PLC自动洗衣机课程设计报告

《电气控制与PLC》课程设计报告

专业：电气工程及其自动化

班级： 201级班

姓名：

学号：

指导教师：张立明

自动控制与机械工程学院

2015年 6 月

第一部分: 电气线路安装调试技能训练技能训练题目一: 交流电动机Y/?启动继电控制线路电气原理图:

电气安装接线图:

本人完成的安装线路实物图片一:

本人完成的试验台线路图片一:

技能训练题目二: 交流电动机反接或能耗制动继电控制线路

电气原理图:

电气安装接线图:

本人完成的安装线路实物图片二:

本人完成的试验台线路图片二:

技能训练小结:

1.电气原理图的绘制要求:

（1）电气原理图一般分为主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机或电路末端的电路，是强电流通过的部分，画在原理图的上面或左侧。

辅助电路是通过小电流的电路，一般是按钮，电器元件的线圈，接触

器的辅助触点，继电器的触点等组成的控制电路，照明电路，信号电

路及保护电路等，画在原理图的右侧。

（2）每一电气元件采用国家规定的统一的图形符号来表示，在图形符号附近用文字符号标注属于哪类电器。

（3）同一电器的各个部分在图中的位置，根据便于阅读和研究的原则来安排，可以不画在一起，但属于同一电器的部件均编以相同的文字符号。

若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后面加上数字符号。

（4）对于接触器，继电器的触点按吸引线圈不通电状态画出，控制手柄按趋于零位时的状态画出，按钮，行程开关触点按不受外力作用时的状

态画出。

（5）在原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般按动作顺序和信号流从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或者垂直布置，

并尽可能减少线条和避免线条交叉。

（6）直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上方和下方。多相电源电路，用水平线集中画在图样上方，相序自上而下排列。中性线

和保护接地线放在相线之下。主电路和电源电路垂直画出。控制电路

与信号电路垂直画在两条水平线之间。耗电元件直接直接与下方水平

线连接，控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。

（7）为了方便检索电气电路，方便阅读和分析，在原理图的上方或右方将图分成若干图区，并标明该区电路的用途与作用。

（8）在电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点之间的从属关系要加以说明，即在原理图中相应线圈的下方，给出触点的文字符号，并在其

下注明相应触点的索引代号。

2.电气接线图的绘制要求:

（1）同一电气的各部件画在一起，其尺寸和比例没有严格要求，各部件的位置尽量符合实际情况。

（2）各电气元件的图形符号、文字符号和回路标记，均应以原理图为准，并且要保持一致。

（3）不在同一控制箱内或不是同一块配电屏上的各电气元件之间的连线，必须通过接线端子板进行连接。同一控制箱内的各控制元件之间可以

直接连接。安装接线图上所表示的电气连接，一般不表示实际走线的

途径，施工时由操作者根据实际情况选择最佳走线方式。

（4）应该详细地标明配线用的各种导线的型号、规格、截面积及连接导线的根数。标明所穿管子的型号、规格等，并标明电源的引入点。

3.电器安装、接线的工艺要求:

（1）三按生产：按工艺、按标准、按图纸。

（2）操作方法：选择正确的材料和正确的使用工具。

（3）安装要求：横平竖直、安装牢固和防震、做好通风、远离热源。

（4）接线要求：横平竖直、弧度一致、接线牢固、主次分离、不露铜丝、号码清晰一致。

（5）环境卫生：动前整理、完后清扫。

４.实训线路发生的故障及排除办法：

故障1：题目一接好线路通电启动后发现没反应

排除方法：用万用表测量发现时熔断器内保险管块了，替换后故障排除。

故障2：题目二接好线路通电后发现不能实现反转

排除方法：经检查线路后发现KM2主触头线路接错未反向，替换任意两

根导线后故障排除。

第二部分:全自动洗衣机的PLC控制

一、概述

全自动洗衣机的实物示意图如图1.1所示。

图1.1 全自动洗衣机示意图

全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。

二、设计任务和要求

该全自动洗衣机的要求可以用动作流程图来表示。

PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水，水满（即水位到达高水位）时停止进水并开始正洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3s后若正、反洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s结束全部过程，自动停机。

此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

三、设计方案

3.1 PLC的选型

目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。但是，仍然沿用着顺序扫描、程控等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结构。

PLC的主要特点：

●选定PLC的型号为：FX3U系列三菱PLC

● 第三代微型可编程控制器

● 内置高达64K大容量的RAM存储器

● 内置业界最高水平的高速处理0.065μS/基本指令

● 控制规模:16~384(包括CC-LINK I/O)点

● 内置独立3轴100kHz定位功能(晶体管输出型)

● 基本单元左侧均可以连接功能强大简便易用的适配器

3.2主接线路如下图所示：

3.3动作流程图

3.4顺序功能图

3.5 I/O接线图

3.6 I/O分配表

3.7 定时器、计数器说明：

四、PLC程序设计

4.1 梯形图

4.1 指令表

试验台控制接线图

设计总结

这次全自动洗衣机PLC控制课程设计让我进一步熟悉了PLC程序设计，而且得到了用PLC程序设计解决实际问题的宝贵经验。课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异，当今PLC应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC技术是十分重要的。经过这次课程设计学习，使我对PLC程序设计有了更进一步的认识和了解。在不长的时间里我明白了，不仅仅是要重视，而且要通过不断的上机操作才能更好地学习这门课程。同时，我认识到我有很多不足的地方。首先是在理论知识上，有一些指令还不是很清楚。但通过这次实训，我感觉自己有了很大的提高。通过设计实践，使我在很多方面的认识有所提高。例如，这次的实训内容是全自动洗衣机PLC控制设计，通过这次实训，我了解到了很多关于PLC程序设计方面的知识，如：全自动洗衣机PLC的控制，这就是PLC的一个应用领域，在这次的实训中，利用PLC相关知识，将全自动洗衣机的硬件图、I\O表、流程图以及梯形图编辑出来，然后在计算机中进行模拟，让我们目睹了这一模拟过程，使我们进一步认识到PLC的重要性。在这次实训过程中我也遇到了很多难题。但在通过查阅资料，以及向同学请教后，也终于成功的运行了课程设计所要求的程序。

这次程序设计是我在PLC程序的思想下第一次整体完成的程序设计，所以还有很多的不完美的地方，希望老师予以指出和改正。通过这次的全自动洗衣机PLC控制课程设计，我懂得了无论什么事都要去做才会发现问题，才有可能去解决问题。对知识的学习，不能潜偿辄止，，要深入去学习，去了解，这样才会有所收获。

参考文献

[1] 郁汉祺《电气控制与PLC应用技术》（东南大学出版社）2010

[2] 汪志峰《编程控制器原理与工程应用》（西安电子科技大学出版社）2004

[3] 史国生《控制与可编程控制器技术》（北京化学工业出版社）2005

[4] 丁炜《编程控制器在工业控制中的应用》（杭州化学工业出版社）2004

[5] 张运刚宋小春郭武强《从入门到精通—三菱FX2NPLC技术与应用》 (北京人

民邮电出版社)2007