基于PLC的投币式洗衣机控制系统设计全
基于PLC控制的全自动洗衣机设计报告
基于PLC控制的全自动洗衣机设计报告摘要:洗衣机是现代家庭中不可或缺的家电设备,而全自动洗衣机则进一步简化了洗衣的操作流程,提高了洗衣效率。
本报告旨在基于PLC(可编程逻辑控制器)控制设计一种全自动洗衣机,实现自动洗涤、漂洗、甩干等功能,并提高其性能,提升用户体验。
1.引言洗衣机的历史可以追溯到19世纪,随着科技的不断发展,洗衣机在功能和性能上都取得了巨大的进步。
PLC是现代工业自动化中常用的控制器,具有高可靠性、高稳定性、可编程性强等优点,非常适合用于洗衣机的控制系统设计。
2.设计方案本设计方案采用PLC作为洗衣机控制系统的核心,并通过传感器、执行器等外围设备实现对洗衣机各功能的控制和监测。
洗衣机主要包括洗涤模块、漂洗模块、甩干模块和用户界面等组成部分。
2.1PLC控制系统设计PLC控制系统由PLC主机、输入模块、输出模块和数据总线组成。
输入模块负责接收传感器的信号,输出模块则控制执行器的动作。
PLC主机通过编写逻辑程序,处理输入信号,根据预定的控制策略控制输出模块。
2.2传感器引入设计中引入了多个传感器,如水位传感器、温度传感器、压力传感器等,用于实时监测洗衣机内部的状态。
水位传感器用于监测洗衣机内的水位,温度传感器用于监测洗衣水的温度,压力传感器用于监测洗衣机内的压力等。
这些传感器通过数据总线与PLC主机相连接,实现洗衣机状态的实时监测和控制。
2.3执行器的控制洗衣机内的执行器主要包括水泵、电机等。
通过PLC控制输出模块的控制信号,实现对水泵和电机的启停控制。
3.功能设计本设计的全自动洗衣机具备洗涤、漂洗和甩干功能。
用户可以通过操作面板选择不同的洗涤模式和时间,PLC控制系统根据用户的选择进行相应的控制。
3.1洗涤功能在洗涤功能中,PLC控制系统通过控制水泵将适量的水注入洗衣机内,同时控制电机的旋转实现衣物的搅拌和清洗。
3.2漂洗功能在漂洗功能中,PLC控制系统通过控制水泵将洗衣机内的水排出,同时注入清水进行漂洗,以去除洗涤剂残留。
PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计全文
可编辑修改精选全文完整版PLC课程设计-全自动洗衣机控制系统设计LT1 系统描述即设计要求1.1 自动洗衣机的介绍随着科学技术不断进步和社会飞速发展,洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。
洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。
基于全自动洗衣机的应用日益广泛,本次设计利用三菱公司生产的PLC控制全自动洗衣机,与传统的继电器逻辑控制系统相比较,洗衣机可靠性、节能性得到了提高。
PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件,它的接线也大大减少,与此同时系统维修简单、维修时间缩短。
全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。
在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。
首先由于单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤、脱水程序相对复杂;其次,在设计控制系统硬件时.要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等这样增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用,在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。
它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。
因此在运用中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性。
另外它的编程语言也相对简单。
1.2自动洗衣机的设计要求通过PLC实现的设计要求为:(1)按下启动按钮及水位选择开关,注水直到高(中、低)水位,关水;(2)2s后开始洗涤;(3)洗涤时,正转30s,停2s,然后反转30s,停2s;(4)如此循环5次,总共320s后开始排水,排空后脱水30s;(5)开始清洗,重复(2)~(5),清洗两遍;(6)清洗完成,报警3s并自动停机;(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数);若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗,试改变有关输入点,并在程序中加入轻柔洗功能2 方案论证2.1 采用PLC系统:1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计毕业设计
本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计学生姓名:学号:20专业:电气工程及其自动化班级:电气1班指导教师:李授基于PLC 的全自动洗衣机控制系统摘要本文是利用可编程控制器PLC实现了对洗衣机的全自动控制,且说明了PLC控制的原理方法,优点和特点及控制洗衣机的特色。
本文在介绍了洗衣机结构的同时,又对全自动洗衣机的控制系统进行了非常全面分析,并在此基础上提出基于PLC的全自动洗衣机控制方案,且对实施方案进行了论证,根据洗衣机的工作原理从而对程序及其流程进行了设计,该系统具有智能化程度高、安全可靠和运行稳定等特点。
对电磁阀,按钮,开关等其它一些输入/输出点进行控制,从而实现了洗衣过程的自动化,并实现了多台控制。
由于每遍的洗涤、排水、脱水的时间由PLC内定时器控制,所以只要改变定时器参数就可以改变相应的控制时间。
关键词:可编程序控制器(PLC);自动控制; 变频器; 洗衣机PLC in the application of full-automatic washing machineAbstractThis paper is the use of programmable controller PLC realizes the automatic control of the washing machine, but you ask clear the principle of PLC control method, the advantages and characteristics and the control characteristic of the washing machine. This article introduces the structure of the washing machine at the same time, and fully automatic washing machine control system for the very comprehensive analysis, and on the basis of fully automatic washing machine control scheme based on PLC is put forward, and the implementation plan, according to the washing machine working principle and application and its process of design, the system has a high intelligent degree, safe and reliable and stable