PLC控制的節能洗衣機系統設計文獻綜述

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1、 畢業設計(論文)文獻綜述 系 專業 級 班 課題名稱：PLC控制的節能洗衣機系統設計 畢業設計(論文)起止時間： 　　 　年　 月　 日～　 月　 日(共　 　周) 學生姓名： 學號： 指導教師： 報告日期： 畢業設計（文獻綜述） 文獻綜述 摘要：根據全自動洗衣機的工作原理，利用可編程控制器PLC現實控制，

2、說明了PLC控制的原理方法、特點及其洗衣機的特色。[1] 關鍵詞：全自動；PLC控制；智能化 Abstract: According to the work principle of the full- automatic washing machine, the text make use of the programmable controller to control, and explain the principle, method and special features of the PLC control. Key word: full- automatic；

3、 PLC control；Intelligence 一、引言[2] 可編程控制器功能強大，可靠性高，應用面廣，使用方便，在現代自動控制領域應用極其廣泛?，F行的全自動洗衣機只要選擇好水位，打開水龍頭，放入衣物、洗滌劑，接通操作開關，后面的全是洗衣機自動運行了，因此，完全可以用編程控制器來代替控制。下面主要說明PC控制的原理及特色。 二 PC控制洗衣機的原理[3、4] 本人設計調試使用的PC機，為西門子S7-200機，1/0（輸入/輸出接口）總點數為30，其中最大輸入點數為14，最大輸出點數為10（總點數愈多，控制愈方便）。 三 洗衣機變頻控制系統的控制要求設計 變頻調速系統框圖

4、如圖1-1所示: 圖1-1變頻調速系統框圖 洗衣機的工作流程示意如圖1-2 圖1-2 洗衣機的工作流程圖 本系統采用PLC和變頻器調節交流異步電機轉速的方法。給定的速度與經由PLC高速計數模塊反饋回來的實際速度相減產生速度誤差，經PLC運算可得控制量，再由RS-485接口輸出到變頻器以驅動交流電機，從而達到調節電機轉速的目的。由于PLC與變頻器之間沒有采用D/A進行轉換，而是采用了RS-485進行數字通信，有效地提高了系統的抗干擾能力。測速裝置采用編碼器克服了過去調速系統中采用測速發電機輸出特性存在死區和非線性區，體積大，誤差大等缺點。 系統采用西門子S7-20

5、0CPU224制器作為基本控制模塊，輸入14點，輸出10點。能較大范圍地包容了標準特點、執行速度更快、通訊功能更齊全，為工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。它的基本指令執行時間高0.37US，內置的用戶存儲器為8Kb步，可以擴展到16K步，最大可以擴展到256個I/O點，有多種特殊功能模塊或功能擴展板，可以實現多軸定位控制。有功能很強的數學指令集，例如浮點數運算、開平方和三角函數等。目前S7系列PLC為國內地銷量比較多的小型PLC。S7系列PLC通過通信擴展板或特殊適配器可以實現多種通信和數據鏈接。西門子S7系列PLC支持以下五種類型的通信方式:N:N網絡;并行鏈接;計算機鏈接;無協議通

6、信;可選編程口。N:N網絡使用RS-485通信適配器或功能擴展板，實現最多8臺FX系列PLC之間的信息交換。并行鏈接使用RS-485通信適配器或功能擴展板，實現S7系列 PLC之間的信息自動交換。一臺PLC作為主站，另一臺作為從站。用戶不需編寫通信程序，只需設置與通信相關的參數，兩臺計算機之間就可以自動的傳送數據。無協議通信方式可以實現PLC與各種RS-2犯接口的設備(例如計算機、條形碼閱讀器和打印機)之間的通信，其通信方式使用RS指令來實現。這種通信方式最為靈活，PLC與RS-232設備之間可以使用用戶自定義的通信規約。計算機連接通信方式與MODBUS通信協議中的ASCII模式相似，采用專用

