衣机控制系统的目的和意义    4
1.2  PLC工业洗衣机控制系统的优点    4
2    工业洗衣机的工作原理及结构    5
2.1  工业洗衣机的工作原理    5
2.2  工业洗衣机的结构    5
3  工业洗衣机的硬件系统    6
在线编程和离线编程的特点3.1  PLC的选择及外围电路    6
3.3  变频器及与PLC的控制电路    11
3.3  系统运行的控制电路    12
4  工业洗衣机的软件系统    15
4.1 工业洗衣机的控制要求    15
4.3  系统的梯形图程序    17
4.4  触摸屏操作界面    21
结  论    22
致  谢    23
参 考 文 献    23
                1  引言
  早在上个世纪初人类就已经发明制造出洗衣机了,可以说洗衣机这种产品的发明创造是工业发展的结晶,给人们的现实生活带来了极大的便利。当时的洗衣机只有一个盛水桶,在应用中只能进行简单的操作而无法实现更多的功能。随着社会的进步、科技的发展,二十一世纪的今天,对洗衣机而言已经彻底发生了巨大的变化,具有全自动多功能的洗衣机已经早在现实生活中广泛使用。随着工业技术日益成熟,我们利用现有技术开发创新出一种具有商业用途的多功能型工业大容量洗衣机,实现工业衣物的大批洗涤。
  工业洗衣机的应用很广,主要用于宾馆、酒店、学校宿舍、某些工业等需要洗衣量大、洗衣次数频繁的地方。这就要求洗衣机的运行平稳、洗涤效果好、容量大、故障少、可靠性高、噪声低、寿命长等等,使之更趋于社会经济发展的需求。
1.1  研究PLC工业洗衣机控制系统的目的和意义
  本文主要研究基于PLC工业洗衣机控制系统的设计,以工业洗衣机为载体将PLC控制更好的运用于实践中,使理论与实践相结合,能够让我们更好地学到更多的知识,发展自己。
  利用PLC的操作简单、抗干扰性强、输入输出接口多、运行速度快、稳定可靠、维护与维修方便,使洗衣机更趋于经济的需求和社会的发展。此外,投入PLC控制的洗衣机可靠性高、耗电少、寿命长、环境适应能力强,适合工业洗机的发展需要,而且工业洗衣机利润又高,使PLC的洗衣机得到更好的发展,具有较大的经济和社会意义。
1.2  PLC工业洗衣机控制系统的优点
  与传统洗衣机相比,PLC工业洗衣机控制系统的优点突出体现在有以下几个方面: (1)可靠性高,抗干扰能力强 (2)配套齐全,功能完善,适用性强
    3易学易用,深受工程技术人员欢迎 (4)系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造 (5)体积小,重量轻,能耗低
工业洗衣机的工作原理及结构
2.1  工业洗衣机的工作原理
  PLC在系统中是处于中心位置,洗衣机的进水,洗衣,排水,脱水是通过水位开关,作为PLC的输入信号控制开关,PLC的输出信号决定电磁进水阀和电磁排水阀工作状态以及电机工作状态,从而实现自动控制的。水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位,电磁进水阀起着通断水源的作用。进水时,电磁进水阀打开,将水注入,排水时,电磁排水阀打开,将水排出,洗衣时,洗涤电动机启动,脱水时,脱水桶启动。原理图如下图1。
  图1  工业洗衣机工作原理图
2.2  工业洗衣机的结构
  在设计这一款多功能型工业洗衣机之前,必须要考虑到许多问题,比如洗衣机在可靠性、安全性、开发推广价值等方面的具体实际问题。
  以下描述在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则: (1)最大限度地满足控制要求 (2)保证PLC控制系统安全可靠 (3)力求简单、经济、使用及维修方便 (4)适应发展的需要
  为此该工业洗衣机设计的框图如下图2。
  这款工业洗衣机的设计中综合考虑了水温有利于对洗涤衣物的洗净度效果,所以在外桶底下安置了加热器,最利于洗涤剂去除油污。我考虑了它的最有应用价值的方面:帮助企业提高自身的企业文化形象:洗涤工厂里工人们的大量油污工作服。避免员工自己在家洗的种种不变,给员工创造了舒适的业余生活,带来了工作中的愉悦心情,潜移默化中提升了企业的文化内涵。
3  工业洗衣机的硬件系统
3.1  PLC的选择及外围电路
  在洗衣机的系统控制器方面,由于以前老式工业洗衣机采用的是继电顺序控制,这种方式不利于系统的稳定而且维修率较高,耗时费工,由此在考虑现代工业迅速发展的基础上洗涤衣物的工作量之大,选择稳定可靠价格合理的PLC作为洗衣机的控制器。现代技术发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置,与之前半自动洗衣机比较起来,PLC系统配置既固定又灵活,更高的性能,安全性也比之前半自动洗衣机更好。
3.1.1  I/O地址分配
  合理的选择I/O点数也是PLC的重要指标之一。I/O的选择既要满足系统的控制要求,又要在合理范围降低投资成本。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定,一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充,一般应在估计的总点数上再加上20%?30%的备用量。[该系统有16个数字输入点16个数字输出点。  根据上述分析,本设计共有16输入信号和16输信号。列出工业洗衣机的I/O分配表,见表1。
表1  系统I/O分配表
输入器件    输入点X    代码    输出器件    输出点Y
启动按扭    X0    SB1    进水电磁阀    Y0
停止按扭    X1    SB2    排水电磁阀    Y1

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