operation, etc. Some of solenoid valves, buttons, switches and other input/output point to control, so as to realize the automation of the washing process, and many sets of control could be achieved. Because every time wash, drainage and dehydration time timer control by PLC, so just change the timer parameters can control time accordingly.Key words: programmable controller (PLC); The automatic control; The inverter; The washing machine目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (5)1.1 课题背景与意义 (5)1.2 全自动洗衣机简介 (6)1.3 全自动洗衣机控制技术的现状与发展 (8)1.4 本文主要的工作 (9)第二章概述 (10)2.1 PLC的控制特点 (10)2.2 控制系统框图 (11)2.3 控制系统对应设备及功能 (12)第三章硬件的设计 (13)3.1 外部设备的选择 (13)3.2 变频器 (14)3.3 电动机 (16)3.4 可编程控制器的选择 (18)3.5 PLC外部接线图 (19)第四章软件的设计 (25)4.1 I/O 分配表 (25)4.1.1 输入地址分配表 (25)4.1.2 输出地址分配表 (26)4.1.3 内部元件地址分配表 (27)4.2 系统流程图 (28)4.2.1 强制停止流程图 (28)4.2.2 正常运行流程图 (28)4.2.3 去抖动程序流程图 (30)4.3 程序设计 (30)4.3.1 PLC控制顺序功能图 (30)4.3.2 系统梯形图 (31)4.3.3 系统指令语句表 (39)第五章程序运行过程分析 (45)第六章总结与展望 (46)6.1 总结 (46)6.2 全自动洗衣机的展望 (47)参考文献 (49)课程设计体会 (50)第一章绪论1.1课题背景与意义自19 世纪中叶,美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今,洗衣机的发展已经历了一个多世纪。
《2024年全自动洗衣机控制系统的PLC设计》范文
《全自动洗衣机控制系统的PLC设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,自动化和智能化技术已广泛应用于各种家庭和工业设备中。
全自动洗衣机作为现代家庭生活的重要组成部分,其控制系统的设计直接关系到使用效率和用户体验。
本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的全自动洗衣机控制系统的设计。
二、系统概述全自动洗衣机控制系统是一种基于PLC控制的智能化设备,它通过传感器、执行器等设备对洗衣过程进行精确控制,实现洗衣、漂洗、脱水等过程的自动化。
该系统主要由洗衣机本体、PLC控制器、传感器、执行器等部分组成。
三、系统设计1. 硬件设计(1)PLC控制器:作为整个系统的核心,PLC控制器负责接收用户指令、处理传感器数据、控制执行器等任务。
选择合适的PLC控制器是保证系统稳定性和可靠性的关键。
(2)传感器:传感器负责检测洗衣过程中的各种参数,如水位、温度、转速等。
常见的传感器包括水位传感器、温度传感器、转速传感器等。
(3)执行器:执行器根据PLC控制器的指令,控制洗衣机的各种动作,如进水阀、排水阀、电机等。
2. 软件设计(1)控制系统程序:控制系统程序是PLC控制器的核心软件,它负责接收用户指令、处理传感器数据、控制执行器等任务。
程序设计应考虑系统的稳定性和可靠性,以及用户界面的友好性。
(2)通信协议:为了实现PLC控制器与上位机(如手机APP)的通信,需要设计一套通信协议。
通信协议应考虑数据的传输速度、数据格式、错误检测与纠正等问题。
四、系统功能1. 洗衣过程控制:系统能根据用户设定的洗衣程序,自动完成洗衣、漂洗、脱水等过程。
2. 智能检测:系统能通过传感器实时检测洗衣过程中的各种参数,如水位、温度、转速等,确保洗衣过程的稳定性和安全性。
3. 故障诊断:系统能实时监测设备的运行状态,一旦发现故障,能自动报警并提示用户进行维修。
4. 远程控制:通过手机APP等设备,用户可以远程控制洗衣机的运行,实现远程洗衣的功能。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计摘要:本文基于PLC(Programmable Logic Controller)技术,设计了一种全自动洗衣机控制系统。
该系统能够实现洗衣机的自动化控制,提高洗衣机的工作效率和用户的使用体验。
文章首先介绍了洗衣机的发展背景和现状,然后详细介绍了PLC的工作原理和应用领域。
接着,通过对洗衣机的控制需求进行分析,设计了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统。
在该系统中,PLC作为控制核心,通过各种传感器和执行器实现对洗衣机的自动控制。
最后,对该系统进行了实验验证,并对实验结果进行了分析和总结。
实验结果表明,该系统能够准确、稳定地实现对洗衣机的控制,具有良好的实用性和可靠性。
本文的研究成果对于提高全自动洗衣机的性能和推动洗衣机行业的发展具有重要意义。
关键词:PLC、全自动洗衣机、控制系统、传感器、执行器第一章引言1.1 研究背景洗衣机作为一种家用电器,已经成为现代家庭中不可或缺的设备之一。
随着科技的发展和人们生活水平的提高,人们对洗衣机的要求也越来越高。
传统的洗衣机主要依靠用户的人工操作来完成洗衣过程,存在工作效率低、用户体验差等问题。
为了解决这些问题,全自动洗衣机应运而生。
全自动洗衣机能够自动完成洗衣、漂洗、脱水等工作,大大提高了洗衣机的工作效率,并且减轻了用户的负担。
1.2 研究目的本文旨在设计一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统,以提高洗衣机的工作效率和用户的使用体验。
通过对洗衣机的控制需求进行分析和研究,设计了一个基于PLC技术的全自动洗衣机控制系统,并对该系统进行实验验证。
研究成果有望在洗衣机行业中推广应用,促进该行业的发展。
第二章 PLC的工作原理和应用领域2.1 PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业控制的可编程逻辑控制器。
它以可编程的存储器作为内部存储器,通过读取用户编写的程序来实现对输入和输出信号的控制。
PLC的基本工作原理是:根据用户编写的程序,PLC依次扫描各个输入信号,然后根据程序逻辑进行计算,最后控制相应的输出信号。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计引言随着社会生活的步伐加快,人们的生活水平越来越高,衣物的清洗和干燥也变得越来越方便和高效。
自动化洗衣机的出现,提高了洗涤和干燥的效率,也使人们的生活更加便捷。
本文将介绍一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计方案,旨在解决传统洗衣机使用过程中存在的一些缺陷和问题。
设计思路硬件设计本全自动洗衣机控制系统主要分为三个部分:洗衣系统、烘干系统和控制系统。
其中,洗衣系统包括电机、传动系统、洗涤罐、水泵等组成;烘干系统包括风扇、热风机、加热器、温湿度传感器等组成;控制系统则是通过PLC控制各部件的工作,实现自动洗涤和烘干的过程。
