PLC课程设计报告

华中科技大学文华学院课程设计报告( —年度第学期)课程名称：可编程控制器课程设计题目：洗衣机模拟控制系统学部：班级：学号：学生姓名：同组：指导教师：设计周数：成绩：日期：年月日目录摘要 (1)1 课程设计的目的、内容与要求 (2)2 设计正文 (2)2.1控制系统分析 (2)2.1.1 工艺过程和控制要求 (2)2.1.2 方案论证 (2)2.2系统设计 (3)2.2.1 硬件配置 (4)2.2.2 程序设计 (4)2.2.3 触摸屏设计 (7)3 系统调试 (7)3课程设计总结 (9)摘要世界上第一台洗衣机于1858年诞生，但这台洗衣机使用费力，且损伤衣服，因而没被广泛使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。

1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人发明了木制手摇洗衣机。

1880年，美国发明了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。

蒸汽洗衣机之后，水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。

1910年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。

1922年，美国改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。

1932年，美国研制成功第一台前装式滚筒洗衣机。

1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。

目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器，随着科技的进步和人们生活质量的提高，以及人们对精神文明的高度追求，那么全自动洗衣机也揭开了面纱，现在做的比较好的，国内有小天鹅、海尔、荣事达等等，国外有西门子，博世等等。

这些厂家所生产的全自动洗衣机还是比较好的，但所谓物以稀为贵，所以相对来说价格还存在很大的异议。

目前国内市场上的洗衣机分波轮式和滚筒式两大类，每种类型又有半自动和全自动之分。

波轮式洗衣机的优点是：结构简单、维修方便、洗净率高，洗涤时间短，价格低廉。

缺点是衣物磨损率大，缠绕率高，用水量大，洗净的均匀性不够。

滚筒式洗衣机优点是衣物磨损率低，不缠绕，用水少，自动化种程度高。

缺点是结构复杂，洗涤时间长，价格较高。

波轮式洗衣机特别适用于每周洗一两次衣物的家庭，而滚筒洗衣机则适用于经济条件较好每周经常洗衣物的家庭。

而人们追求的高质量生活，也就对这些不是很过问了，只要买来好用就可以了，所以目前市场上还是有很大的发展空间。

本文讲述的是如何利用PLC 实现洗衣机的控制，实现洗衣、脱水的全自动控制。

本文结合任务设计的要求，以洗衣机为研究对象，采用了美国通用公司GE系列可编程逻辑控制器作为洗衣机的控制器。

对洗衣机的控制系统的总体功能进行了分析，阐述了可编程逻辑控制器的组成和工作原理。

并提出了洗衣机硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案。

本设计改善了洗衣机系统的控制品质，并真正地达到了实时控制的要求。

1 课程设计的目的、内容与要求通过对洗衣机PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，对包装生产线PLC控制系统设计，即系统的硬件设计、PLC控制程序设计、监控程序设计及调试，使我们对PLC系统集成、PLC复杂控制程序设计、与电气控制系统结合、人机界面设计及监控实现等建立起整体印象，强化工程意识，提高应用能力。

巩固和加强PLC控制程序书写的技巧和知识，进一步掌握电气原理图和PLC的输入/输出外部接线和梯形图的绘制。

2 设计正文2.1控制系统分析2.1.1 工艺过程和控制要求PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。

（1）按下启动按扭，报警提示灯亮，提醒下一步动作。

（2）按下下限位按钮，报警提示灯灭，进水提示灯亮并持续4s后灭，报警提示灯亮，提醒下一步动作。

（3）按下上限位按钮，运行提示灯亮，正式进入洗涤程序即先电机正转3s后，电机反转3s。

（4）如此循环3次后，运行提示灯灭，洗涤程序停止即电机正反转停止，报警提示灯亮，提醒下一步动作。

（5）按下上限位按钮，报警提示灯灭，出水提示灯亮并持续4s后灭，运行提示灯亮，正式进入脱水程序即电机正转5s后，运行提示灯灭，脱水程序停止即电机正转停止，报警提示灯亮，提醒整个程序已运行完毕。

（6）按下暂停按钮，运行提示灯灭，报警提示灯灭，进水提示灯灭，出水提示灯灭，电机停止正反转。

2.1.2 方案论证1、控制方式的选择PLC系统的特点：（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。

对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。

（2）使用方便灵活，PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使PLC的使用更加灵活与多变。

（3）编程简单，PLC的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算机控制容易。

2、显示方式的选择(1)显示方式LED长处有三点：一是寿命长、耗能低之，应用非常灵活，可以做成点、线、面各种形式的轻薄短小产品；二是控制极为方便，只要调整电流，就可以随意调光，不同光色的组合变化多端，利用时序控制电路，更能达到丰富多彩的动态变化效果；三是价格低廉。

