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文檔簡介
1、<p><b> 目錄</b></p><p> 一.全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求</p><p> 1.全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理</p><p><b> 2.洗衣機(jī)控制要求</b></p><p> 二.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置<
2、/p><p> 1.控制系統(tǒng)硬件接線圖</p><p><b> 2.模塊功能概述</b></p><p> 三.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試</p><p><b> 1.編程軟件</b></p><p> 2.程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置</p>
3、<p> 四.全自動(dòng)洗衣機(jī)電路設(shè)計(jì)</p><p> 五.全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序</p><p><b> 1.系統(tǒng)資源分配</b></p><p><b> 2.梯形圖程序</b></p><p><b> 六.組態(tài)界面的設(shè)計(jì)</b></p
4、><p> 一.全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制的控制要求</p><p> 1.全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理</p><p> 1.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p> 1.2全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流程</p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)的
5、單循環(huán)工作流程示意圖</p><p> 1.3全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理</p><p> 洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。 脫水時(shí),由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合,洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。 洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。</p><p><b> 2.洗衣機(jī)控制要求</b
6、></p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求:</p><p> 按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開關(guān),開始進(jìn)水直到高(中、低)水位,關(guān)水</p><p> ?。?) 2秒后開始洗滌</p><p> (3) 洗滌時(shí),正轉(zhuǎn)30秒,停2秒,然后反轉(zhuǎn)30秒,停2秒</p><p> ?。?) 如此循環(huán)5次,總共320
7、秒后開始排水,排空后脫水30秒</p><p> ?。?) 開始清洗,重復(fù)(1)~(4),清洗三遍</p><p> (6) 清洗完成,報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)</p><p> ?。?) 若按下停車按扭,可手動(dòng)排水(不脫水)</p><p> 二.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置</p><p> 1.控制
8、系統(tǒng)硬件接線圖</p><p> 1.1控制系統(tǒng)硬件接線圖</p><p><b> 1.2PLC外形圖</b></p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7-200系列PLC(6ES7 214-1AD23-0XB0)作為控制單元,如圖1-3所示為所選PLC外形圖。</p><p> PLC(6ES
9、7 214-1AD23-0XB0)外形圖</p><p> 1.3I/O地址分配</p><p> 由于S7-200 224 CPU模塊有14點(diǎn)數(shù)字量輸入,10點(diǎn)數(shù)字量輸出,所以不需要再增加擴(kuò)展模塊。模塊上的輸入端對(duì)應(yīng)的輸入地址是I0.0~I(xiàn)1.2,輸出端對(duì)應(yīng)的輸出地址是Q0.0~Q1.0</p><p><b> 2.模塊功能概述</b>
10、;</p><p> CPU模塊采用西門子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出),有14點(diǎn)數(shù)字量輸入和10點(diǎn)數(shù)字量輸出,完全能滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求,所以不在需要另外的數(shù)字量輸入/輸出模塊。</p><p> 三.全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試</p><p><b> 1.編程軟
11、件</b></p><p> 以西門子公司為S7-200PLC設(shè)計(jì)的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件為例。</p><p> 2.程序的流程圖、構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置</p><p><b> 流程圖如下所示;</b></p><p> 流程圖描述:按下啟動(dòng)按扭,開始進(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高