具体来说,该控制系统需要连接以下硬件:•一块PLC控制器•一个触摸屏•一台电机•一台水泵•一台风扇•一台加热器同时还需要使用以下传感器:•温度传感器•湿度传感器软件设计该控制系统的主要功能是自动洗涤和烘干。
通过PLC控制各部件的工作,实现以下功能:•悬浮自动等分配,自动响应量程,智能水位智能洗涤•洗涤、漂洗、脱水、水平平衡、漂洗、脱水、烘干,自动完成整个洗涤和干燥的过程•通过温湿度传感器实时监测洗、漂、烘的温度和湿度,并进行控制实现步骤步骤一首先需要确定洗衣机的设计和硬件布局。
根据设计框架,确定每个组件的类型和数量。
步骤二安装和连接所有设备和传感器。
所有设备和传感器应该按照标准放置,并连接到控制器。
步骤三通过PLC控制器,编写程序,实现洗衣和烘干过程的自动化。
程序应该实现以下功能:•设置初始水位和温度•洗涤:控制电机和水泵的工作,并根据需要适时更换水源•漂洗:排水并重新加水,达到洗涤液的浓度要求•脱水:通过控制电机和传动系统进行脱水操作•平衡:通过传感器实时检测洗衣罐的平衡状态•烘干:控制加热器和风扇的工作,并根据需要调节温度步骤四通过触摸屏进行控制,显示洗衣和烘干的进度和状态,以及设置洗衣的不同模式(例如快洗和脱水等)通过对基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计,我们可以提高洗涤和干燥的效率,减少人工操作的时间。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计毕业设计(论文)
毕业设计(论文)基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文摘要本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。
实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。
近年来随着科技的飞速发展,单片机、PLC的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。
本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计,并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。
同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试关键字:PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计PickThis paper describes the use of PLC FX2N mitsubishi series of automatic washing machine control system, overall control, this paper expounds the control scheme. Realize full-automatic washing machine control system has a variety of overall control, can use the analog and digital early hybrid circuit module circuit or. In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of PLC and single-chip constantly to further, while traditional control test technology constantly updated. Based on the production FX2N mitsubishi Japan as the core 48MR - type PLC controller for automatic washing machine control system design, and the system structure and design program instruction, ladder diagram and the input and output terminals of allocation scheme. According to the overall control of automatic washing machine control system, PLC requirements and characteristics of distribution of input and output, and commissioningKey words: PLC automatic washing machine control system, PLCprogram design目录1 引言 (4)2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 (5)2.1 总体控制方案确定 (5)2.1.1 控制系统的比较 (5)2.2.2 洗衣机的PLC控制系统概述 (6)3 全自动洗衣机的基本结构 (8)3.1 全自动洗衣机的原理和构造 (8)3.2 洗涤脱水系统 (10)3.3 排水和进水系统 (10)3.4 电动机及传动系统 (11)4 电气控制系统 (12)4.1 控制系统结构 (12)4.2 控制系统原理 (12)4.3 检测电路系统 (13)5 主要器件的选择 (15)5.1 电动机的选择 (15)5.2 传感器的选择 (15)5.3 可编程控制器外部设计 (16)6 软件设计 (18)6.1 系统的顺序功能图设计 (18)6.2 全自动洗衣机的控制要求 (18)6.3 控制系统顺序功能图 (19)6.4 控制系统的梯形图设计 (20)6.5 程序语句表 (22)设计体会 (18)7 结束语 (27)致谢 (29)参考文献 (28)1 引言从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。
基于PLC的全自动洗衣机系统设计
2、系统设计
(2)传感器检测电路:传感器检测电路包括水位传感器、温度传感器、速度 传感器等,主要负责检测洗衣机的各个参数,如水位、温度、速度等。传感器检 测电路将检测到的数据反馈给PLC控制电路,以实现精准的控制。
2、系统设计
(3)自动化编程:自动化编程是PLC的重要功能之一,可以根据用户的需求 和洗衣机的实际情况,自动调整洗涤程序、水位、时间等参数。此外,自动化编 程还可以实现故障诊断和报警功能,以便用户及时发现并解决问题。
3、编程实现
3、编程实现
在全自动洗衣机系统设计中,PLC的编程实现是关键环节。下面通过实践案例 来介绍PLC在全自动洗衣机系统设计中的具体应用方法和实现效果。
3、编程实现
(1)洗涤程序控制:PLC根据用户选择的洗涤程序,自动调整洗涤过程的水 位、洗涤时间、洗涤方式等参数。例如,在轻柔洗涤程序中,PLC会控制电机以 较低的速度运转,同时降低水位,以实现轻柔的洗涤效果。
4、系统测试与结果验证
通过实验验证,全自动洗衣机的控制效果和智能化程度得到了验证。实验结 果表明,基于PLC的全自动洗衣机系统设计能够提高洗衣机的性能和智能化程度, 同时也为用户提供了更加便捷的使用体验。
结论
结论
本次演示主要探讨了基于PLC的全自动洗衣机系统设计。通过需求分析、系统 设计以及编程实现等方面的介绍,表明了PLC在全自动洗衣机系统设计中具有重 要的应用价值。系统测试与结果验证表明,该系统设计具有稳定可靠、控制精准、 智能化程度高等优点。因此,基于PLC的全自动洗衣机系统设计具有广泛的应用 前景和市场潜力。