LCD优点：液晶显示器以其微功耗、显示形式丰富,显示质量高,接口简单,体积小、显示内容丰富、超薄轻巧。

CTR优点：CTR最大的优点是显示的面积大，显示的效率也比较高，(2)显示方案的选择综上所述利用LED显示比较合适，因为在洗衣机上显示利用不同的颜色可以区分不同的工作进程而且效果比较理想，LCD显示亮度不够，使用CTR显示占用的空间较大而且功耗大不适合在小型电器上使用。

但我的比较简单，没有LED显示。

2.2系统设计2.2.1 硬件配置因为这次课程设计任务我们主要要完成PLC控制程序的编写和调试，所以在这次课设任务中我们必须用的的硬件有：a) PLC控制实验台b) 电脑一台c) 连接导线若干2.2.2 程序设计1、控制器I/O口地址分配表：输入输出器件说明器件说明I1 START开关 Q1 进水提示灯I2 STOP开关 Q2 出水提示灯I3 下限位按钮 Q3 电机正转I4 上限位按钮 Q4 电机反转洗衣机板上红色COM正 Q5 运行提示灯洗衣机板上黑色COM负 Q6 报警提示灯输入接口板黑色COM负2、梯形图程序如下：2.2.3 触摸屏设计1、触摸屏I/O口地址分配表：输入输出器件说明器件说明M11 START开关 M21 进水提示灯M12 STOP开关 M22 出水提示灯M13 下限位按钮 M23 电机正转M14 上限位按钮 M24 电机反转M25 运行提示灯M26 报警提示灯2、触摸屏：3 系统调试在设计梯形图程序时，遭遇过很多困难，主要问题和具体调试内容如下：⑴、问题：在做循环时转接时直接用的输出变量，导致死循环或跳出循环后又进入循环调试方法：转接的变量改用中间变量，避免干扰⑵、问题：发现报警提示灯一直是亮的调试方法：把减计数器改为加计数器，避免一开始就对计数器清零⑶、问题：发现定时器一直停不下来，复位线圈没有复位成功调试方法：在上一行加上一个常闭触点，并在有定时器的那一行加一个相应的置位线圈，令定时器强行清零3 课程设计总结可编程控制器(PLC)技术是一门实践性很强的专业课，可编程控制器技术在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。

在这次设计以前，我对PLC一点也不懂，对指令感觉好模糊，当我拿到课程设计任务书时，感觉把课题完整的做出来太难了，但后来通过在PLC实验室不断的调试程序以及老师的耐心指导，经过两周的时间，我终于把设计完成了，但由于是初次进行此类的设计，难免有些地方想得不够周到、详细，控制系统也存在着一定的缺陷，程序的设计不是很简便，PLC的I/O口接线图画得也不是很好,但看着自己的设计成果，心里也有一种成就感，即使自己所做的东西不够完美。

通过这次课程设计，我了解了PLC基本逻辑指令的应用，理解了区间比较指令的应用范围，熟悉了SFC编程的方法和技巧，知道怎样去设计一个PLC应用程序，也感觉得到了PLC在控制方面的巨大优势和潜力，同时也更增强了我学好PLC 的决心和信心。

在这次课程设计的过程中，由于PLC编程软件存在一定的局限性,从而导致在把程序导入Word时发生了很大的困难,我们只能通过屏幕捕捉、图形剪切，最后才能完整的把所要求的程序写在Word里，如果有更好的编程软件,相信我们会把PLC学得更好,课程设计也会做得更有质量。

还有我觉得这次全自动洗衣机用PLC控制设计能够运行成功，有以下几点原因：1.与我们所学的专业知识是分不开的。

2.我和同学的共同探讨和努力的成果。

3.辅导老师的认真教学和耐心指导起到关键性的作用。

在设计过程中，让我也学到了很多东西。

通过这次课程设计，让我了解了PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。

有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。

讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。

在解决问题时壮大自己。

虽然在调试的过程中，出现了不少问题，尽管当时觉得比较棘手，但是现在看来，我非常感谢它们，正是这些问题才让我真正有所收获。

细心会让你事半功。

做东西的时候一时大意就会导致前功尽弃。

就比如说我们没有及时保存而导致重头做，虽然谈不上什么很严重的失误，但也为我敲响了警钟。

团队协作出效益。

这次的课程设计工作量有点大，虽然一个人能够完成，但是耗费的时间也多。

要在指定的时间完成课设，我们需要团队协作。

我们三个有着明确的分工，大家既可以独立完成自己的部分又可以相互提意见，使作品更加完善。