12、度,使水位開關(guān)接通,實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn),并停止進(jìn)水;洗滌正轉(zhuǎn)30S后,停止2秒,反轉(zhuǎn)30S后,停2秒。計(jì)數(shù)器加1,累計(jì)洗滌次數(shù);若未滿5次則重復(fù)進(jìn)行洗滌,直至洗滌達(dá)到5次,開始排水.由于排水,水位降低,當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時(shí),排空檢測(cè)開關(guān)接通,開始脫水,脫水30S后,計(jì)數(shù)器加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動(dòng)作 重復(fù)上述過程3次,報(bào)警并停機(jī)</p><p><b> N</b></p>
13、;<p><b> Y</b></p><p><b> Y</b></p><p><b> N</b></p><p><b> Y</b></p><p><b> N</b></p>&l
14、t;p><b> Y</b></p><p><b> Y</b></p><p><b> N</b></p><p><b> Y</b></p><p><b> N</b></p><p&g
15、t;<b> Y</b></p><p><b> N</b></p><p><b> Y</b></p><p><b> ?。?)程序的構(gòu)成</b></p><p> 這個(gè)程序只有自動(dòng)方式。在自動(dòng)方式下,PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)(用
16、于全自動(dòng)洗衣機(jī)一切都工作正常的情況下)。</p><p> ?。?)程序的下載、安裝和調(diào)試</p><p> 將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接,完成硬件的安裝。全自動(dòng)洗衣機(jī)程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序,先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下,運(yùn)行編程軟件,打開全自動(dòng)洗衣機(jī)程序,即可在線調(diào)試。</p&
17、gt;<p> 四.全自動(dòng)洗衣機(jī)電路設(shè)計(jì)</p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)通過PLC來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn),并且實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)按預(yù)先設(shè)置的程序自動(dòng)執(zhí)行,完成洗衣。當(dāng)需要手動(dòng)排水與脫水時(shí),可以強(qiáng)制止自動(dòng)程序的運(yùn)行,掏出自動(dòng)切換到手動(dòng)操作。</p><p> 為防止全自動(dòng)洗衣機(jī)在工作過程中,電路發(fā)生短路,損壞電動(dòng)機(jī)和電路的各種電氣設(shè)備,因此在主電路中安裝了熔斷器,當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障
18、時(shí),能迅速、可靠的斷開電源。全自動(dòng)洗衣機(jī)的電機(jī)容量較小,主電路中的熔斷器可同時(shí)作為控制電路的短路保護(hù),所以在主電路中使用熔斷器就足夠了。PLC部分和開關(guān)電源那的熔斷器也是為了防止電路過電流,保護(hù)電路和電路中的電器元件。</p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)在長時(shí)間工作下,為了防止電機(jī)繞組的溫升超過額定值而損壞,采用熱繼電器作為保護(hù)元件,與熔斷器搭配使用,可靠地保護(hù)電動(dòng)機(jī)。</p><p>
19、人機(jī)接口部分的按鈕等都選擇低壓電器元件,保護(hù)操作者的安全。全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)主接線路如圖所示。</p><p><b> 全自動(dòng)洗衣機(jī)接線路</b></p><p> 五.全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序</p><p><b> 1.系統(tǒng)資源分配</b></p><p><b&
20、gt; 1)數(shù)字量輸入部分</b></p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)、停止、高水位、中水位、低水位、手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測(cè)開關(guān)共11個(gè)輸入點(diǎn)。具體的輸入分配如表1-1所示。 </p><p> 表1-1 輸入地址分配</p><p><b> 2)數(shù)字量輸出部分</b&g
21、t;</p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉(zhuǎn)洗滌電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表1-2所示。</p><p> 表1-2 輸出地址分配</p><p><b> 3)定時(shí)器部分</b></p><p> 具體的定時(shí)器分配如表1-3所示。</p&g
22、t;<p> 表1-3 定時(shí)器分配</p><p><b> 4)計(jì)數(shù)器部分</b></p><p> 具體的計(jì)數(shù)器分配如表1-4所示。</p><p> 表1-4 計(jì)數(shù)器分配</p><p><b> 2.梯形圖程序:</b></p><p&
23、gt;<b> 控制系統(tǒng)順序功能圖</b></p><p> 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)順序功能圖</p><p><b> 六.組態(tài)界面的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1.組態(tài)王</b></p><p> 組態(tài)王是一款功能強(qiáng)大的工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控軟件。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、