2.通讯协议测试
2.通讯协议测试
测试PLC控制系统与其他部件的通讯是否顺畅,是否能够正确地传递信息。
3.故障检测与排除测试
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计全自动洗衣机是一种应用广泛的家电产品,它能够在人们日常生活中带来便利和舒适。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种常见的工业自动化控制设备,其强大的功能和稳定性使其成为设计和实现全自动洗衣机控制系统的理想选择。
全自动洗衣机控制系统设计的目标是实现洗衣机的自动化控制、运行和监控。
下面将详细介绍基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计。
首先,全自动洗衣机的控制系统需要包括几个关键组件,如传感器、执行元件和PLC。
传感器常用的有温度传感器、水位传感器等,用于感知洗衣机内部的状态。
执行元件包括电机、水泵等,用于实现相应的操作。
PLC则负责对传感器的读取和执行元件的控制进行逻辑处理,将其进行组合,实现自动化的洗衣过程。
其次,洗衣机的控制系统需要实现几个基本功能,如水位控制、温度控制、转速控制等。
水位控制是通过水位传感器来实现的,当水位低于设定值时,PLC会控制水泵进行注水,当水位高于设定值时,PLC则会控制水泵排水。
温度控制是通过温度传感器来实现的,PLC会根据设定的温度来控制加热元件的加热与否,以达到设定的洗衣水温。
转速控制是通过电机的转速控制来实现的,PLC会根据不同的洗涤阶段和程序要求,控制电机的转速或停止。
此外,全自动洗衣机的控制系统还需要实现一些附加功能,如故障检测和报警、定时启动等。
PLC可以监测洗衣机各个部件的工作状态,一旦发生故障,PLC会触发相应的报警装置,提醒用户进行维修。
定时启动功能可以通过设置启动时间来实现,PLC会在指定的时间自动启动洗衣机,方便用户的使用。
最后,全自动洗衣机的控制系统还要考虑安全性和可靠性。
在设计过程中需考虑到异常情况的处理,如断电、水泵故障等,保证洗衣机能够安全停止运行。
此外,还需要设计合理的电路和电路布置,以确保PLC的稳定运行。
综上所述,基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计需要考虑传感器、执行元件和PLC的选择,实现水位控制、温度控制、转速控制等基本功能,同时还要实现故障检测、报警和定时启动等附加功能,保证系统的安全性和可靠性。
基于PLC的投币式洗衣机控制系统设计
基于PLC的投币式洗衣机控制系统设计陈晓军1,2,朱云开2,张建2(1.江南大学通信与控制工程学院,江苏无锡214122;2.南通市广播电视大学机械工程系,江苏南通226006)摘要:投币式洗衣机提供的是一种自助式服务,基于工作环境不好、操作要求简便、可靠性高等方面的考虑,采用了S7-200PLC进行控制系统设计。
通过对投币总值进行判别选择不同的洗涤方式,并输出相关信号,指导使用者正确使用。
关键词:PLC;投币式;洗衣机;控制系统中图分类号:T H122;TP273文献标识码:B文章编号:167125276(2009)0320161202Design of C on trol Syste m for C oin O pera ted W ash ingM ach i n e Based on PLCCHEN X i ao2j un1,2,Z HU Yun2ka i2,Z HANG J i an2(1.S choo l o fC omm un i c a ti on a nd C on tro lE ng i ne e r i ng,J i a ngna n Un i v e rs it y,W ux i2141221,C h i na;2.De pa r t m e n t o fMe c han i ca l Eng i ne e ri ng,Na ntong R a d i o&TV Un i ve rs ity,Na n t ong226006,C h i na)Abstr ac t:The co i n o pe ra t ed wa s h i ng m ach i ne i s an e qu i pm en t o f se l f2he l p s e rv i c e.I n co ns i d e ra ti o n o f t he wo rk co nd iti on a nd ope ra2 ti on req u i rem e n t s o f t he co nven i en ce,s m i p li c i t y and re li a b i lit y.S72200PLC i s app li ed t o t he de s i gn o f con tro l sys t em to PLC ou t p u t s s i gna l s t o gu i d e the u se r by j udg i ng t h e qua n ti ti e s o f co i n s s li p ped i n t o the co i n ope ra ted wa s h i ng m a ch i ne.K ey word s:P LC;co i n o pe ra t ed;wa sh i n g m ach i ne;co n tr o ls ys t em0引言随着时代的发展,社会生活节奏的加快,24h不间断营业无人值守的自助经营模式因其自主、自助、便利的特性,正被越来越多的人所接受。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计全自动洗衣机控制系统是基于可编程逻辑控制器(PLC)的系统。
该系统通过PLC控制运行,对洗衣机的各个部分进行调控和管理。
本文将详细介绍基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计。
首先,我们需要明确全自动洗衣机的各个功能模块,包括洗涤、漂洗、脱水以及其他附加功能。
在设计全自动洗衣机控制系统时,需要将这些功能模块考虑在内,并分别设计相应的控制程序。
在洗衣机的洗涤功能方面,PLC需要负责控制水位和水温。
可以通过传感器来检测水位,并由PLC控制电磁阀的开关,以控制水位的增减。
同时,PLC还可以控制热水器的开关,以达到所设定的水温。
此外,漂洗和脱水功能也需要在PLC的控制下完成。
在漂洗过程中,PLC可以通过控制水的进出口和洗衣机的运转速度来实现相应的控制。
在脱水过程中,PLC可以调节洗衣机的运转速度,并根据不同的衣物类型和重量进行自动调整,以避免过快或过慢的转速对洗衣机和衣物造成损害。
在附加功能方面,PLC可以实现定时启动、紧急停止等控制。
例如,用户可以通过设置PLC的定时启动功能,使洗衣机在特定时间启动洗涤程序。
同时,PLC也可以接收用户的紧急停止指令,以确保在出现系统故障或紧急情况下能够立即停止洗衣机的运行。
在整个全自动洗衣机控制系统设计中,PLC的选择和编程至关重要。
PLC需要具备足够的输入输出接口,以连接不同的传感器和执行器。
同时,PLC的编程需要考虑系统的稳定性、可靠性和易用性。
为了提高系统的可靠性,可以在PLC的程序中加入错误检测和报警功能。
此外,为了提高系统的易用性,可以在PLC的面板上添加显示屏和按键,以方便用户设置和监控洗衣机的运行状态。
总之,基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计是一个复杂而又重要的任务。
在设计过程中,需要考虑各个功能模块的控制,以及系统的稳定性、可靠性和易用性。
通过合理的PLC选择和编程,可以实现洗衣机的全自动化操作,提高用户的使用体验。
基于三菱PLC的投币式洗衣机控制系统设计.
