PLC控制的節(jié)能洗衣機系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

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1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述 系 專業(yè) 級 班 課題名稱：PLC控制的節(jié)能洗衣機系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)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(yè)設(shè)計（文獻綜述） 文獻綜述 摘要：根據(jù)全自動洗衣機的工作原理，利用可編程控制器PLC現(xiàn)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(guān)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(yīng)用面廣，使用方便，在現(xiàn)代自動控制領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。現(xiàn)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(guān)，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(shè)計調(diào)試使用的PC機，為西門子S7-200機，1/0（輸入/輸出接口）總點數(shù)為30，其中最大輸入點數(shù)為14，最大輸出點數(shù)為10（總點數(shù)愈多，控制愈方便）。 三 洗衣機變頻控制系統(tǒng)的控制要求設(shè)計 變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖

4、如圖1-1所示: 圖1-1變頻調(diào)速系統(tǒng)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(tǒng)采用PLC和變頻器調(diào)節(jié)交流異步電機轉(zhuǎn)速的方法。給定的速度與經(jīng)由PLC高速計數(shù)模塊反饋回來的實際速度相減產(chǎn)生速度誤差，經(jīng)PLC運算可得控制量，再由RS-485接口輸出到變頻器以驅(qū)動交流電機，從而達到調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的目的。由于PLC與變頻器之間沒有采用D/A進行轉(zhuǎn)換，而是采用了RS-485進行數(shù)字通信，有效地提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。測速裝置采用編碼器克服了過去調(diào)速系統(tǒng)中采用測速發(fā)電機輸出特性存在死區(qū)和非線性區(qū)，體積大，誤差大等缺點。 系統(tǒng)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(zhí)行速度更快、通訊功能更齊全，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。它的基本指令執(zhí)行時間高0.37US，內(nèi)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(xiàn)多軸定位控制。有功能很強的數(shù)學指令集，例如浮點數(shù)運算、開平方和三角函數(shù)等。目前S7系列PLC為國內(nèi)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(xiàn)多種通信和數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò);并行鏈接;計算機鏈接;無協(xié)議通

6、信;可選編程口。N:N網(wǎng)絡(luò)使用RS-485通信適配器或功能擴展板，實現(xiàn)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(xiàn)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(shè)置與通信相關(guān)的參數(shù)，兩臺計算機之間就可以自動的傳送數(shù)據(jù)。無協(xié)議通信方式可以實現(xiàn)PLC與各種RS-2犯接口的設(shè)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(xiàn)。這種通信方式最為靈活，PLC與RS-232設(shè)備之間可以使用用戶自定義的通信規(guī)約。計算機連接通信方式與MODBUS通信協(xié)議中的ASCII模式相似，采用專用

7、通信協(xié)議，由計算機發(fā)出讀寫PLC數(shù)據(jù)的命令幀，PLC收到后自動生成和返回響應(yīng)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(wǎng)絡(luò)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(yīng)的按鈕開關(guān)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(jié)束。 自動洗衣機的進水、洗衣、排水和脫水是通過水位開關(guān),電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制,從而實現(xiàn)自動控制的。水位開關(guān)是用來控制進水到洗衣機內(nèi)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(nèi)計數(shù)器控制，所以只要改變計數(shù)器參數(shù)K就可以改變時間?？梢园焉厦嬖O(shè)定的程序時間固定下來，作為固定程序使用，也可以根據(jù)衣物的質(zhì)地、數(shù)量及贓污的程度來編程。只要稍作改變，就可以設(shè)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(xiàn)現(xiàn)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(guān)機（用戶外出），只要斷開洗衣機操作開關(guān)，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(zhí)行過程序，繼續(xù)執(zhí)行完遺留的程序。本程序里還設(shè)計了一個報警器，機蓋打開時會發(fā)出警示音（開機和甩干是聯(lián)鎖的）。在洗衣機結(jié)束后（時間長短可調(diào)），亦發(fā)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(huán)節(jié)控制轉(zhuǎn)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(xiàn)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(wǎng)絡(luò)通信的功能，如PROFIBUS-BP是現(xiàn)場總線PROFIBUS中廣泛應(yīng)用的一種協(xié)議，主要用于現(xiàn)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(xiàn)家用洗衣機的網(wǎng)絡(luò)化。 5結(jié)合以上的控制功能，制作相應(yīng)的透明演示模型，即能進行仿真控制。 五、結(jié)論 本論文的研究主要完成了以下內(nèi)容:通過對PLC控制的節(jié)能洗衣機系統(tǒng)的工作原理和控制原理的分析，用PLC 語言結(jié)合硬件電路，設(shè)計出以S7-200為核心的節(jié)能洗衣機。并將模糊自整定PLC控制應(yīng)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(tǒng)程序；其次,洗滌,排水,脫水時間是由PLC內(nèi)的計數(shù)器和定時器中K參數(shù)控制的,只要改變它的參數(shù)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(jù)

11、認物的質(zhì)地,數(shù)量及臟物程度來實現(xiàn)標準洗,強洗,快洗的多功能；第四,通過修改洗滌程序可實現(xiàn)進水洗滌,漂洗,排水,脫水的程序控制,也可實現(xiàn)或洗滌,或漂洗,或脫水等單體控制；第五,在設(shè)計過程中,可以方便地加入相應(yīng)的配套裝置,如指示燈,蜂鳴器。 因此,PLC控制的洗衣機系統(tǒng)有多種性的,各種最優(yōu)控制系統(tǒng)均可運行,但是必須考慮它的結(jié)構(gòu)和成本。 參考文獻 1廖常初. PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用. 北京;機械工業(yè)出版社,2003 2周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用. 北京；機械工業(yè)出版社,2003 3求是科技. PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)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(yè)出版社 - 4 -