24、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通??梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層,對(duì)上連接管理層,它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題:畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析,采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b> 組態(tài)王的主要功能:</b>
25、</p><p> ?。?) 豐富的人機(jī)界面功能,可視化操作界面,真彩顯示圖形、豐富的圖庫;</p><p> (2) 強(qiáng)大的通訊能力;</p><p> ?。?) 先進(jìn)的報(bào)警和事件管理;</p><p> ?。?) 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和冗余功能。</p><p> 組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面,有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)
26、現(xiàn)場監(jiān)控。而且,它能充分利用Windows的圖形編輯功能,方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面,并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài),具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等,可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能,擁有豐富的動(dòng)畫制作功能,其動(dòng)畫鏈接功能更是使工程技術(shù)人員運(yùn)用組態(tài)王制作畫面如虎添翼。工程人員在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中制作的畫面都是靜態(tài)的,如果要反映工業(yè)現(xiàn)場的狀況,可以通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,因?yàn)橹挥袛?shù)據(jù)庫中的變量才是與現(xiàn)場狀況同步變
27、化的。</p><p> 數(shù)據(jù)庫變量的變化可以改變畫面的動(dòng)畫效果,通過“動(dòng)畫連接”建立畫面的圖素與數(shù)據(jù)庫變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。動(dòng)畫連接的引入是設(shè)計(jì)人機(jī)接口的一次突破,它把工程人員從重復(fù)的圖形編程中解放出來,為工程人員提供了標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制圖形界面,并且由可編程的命令語言連接來增強(qiáng)圖形界面的功能。圖形對(duì)象與變量之間有豐富的連接類型,給工程人員設(shè)計(jì)圖形界面提供了極大的方便。</p><p> “組
28、態(tài)王”系統(tǒng)還為部分動(dòng)畫連接的圖形對(duì)象設(shè)置了訪問權(quán)限,這對(duì)于保障系統(tǒng)的安全具有重要的意義。通過這些功能的良好運(yùn)用,可以制作出動(dòng)畫效果內(nèi)容豐富,監(jiān)控全面的監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p> 組態(tài)王中命令語言是一種在語法上類似C語言的程序,工程人員可以利用這些程序來增強(qiáng)應(yīng)用程序的靈活性、處理一些算法和操作等。</p><p> 命令語言都是靠事件觸發(fā)執(zhí)行的,如定時(shí)、數(shù)據(jù)的變化、鍵盤鍵的按下、鼠標(biāo)的
29、點(diǎn)擊等。根據(jù)事件和功能的不同,包括應(yīng)用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、數(shù)據(jù)改變命令語言、自定義函數(shù)命令語言、動(dòng)畫連接命令語言和畫面命令語言等。它具有完備的詞法語法查錯(cuò)功能和豐富的運(yùn)算符、數(shù)學(xué)函數(shù)、字符串函數(shù)、控件函數(shù)、SQL函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)。各種命令語言通過“命令語言編輯器”編輯輸入,在“組態(tài)王”運(yùn)行系統(tǒng)中被編譯執(zhí)行。</p><p> 2.監(jiān)控系統(tǒng)功能要求</p><p>
30、用組態(tài)王設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面需要實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)自動(dòng)洗衣的功能,直觀、形象地顯示全自動(dòng)洗衣機(jī)洗衣時(shí)的工作畫面。全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)有兩種方式:正常運(yùn)行和強(qiáng)制停止。設(shè)計(jì)的畫面要實(shí)現(xiàn)這兩種情況下洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。</p><p> 建立一個(gè)新的組態(tài)王工程的一般過程是:</p><p> 設(shè)計(jì)圖形界面(定義畫面);</p><p><b> 定義
31、設(shè)備;</b></p><p> 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(定義變量)</p><p><b> 建立動(dòng)畫連接;</b></p><p><b> 運(yùn)行和調(diào)試。</b></p><p> 啟動(dòng)“組態(tài)王”工程管理器,選擇菜單“文件\新建工程”或單擊“新建”按鈕。按照新建工程向?qū)б徊讲降慕⒁粋€(gè)新
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