本科毕业设计(论文)设计(论文)题目基于三菱PLC 的投币式洗衣机控制系统设计学 院 电子信息工程学院专 业 电气工程及其自动化年级班别学 号学生姓名指导教师年 月 日JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY目录前言 (1)1 总体概述 (2)1.1洗衣机的发展史 (2)1.2投币式洗衣机的市场需求 (2)1.3投币式洗衣机的功能 (3)2系统总体方案设计 (3)2.1单片机控制方案 (3)2.2 PLC控制方案 (3)2.3总体方案确定 (4)2.4系统总体方框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1洗衣机的主要工作原理 (5)3.2洗衣机的工作过程 (6)3.3主要设备的选择 (6)3.3.1 PLC型号的选择 (6)3.3.2电机型号的选择 (7)3.3.3投币器的选择 (8)3.3.4 进水电磁阀的选择 (9)3.3.5离合器的选择 (9)3.3.6水位传感器的选择 (9)3.3.7报警蜂鸣器的选择 (11)3.3.8牵引器的选择 (11)3.4主电路的设计 (12)3.5控制电路的设计 (13)3.5.1控制要求 (13)3.5.2 I/O口的分配 (13)3.5.3定时器、计数器分配 (14)3.5.4 PLC控制电路图 (15)4系统软件设计 (16)4.1系统控制流程图 (16)4.2系统的梯形图及程序说明 (17)5 系统的仿真以及结果分析 (24)结论 (29)参考文献 (31)基于三菱PLC的投币式洗衣机控制系统设计摘要目前利用PLC来作为洗衣机的控制系统并不多见,而运用单片机作为控制系统是目前市场上的主流,还有继电器控制系统。
单片机的价格便宜、开发方便但是其编程复杂、控制系统硬件的配置要多种电路对其进行保护,维护和维修起来不方便。
继电器控制容易产生电弧,使用时间长会磨损还有可能产生错误的操作。
而基于PLC的洗衣机控制系统的编程较为简单、硬件电路构造不复杂,维护与维修方便。
基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计
基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计一、本文概述随着科技的进步和自动化技术的日益成熟,可编程逻辑控制器(PLC)在工业控制领域的应用越来越广泛。
PLC以其高度的灵活性、可靠性和易编程性,成为了现代工业自动化的核心设备。
模糊控制理论作为一种智能控制方法,在处理不确定性和非线性问题上表现出强大的能力。
本文旨在探讨将PLC与模糊控制技术相结合,设计一种新型的投币式洗衣机系统。
该系统不仅具备传统洗衣机的洗涤、漂洗和脱水等基本功能,还能根据衣物的重量和污渍程度进行模糊控制,实现更加智能、高效的洗涤过程。
本文将首先介绍PLC和模糊控制理论的基本原理及其在洗衣机系统中的应用背景。
接着,详细阐述投币式模糊控制洗衣机系统的整体设计方案,包括硬件选型、软件编程和模糊控制算法的实现等。
通过实验验证该系统的性能,包括洗涤效果、能耗和效率等方面的评估。
对系统的优缺点进行分析,并提出改进方案,为未来的研究提供参考。
通过本文的研究,期望能够为投币式洗衣机的智能化改造提供一种新的思路和方法,推动洗衣机行业的技术进步和产业升级。
也为PLC和模糊控制技术在其他领域的应用提供有益的借鉴和参考。
二、系统总体设计基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计,其总体设计思路是以可编程逻辑控制器(PLC)为核心,结合模糊控制理论,实现洗衣机的自动化、智能化控制。
系统的设计旨在提高洗衣机的使用效率,降低能耗,同时满足用户对于洗衣效果的不同需求。
系统硬件设计方面,我们选用性能稳定、可靠性高的PLC作为控制器,负责接收投币信号、控制洗衣机的工作流程以及实现模糊控制算法。
同时,配备相应的传感器和执行机构,如水位传感器、温度传感器、电机驱动器等,以实现洗衣机的自动化运行。
在软件设计方面,我们采用模块化编程方法,将洗衣机的各个功能划分为独立的模块,如投币模块、模糊控制模块、电机控制模块等。
每个模块都具有独立的输入输出接口,方便后期维护和升级。
同时,通过PLC的编程软件,实现对各个模块的编程和控制。
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
(4)控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。
(5)控制完成洗衣时的信号提示。
图2.2全自动洗衣机的简单工作过程
根据上述对全自动洗衣机系统的功能分析,可以设计如图2.3所示的全自动洗衣机硬件系统框图。
图2.3全自动洗衣机硬件系统框图
1.PLC主机
选择西门子S7-200系列PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM等之分。此全自动洗衣机系统中总共有8个数字量输入,6个数字量输出,共需14点I/O,根据I/O点数及程序容量,选择了CPU224作为其主机。
在洗洗衣机衣服的模式中,标准和柔和是两种相对的概念,标准比柔和的洗衣要剧烈一些。同样地,与高、低水位的选择一样,用户只能同时选择一种模式,因此,也需要在设计中考虑到标准与柔和模式的互锁。也可以将标准与柔和按钮设计成一个按钮,按下去时为柔和模式,不按下去则为标准模式。
需要说明的是,标准模式与柔和模式的 选择必须在用户一开始洗衣之前完成。
第二次世界大战结束后,洗衣机得到了迅速的发展,研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底,又称涡卷式洗衣机。
近几十年,在工业发达国家,全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展,其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。
目前世界洗衣机年总产量近5000万台,而全自动洗衣机的产量呈增长趋势,在技术性能上正向着节水、节能、高效、结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能、新型的洗涤方式、高速脱水以及低噪音等方面都有了很大提高。
关键词:可编程控制器,PLC,全自动洗衣机
第1章 绪论
1.1选题背景
基于PLC在全自动洗衣机控制系统中的设计(本科)
全日制普通本科生毕业设计基于PLC在全自动洗衣机控制系统中的设计学生姓名:学号:专业班级:指导老师及职称:提交日期:目录1 前言 (1)2 课题任务分析 (2)2.1 整体功能介绍 (2)2.2 设备控制要求 (3)2.2.1 “正常运行”方式具体控制要求 (3)2.2.2 “强制停止”方式具体控制要求 (3)3 控制系统的设计 (3)3.1 控制系统框图 (3)3.2 控制系统对应设备及实现功能 (4)3.3 控制系统原理 (5)4 硬件电路的设计 (5)4.1 系统的选型 (5)4.1.1 I/O点数统计 (5)4.1.2 用户存储器容量的估算 (6)4.2 CPU单元设计 (8)4.3 硬件接线图 (9)4.4 通讯方式 (9)4.7 通讯模块 (10)5 软件的设计 (11)5.1 I/O分配 (11)5.2 流程图 (13)5.3 源程序 (15)5.3.1 进水 (17)5.3.2 洗衣 (19)5.3.3 排水 (20)5.3.4 脱水 (21)5.3.5 洗完报警 (22)5.4 程序运行过程分析 (28)5.5 程序的下载、安装和调试 (29)6 系统的可靠性和抗干扰分析 (29)6.1 干扰源分析 (29)6.1.1 干扰源及其一般分类 (29)6.1.2 PLC系统中干扰的主要来源及途径 (30)6.2 一般抗干扰措施 (31)6.2.1 硬件措施 (31)6.2.2 软件措施 (32)6.3 本设计采用的抗干扰措施 (32)7 总结 (33)8 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (34)摘要:随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。