7、通信協議，由計算機發出讀寫PLC數據的命令幀，PLC收到后自動生成和返回響應幀。計算機連接可以用于一臺計算機與一臺配有RS-232通信接口的PLC通信，計算機也可以通過RS-485通信網絡與最多16臺PLC通信。 洗衣機的工作流程由進水、洗衣,排水和脫水4個過程組成。在半自動洗衣機中,這4個過程分別用相應的按鈕開關來控制。全自動洗衣機中,這4個過程可做到全自動依次運行,直至洗衣結束。 自動洗衣機的進水、洗衣、排水和脫水是通過水位開關,電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制,從而實現自動控制的。水位開關是用來控制進水到洗衣機內高,中,低水位；電磁進水閥起著通/斷水源的作用。進水時,電磁進水閥打開

8、,將水注入；排水時,電磁排水閥打開,將水排出；洗衣時,洗滌電動機啟動；脫水時,脫水桶啟動。 四 PLC控制洗衣程序的特色 1 這一全自動洗衣機快速程序，由于每遍的清洗、放水、甩干的時間由PC機內計數器控制，所以只要改變計數器參數K就可以改變時間?？梢园焉厦嬖O定的程序時間固定下來，作為固定程序使用，也可以根據衣物的質地、數量及贓污的程度來編程。只要稍作改變，就可以設計出諸如要多洗多甩的牛仔類衣物、輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標準洗滌程序，充分表現現代家點用品的個性。 2上例程序中，定時器用斷電不復位，這樣用戶在洗衣時，如需要關機（用戶外出），只要斷開洗衣機操作開關，洗衣機就可暫停工作

9、，回來再開洗衣機，洗衣機會“記憶”前面已執行過程序，繼續執行完遺留的程序。本程序里還設計了一個報警器，機蓋打開時會發出警示音（開機和甩干是聯鎖的）。在洗衣機結束后（時間長短可調），亦發出諸如警示音的揭示。 3以往機械式全自動洗衣機在進水、清洗、放水、甩干等環節控制轉換時，繼電器觸點動作聲音過大，使用壽命短，而用PC機控制的洗衣機實現了無觸點連接，幾乎聽不到繼電器動作聲，延長了各零部件的壽命。 4 PLC具有網絡通信的功能，如PROFIBUS-BP是現場總線PROFIBUS中廣泛應用的一種協議，主要用于現場級的主從通信，具有極好的抗電磁干擾性能。如在PLC和遠程I/0、人機界面等之間的通信中

10、，一旦其通訊功能完善，就能實現家用洗衣機的網絡化。 5結合以上的控制功能，制作相應的透明演示模型，即能進行仿真控制。 五、結論 本論文的研究主要完成了以下內容:通過對PLC控制的節能洗衣機系統的工作原理和控制原理的分析，用PLC 語言結合硬件電路，設計出以S7-200為核心的節能洗衣機。并將模糊自整定PLC控制應用到洗衣機中，使得用戶在使用時更加方便快捷高效。 PLC控制洗衣機洗滌程序有獨特之處。首先,它是一個順序控制系統程序；其次,洗滌,排水,脫水時間是由PLC內的計數器和定時器中K參數控制的,只要改變它的參數大小就可以改變整個程序時間長短；第三,通過改變PLC的型號,可以根據

11、認物的質地,數量及臟物程度來實現標準洗,強洗,快洗的多功能；第四,通過修改洗滌程序可實現進水洗滌,漂洗,排水,脫水的程序控制,也可實現或洗滌,或漂洗,或脫水等單體控制；第五,在設計過程中,可以方便地加入相應的配套裝置,如指示燈,蜂鳴器。 因此,PLC控制的洗衣機系統有多種性的,各種最優控制系統均可運行,但是必須考慮它的結構和成本。 參考文獻 1廖常初. PLC基礎及應用. 北京;機械工業出版社,2003 2周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統中的應用. 北京；機械工業出版社,2003 3求是科技. PLC應用開發技術與工程實踐. 北京;人民郵電出版社 4 李向東. 電氣控制與PLC. 機械工業出版社 - 4 -