全自动洗衣机plc控制课程设计说明书(编辑修改稿)

全自动洗衣机plc控制课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

特点：不可靠，价格便宜。 可编程控制器（ PLC）： 所谓 PLC 系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器，根据要求选用不同的模块，在此基础上设计程序以达到所设计的 功能。 这种形式目前在工业现场应用最为广泛。 PLC 的可靠性：进口 PLC 采用的 CPU 都是生产厂家专门设计的工业级专用处理器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件，另外它的电源模块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很大提高，即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。 PLC 的可扩展性： 要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而 PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。 PLC 的可维护性： PLC 本身有很强的自诊断功能，一旦系统出 现故障，根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修，如果故障由于程序设计不合理引起，由于它提供完善的调试工具，要找出故障也较为简单。 操作： PLC 的操作采用触摸式操作终端，人机界面，全屏显示，上面设计了很详尽的操作指南，即使第一次使用，也能根据提示顺利操作，这就降低了对操作人员的要求，一般工人也能很快掌握。 另外，一旦系统发生故障，画面自动切换到故障提示画面，提示故障原因和排除方法。 甚至可以显示故障在机器上的位置，维修人员可以根据提示很快排除故障。 方案比较 特点：价格与前二种控制器相比略 贵，可靠性好，操作简单。 综合以上的分析和比较，最终决定采用 PLC。 第三章硬件设计 PLC 控制系统设计的基本原则 任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。 因此，在设计 PLC 控制系统时，应遵循以下基本原则： 1. 最大限度地满足被控对象的控制要求 充分发挥 PLC 的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计 PLC 控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。 这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收 集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。 同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。 2. 保证 PLC 控制系统安全可靠 保证 PLC 控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。 这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。 例如：应该保证 PLC 程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。 3. 力求简单、经济、使用及维修方便 一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。 因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。 这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。 4. 适应发展的需要 由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。 这就要求在选择 PLC、输入 /输出模块 、 I/O 点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。 PLC 的选型 控制功能 逻辑控制功能是 PLC 最基本功能之一 ,是 PLC 最基本的应用领域，可取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。 在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。 定时控制功能是 PLC 的最基本功能之一。 PLC 中有许多可供用户使用的定时器， 1 功能类似于继电器线路中的时间继电器。 定时器的设定值 (定时时间 )可以在编程时设定，也可以在运动过程中根 据需要进行修改，使用方便灵活。 同时 PLC 还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确实时控制。 计数控制功能是 PLC 的最基本功能之一。 PLC 为用户提供许多计数器，计数器计数到某一数值时，产生一个状态信号 (计数值到 )，利用该状态信号实现对某个操作的计数控制。 计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改。 I/O 模块及点数 输入 /输出接口通常也称 I / O 单元或 I / O 模块，是 PLC 与工业生产现场之间的连接通道。 PLC 输入接口 用户设备需输入 PLC 的各种 控制信号，如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出的开关量或模拟量 (要通过模数变换进入机内 )等，通过输入接口电路将这些信号转换成中央处理单元能够接收和处理的信号，用这些数据作为 PLC 对被控制对象进行控制的依据。 PLC 输出接口 路将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控设备的执行元件。 I / O 接口的作用： 电平转换功能：由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而PLC 内部 CPU 的处理的信号是标准电平信号。 I / O 接口的类型： 开关量输入 /输出接口 模拟量输入 /输出接口 输入 /输出（ I/O）点数： PLC的 I/O点数是指 PLC 的 I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数的总和。 本次设计的 全自动洗衣机需要 8 个输入点， 11 个输出点。 PLC 输出类型选择 PLC 的输出类型有继电器和晶体管两种类型，两者的工作参数差别较大， 1． 继电器和晶体管输出工作原理 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中。 电磁式继电器是一种机电元件，通过机械动作来实现触点的通断，是有触点元件。 晶体管是一种电子元件，它是通过基极电流来控制集电极与发射极的导通。 它是无触点元件。 2 2．继电器与晶体管输出的主要差别 由于继电器与晶体管工作原理的不同，导致了两者的工作参数存在了较大的差异。 （ 1）驱动负载不同 继电器型可接交流 220V 或直流 24V 负载，没有极性要求；晶体管型只能接直流24V 负载，有极性要求。 继电器的负载电流比较大可以达到 2A，晶体管负载电流为。 同时与负载类型有关。 （ 2）响应时间不同 继电器响应时间比较慢（约 10ms20ms） ，晶体管响应时间比较快，约， Y0、 Y1 甚至可以达到 10 us。 （ 3）使用寿命不同 继电器由于是机械元件受到动作次数的寿命限制，且与负载容量有关，随着负载容量的增加，触点寿命几乎按级数减少。 晶体管是电子原件只有老化，没有使用寿命限制。 3．继电器与晶体管输出选型原则 继电器型输出驱动电流大，响应慢，有机械寿命，适用于驱动中间继电器、接触器的线圈、指示灯等动作频率不高的场合。 晶体管输出驱动电流小，频率高，寿命长，适用于控制伺服控制器、固态继电器等要求频率高、寿命长的应用场合。 在高频应用场合，如果同时需要驱动大负载，可以加其他设备（如中间继电器，固态继电器等）方式驱动。 综上所述： 全自动洗衣机控制采用三菱公司的 FX2N 系列整体式 PLC。 根据设计要求，故选择。