全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。
洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业,经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。
该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查,对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究,实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。
基于S7-200系列PLC的自动投币洗衣机控制系统的设计
摘要随着时代的发展,社会生活节奏的加快, 24 h不间断营业无人值守的自助经营模式因其自主、自助、便利的特性,正被越来越多的人所接受。
人口集中居住场所,自助投币式洗衣机具有非常广阔的应用前景。
全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按钮,开关等其它一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。
由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内定时器控制,所以只要改变定时器的参数就可以改变时间。
利用PLC上具有的模拟量输入输出通道,PID算法,进行温度信号的采集与控制,达到了预期的效果。
关键词:S7-200PLC 洗衣机定时自动投币AbstractWith the development of the times, the social life rhythm accelerate, 24 h uninterrupted operating unattended self-help management mode due to its characteristic of independent, self-help, convenient, is being accepted by more and more people. Residential population is concentrated, self-service coin operated washing machine has a very broad application prospects.Through the design of the system, the Siemens S7-200 series features an in-depth understanding of PLC. Automatic washing machine control system using PLC Siemens S7-200 series features, buttons, switches and other input/output point for control, enabling washing machines laundry process automation.Since each washing, drainage, dehydrated from PLC internal timer control, so as long as the parameters change timer can change time. On the use of PLC with analog input and output channel, PID algorithm, for temperature signal acquisition and control, achieve the expected results.Keywords:S7-200PLC washing machine timing Self-service coin目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................. I I 第一章绪论 (1)1.1投币洗衣机的起源与发 (1)1.2投币洗衣机在现实中的意义 (2)1.3PLC控制系统设计的基本原则 (3)1.4PLC在洗衣机控制系统中的应用 (3)第二章PLC概述 (5)2.1PLC简介 (5)2.2PLC的工作原理 (5)2.3PLC 的设计内容 (6)2.4PLC 和控制系统 (7)第三章总体设计方案 (9)3.1全自动洗衣机的构造 (9)3.2洗涤脱水系统 (9)3.3排水和进水系统 (10)3.4洗衣机基本外貌 (10)第四章系统硬件设计 (11)4.1PLC及显示器的选型 (11)4.2电机的选型 (11)4.3传感器的选型 (11)4.3.1水温传感器的选择 (11)4.3.2水位传感器的选择 (11)4.3.3浑浊度传感器的选择 (11)4.3.4衣质传感器的选择 (12)4.4投币机的选型 (12)4.5PLC外围接线 (13)第五章系统软件设计 (15)5.1控制程序的流程图和控制系统I/O分配 (15)5.2程序梯形图 (17)第六章总结与展望 (29)6.1总结 (29)6.2展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1投币洗衣机的起源与发展1874年,美国人比尔·布莱克斯发明了洗衣机,布莱克斯的洗衣机构造极为简单,是在木筒里装上6块叶片,用手柄和齿轮传动,使衣服在筒内翻转,从而达到“净衣”的目的。
基于PLC的投币式洗衣机控制系统设计(全)
目录1 绪论 01.1 课题来源 01.2 全自动洗衣机的研究现状 01。
3 课题研究的目的 (1)1.4 论文的主要内容 (1)2 PLC的概述 (2)2.1 PLC的产生和发展 (2)2.2 PLC的基本结构 (2)2.3 PLC的用途及特点 (4)2。
4 PLC的工作过程 (4)2。
5 PLC的设计内容及原则 (5)3 基于PLC的投币式洗衣机控制系统的设计 (6)3.1 工艺介绍及控制要求 (6)3。
1.1投币洗衣机构成 (6)3.1.2 控制要求 (6)3.2 控制分析 (7)3.2.1控制系统的I/O点及地址分配 (7)3.2.2 PLC系统选型 (8)3.3 硬件接线图 (8)3。
3。
1 主接线图 (8)3.3.2 PLC的I/O接线图 (8)3.4 PLC程序流程图 (9)3.5 PLC程序梯形图 (9)4 设计小结 (10)参考文献 (10)致谢 (12)1 绪论1。
1 课题来源从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它就是手搓、棒击、冲刷、甩打等等这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。
洗衣机问世后大大减轻了人们的负担,节省了宝贵的时间和精力。
当然随着时代的发展洗衣机也在不断改进和发展:从木制手摇洗衣机到蒸汽洗衣机再到电动洗衣机,由手工洗衣到半自动洗衣再到今天的全自动化洗衣。
而今方便、快捷、自助式的洗衣服务已来到我们身边,受到越来越多的广大消费者的认可和推崇。
自助式投币洗衣机,可广泛用于学校、工厂、宾馆、社区、外来人聚集地等公共场所,具有庞大的市场和旺盛的需求。
现在市场上的投币式洗衣机较多的采用单片机控制,其指令系统复杂,编程难度大,而且在设计控制系统硬件时,要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等,这样不仅增加了系统硬件的复杂性,而且隐含较高的故障率,还无形的增加了维修成本。
而可编程序控制器(programmable logical controller ,PLC)是以微处理器为基础,把计算机技术、自动化技术和通信技术融为一体的,面向控制过程、面向用户,适合工业环境、操作方便、可靠性高的新一代通用工业自动装置。
投币式洗衣机智能系统设计
基于PLC的投币式模糊控制洗衣机系统设计一、课题研究的背景以及研究意义近年来,我国现代化工业快速发展,人们生活水平也在日益提高,与人们生活息息相关的家用电器的自动化程度也就要求越来越高,当今的中国的城镇居民每一户家庭中几乎都拥有一台洗衣机,全自动化洗衣机把人们从繁重的洗衣劳动中解脱出来,但居住在学校和工厂集体宿舍这样的环境下人们洗衣服仍然以手洗为主,所以选择在学校和工厂的公共点设置投币洗衣机不但能让人们享受全自动洗衣机带来的方便而且也能产生一定的经济利益,目前市面上普通的投币式洗衣机存在诸多缺点,比如故障多,投币器真假币判断错误率高,衣服洗不干净和浪费水电等情况,这样设计一种新的智能化的投币式洗衣机控制系统就很有必要和意义了。
二、控制系统主要分三部分:1.传感器与数据的检测2.PLC与模糊控制3.智能投币器系统整个工作流程图如下:首先把衣服放入洗衣机内然后合上盖子,用户对投币器进行投币,投币器接受到投币信号后传给然后系统经过初始化工作后开始正式工作,各种传感器把采集到的数据经过转换后送到模糊控制器中,从模糊控制器中获得数据后对进水排水电磁阀、各种电机、以及洗漆剂添加装置等工作过程进行控制,当洗衣机工作过程结束后,顾客取出衣物,洗衣过程结束。
1.传感器与数据的检测1.1衣服重量的检测1.1.1光电传感器衣服重量的检测主要依靠光电传感器,光电传感器是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件,当它发出的光被目标反射或阻时,则接收器感应出相应的电信号。
它包含调制光源,由光敏元件等组成的光学系统、放大器、开关或模拟量输出装置把红外、可见光、紫外线等光信号转变成电信号的元器件,在光电检测系统中是光电转换过程的核心部件。
检测衣物重量就是利用不同质量的衣物对滚筒的压力和摩擦力不同,通电光电传感器检测滚筒的转速从而间接的获得衣物的质量。
1.1.2衣量的检测方法衣物的重量和衣物的质料是洗衣机实现模糊控制最重要的两个输入量,衣服的重量和衣物的质料决定模糊洗衣机洗漆时间、滚筒内的水位以及洗漆剂的用量三个物理量,本文中使用的检测衣物重量的基本原理是不同重量的衣物产生的布阻抗也就不同。
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目录1 绪论 01.1 课题来源 01.2 全自动洗衣机的研究现状 01.3 课题研究的目的 (1)1.4 论文的主要内容 (1)2 PLC的概述 (2)2.1 PLC的产生和发展 (2)2.2 PLC的基本结构 (2)2.3 PLC的用途及特点 (4)2.4 PLC的工作过程 (4)2.5 PLC的设计内容及原则 (5)3 基于PLC的投币式洗衣机控制系统的设计 (6)3.1 工艺介绍及控制要求 (6)3.1.1投币洗衣机构成 (6)3.1.2 控制要求 (7)3.2 控制分析 (7)3.2.1控制系统的I/O点及地址分配 (7)3.2.2 PLC系统选型 (8)3.3 硬件接线图 (9)3.3.1 主接线图 (9)3.3.2 PLC的I/O接线图 (9)3.4 PLC程序流程图 (10)3.5 PLC程序梯形图 (11)4 设计小结 (15)参考文献 (16)致谢 (18)1 绪论1.1 课题来源从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,对于许多人而言,它就是手搓、棒击、冲刷、甩打等等这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是:辛苦劳累。
洗衣机问世后大大减轻了人们的负担,节省了宝贵的时间和精力。
当然随着时代的发展洗衣机也在不断改进和发展:从木制手摇洗衣机到蒸汽洗衣机再到电动洗衣机,由手工洗衣到半自动洗衣再到今天的全自动化洗衣。
而今方便、快捷、自助式的洗衣服务已来到我们身边,受到越来越多的广大消费者的认可和推崇。
自助式投币洗衣机,可广泛用于学校、工厂、宾馆、社区、外来人聚集地等公共场所,具有庞大的市场和旺盛的需求。
现在市场上的投币式洗衣机较多的采用单片机控制,其指令系统复杂,编程难度大,而且在设计控制系统硬件时,要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等,这样不仅增加了系统硬件的复杂性,而且隐含较高的故障率,还无形的增加了维修成本。
而可编程序控制器(programmable logical controller ,PLC)是以微处理器为基础,把计算机技术、自动化技术和通信技术融为一体的,面向控制过程、面向用户,适合工业环境、操作方便、可靠性高的新一代通用工业自动装置。
它具有编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等优点。
因此,采用PLC研究这个课题显得很有意义。
作为我的毕业设计,我想通过学习研究基本弄清投币式洗衣机的工作原理及过程实现。
由于本人知识有限,把全文重点放在了PLC应用于投币式洗衣机控制系统的设计方面。
1.2 全自动洗衣机的研究现状全自动洗衣机是集洗涤,漂洗,脱水于一体,并且能自动完成洗衣全过程的洗衣机.它有多种洗涤程序可供您自由选择,工作时间可任意调节,更先进的洗衣机还采用了模糊技术,即洗衣机能对传感器提供的信息进行逻辑推理,自动判别衣服质地、重量、脏污程度,从而自动选择最佳的洗涤时间、进水量、漂洗次数、脱水时间,达到了整个洗涤时间自动化,使用方便,节能节水。
全自动洗衣机从结构上主要有波轮式、搅拌式、滚筒式三种。
它们的特点如下:a.波轮式洗衣机洗衣特点:省时省力。
缺点:耗电、耗水、衣物易缠绕、清洁性不佳,b.滚筒式洗衣机洗衣特点:衣物无缠绕,最不会损耗衣物的方式。
缺点:特别耗时,洁净力不强.,适合洗涤羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物。
c.搅拌式洗衣机洗衣特点:衣物洁净力最强,省洗衣粉。
缺点:喜欢缠绕,相比前两种方式损坏性加大,噪音最大。
国内一般选用波轮式,搅拌式少见,滚筒式比波轮式昂贵。
为了满足公共场合自助洗衣需要,全自动洗衣机又有投币式、感应式、IC卡式等;从控制系统分,有集成电路控制、单片机控制和PLC控制、模糊控制等。
单片机以其控制功能强、环境适应性好、开发方便、体积小、价格适中等优点在家用电器上得到日益广泛的应用。
但是它也有不少的缺点:指令系统复杂,编程难度大且控制系统的硬件要求多种电路保护装置;而基于PLC控制的全自动洗衣机具有编程简单、实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等一系列优点。
只是它的价格比单片机昂贵的多,比较适合温度过高、震动和冲击过强等工业环境,在家用电器控制中应用并不广泛。
目前市场上的全自动洗衣机也多采用单片机控制,本文选用PLC来控制是从探究、学习的角度出发的,对PLC在工业洗衣机中的应用也具有重要参考价值。
1.3 课题研究的目的对于本次设计,其目的在于:(1)掌握S7-200 PLC的原理、性能、使用特点和方法,提高运用PLC梯形图对系统进行编程的能力。
(2)本课题的研究可以使本人更好地掌握基于PLC控制系统的分析与设计方法,培养创新意识和理论联系实际的学风,提高自动化家电产品研发素质,增强针对实际应用进行控制系统设计的能力。
1.4 论文的主要内容(1)概要阐述课题来源、研究现状及研究意义;(2)简要论述PLC的产生和发展,介绍PLC的工作原理及控制系统的设计方法、原则;(3)对基于PLC投币式洗衣机的控制系统进行设计,主要包括控制要求、PLC选型、硬件接线、控制程序设计(流程图和程序框图)。
2 PLC的概述2.1 PLC的产生和发展1969年美国数字设备公司(DEC),研制出了世界上第一台可编程控制(Programmable Logic Controller, 简称PLC),在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,并取得了满意效果,可编程控制器由此诞生。
早期的可编程控制器主要由分立元件和中小规模集成电路组成,只具有逻辑运算功能。
20世纪70年代中期,微处理器及其他大规模集成电路芯片成为其核心部件,是其具有自我诊断功能,可靠性、性价比有很大突破。
到20世纪80年代,可编程控制器采用微处理器(CPU)、只读存储器、随机存储器或是单片机作为其核心,处理速度大大提高,功能更强体积又小。
90年代末,PLC几乎完全计算机化,各种智能模块不断开发出来,使其不断扩展着它在各类工业控制过程中的作用。
PLC一直在飞速发展中,因此一直没有比较明确的定义。
1987年,国际电工委员会(IEC)对PLC做出的定义如下:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计。
它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种机械和生产过程。
而有关的外围设备,都应按照易于与工业系统联成一体,易于扩充其功能的原则设计。
”定义强调了PLC直接应用于工业环境;是“数字运算操作的电子系统”,即计算机;是用软件方式来实现“可编程”的。
2.2 PLC的基本结构PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机。
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。
这里介绍一般PLC的结构:1. 通用型PLC的硬件结构通用型PLC的硬件基本结构主要由中央处理单元CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块及电源组成。
(1)中央处理单元CPUPLC的CPU与通用微机的CPU一样,是PLC的核心部分,它按PLC中系统程序赋予的功能,接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;用扫描方式查询现场输入装置的各种信号状态或数据,并存入输入过程状态寄存器或数据寄存器中;诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误等;在PLC进入运行状态后,从存储器逐条读取用户程序,经过命令解释后,按指令规定的任务产生相应的控制信号,去启闭有关的控制电路;分时、分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等动作,完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务;根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容,再由输出状态寄存器的位状态或数据寄存器的有关内容实现输出控制、制表打印、数据通信等功能。
以上这些都是在CPU的控制下完成的。
PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。
(2)存储器存储器(简称内存),用来存储数据或程序。
它包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)等。
PLC配有系统程序存储器和用户程序存储器,分别用以存储系统程序和用户程序。
系统程序存储器用来存储监控程序、模块化应用功能子程序和各种系统参数等,一般使用ROM;用户程序存储器用作存放用户编制的梯形图等程序,一般使用RAM,若程序不经常修改,也可写入到EPROM中;存储器的容量以字节为单位。
系统程序存储器的内容不能由用户直接存取。
因此一般在产品样本中所列的存储器型号和容量,均是指用户程序存储器。
(3)输入/输出(I/O)模块I/O模块是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。
PLC提供了各种操作电平和输出驱动能力的I/O模块供用户选用。
I/O模块要求具有抗干扰性能,并与外界绝缘。
因此,多数都采用光电隔离回路、消抖动回路、多级滤波等措施。
I/O模块可以制成各种标准模块,根据输入、输出点数来增减和组合。
I/O模块还配有各种发光二极管来指示各种运行状态。
(4)电源PLC配有开关式稳压电源的电源模块,用来对PLC的内部电路供电。
(5)编程器编程器分简易型和智能型两种。
简易型编程器只能在线编程,它通过一个专用接口与PLC连接。
智能型编程器即可在线编程又可离线编程,还以远离PLC插到现场控制站的相应接口进行编程。
智能型编程器有许多不同的应用程序软件包,功能齐全,适应的编程语言和方法也较多。
2. PLC软件系统PLC的软件系统是指PLC所使用的各种程序的集合。
它包括系统程序和用户程序。
(1)系统程序系统程序包括监控程序、编译程序及诊断程序等。
监控程序又称为管理程序,主要用于管理全机。
编译程序用来把程序语言翻译成机器语言。
诊断程序用来诊断机器故障。
系统程序由PLC生产厂家提供,并固化在EPROM中,用户不能直接存取,故也不需要用户干预。
(2)用户程序用户程序是用户根据现场控制的需要,用PLC的程序语言编制的应用程序,用以实现各种控制要求。
PLC的编程语言有梯形图、指令表和顺序功能流程图三种。
2.3 PLC的用途及特点PLC可实现顺序控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理及通信和联网等功能。
其中顺序控制是PLC最广泛应用的领域,主要用来取代传统的继电器顺序控制。
PLC可应用于单机控制、多集群控制、生产自动线控制,例如注塑机、订书机械、组合机床、装配生产线及电梯控制等。
PLC的特点:(1)可靠性高,抗干扰能力强(2)适应性强,应用灵活(3)编程方便,易于使用(4)功能强,扩展能力强(5)PLC系统设计、安装、调试方便(6)维修方便,维修工作量小(7)PLC体积小,重量轻,易于实现机电一体化基于以上特点,使PLC应用范围极为广泛,可以说只要有工厂,有控制要求,就会有PLC的应用。
2.4 PLC的工作过程PLC是按照上电处理、扫描过程、出错处理这个顺序来运行的。