PLC控制的节能洗衣机系统设计文献综述

毕业设计(论文)文献综述 系 专业 级 班课题名称：PLC控制的节能洗衣机系统设计毕业设计(论文)起止时间： 年 月 日 月 日(共 周)学生姓名： 学号： 指导教师： 报告日期： 毕业设计（文献综述）文献综述摘要：根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC现实控制，说明了PLC控制的原理方法、特点及其洗衣机的特色。1关键词：全自动；PLC控制；智能化Abstract: According to the work principle of the full- automatic washing machine, the text make use of the programmable controller to control, and explain the principle, method and special features of the PLC control.Key word: full- automatic； PLC control；Intelligence一、引言2可编程控制器功能强大，可靠性高，应用面广，使用方便，在现代自动控制领域应用极其广泛。现行的全自动洗衣机只要选择好水位，打开水龙头，放入衣物、洗涤剂，接通操作开关，后面的全是洗衣机自动运行了，因此，完全可以用编程控制器来代替控制。下面主要说明PC控制的原理及特色。二 PC控制洗衣机的原理3、4 本人设计调试使用的PC机，为西门子S7-200机，1/0（输入/输出接口）总点数为30，其中最大输入点数为14，最大输出点数为10（总点数愈多，控制愈方便）。三 洗衣机变频控制系统的控制要求设计变频调速系统框图如图1-1所示: 图1-1变频调速系统框图 洗衣机的工作流程示意如图1-2图1-2 洗衣机的工作流程图本系统采用PLC和变频器调节交流异步电机转速的方法。给定的速度与经由PLC高速计数模块反馈回来的实际速度相减产生速度误差，经PLC运算可得控制量，再由RS-485接口输出到变频器以驱动交流电机，从而达到调节电机转速的目的。由于PLC与变频器之间没有采用D/A进行转换，而是采用了RS-485进行数字通信，有效地提高了系统的抗干扰能力。测速装置采用编码器克服了过去调速系统中采用测速发电机输出特性存在死区和非线性区，体积大，误差大等缺点。系统采用西门子S7-200CPU224制器作为基本控制模块，输入14点，输出10点。能较大范围地包容了标准特点、执行速度更快、通讯功能更齐全，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。它的基本指令执行时间高0.37US，内置的用户存储器为8Kb步，可以扩展到16K步，最大可以扩展到256个I/O点，有多种特殊功能模块或功能扩展板，可以实现多轴定位控制。有功能很强的数学指令集，例如浮点数运算、开平方和三角函数等。目前S7系列PLC为国内地销量比较多的小型PLC。S7系列PLC通过通信扩展板或特殊适配器可以实现多种通信和数据链接。西门子S7系列PLC支持以下五种类型的通信方式:N:N网络;并行链接;计算机链接;无协议通信;可选编程口。N:N网络使用RS-485通信适配器或功能扩展板，实现最多8台FX系列PLC之间的信息交换。并行链接使用RS-485通信适配器或功能扩展板，实现S7系列 PLC之间的信息自动交换。一台PLC作为主站，另一台作为从站。用户不需编写通信程序，只需设置与通信相关的参数，两台计算机之间就可以自动的传送数据。无协议通信方式可以实现PLC与各种RS-2犯接口的设备(例如计算机、条形码阅读器和打印机)之间的通信，其通信方式使用RS指令来实现。这种通信方式最为灵活，PLC与RS-232设备之间可以使用用户自定义的通信规约。计算机连接通信方式与MODBUS通信协议中的ASCII模式相似，采用专用通信协议，由计算机发出读写PLC数据的命令帧，PLC收到后自动生成和返回响应帧。计算机连接可以用于一台计算机与一台配有RS-232通信接口的PLC通信，计算机也可以通过RS-485通信网络与最多16台PLC通信。洗衣机的工作流程由进水、洗衣,排水和脱水4个过程组成。在半自动洗衣机中,这4个过程分别用相应的按钮开关来控制。全自动洗衣机中,这4个过程可做到全自动依次运行,直至洗衣结束。自动洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是通过水位开关,电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制,从而实现自动控制的。水位开关是用来控制进水到洗衣机内高,中,低水位；电磁进水阀起着通/断水源的作用。进水时,电磁进水阀打开,将水注入；排水时,电磁排水阀打开,将水排出；洗衣时,洗涤电动机启动；脱水时,脱水桶启动。四 PLC控制洗衣程序的特色1 这一全自动洗衣机快速程序，由于每遍的清洗、放水、甩干的时间由PC机内计数器控制，所以只要改变计数器参数K就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间固定下来，作为固定程序使用，也可以根据衣物的质地、数量及赃污的程度来编程。只要稍作改变，就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物、轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序，充分表现现代家点用品的个性。2上例程序中，定时器用断电不复位，这样用户在洗衣时，如需要关机（用户外出），只要断开洗衣机操作开关，洗衣机就可暂停工作，回来再开洗衣机，洗衣机会“记忆”前面已执行过程序，继续执行完遗留的程序。本程序里还设计了一个报警器，机盖打开时会发出警示音（开机和甩干是联锁的）。在洗衣机结束后（时间长短可调），亦发出诸如警示音的揭示。3以往机械式全自动洗衣机在进水、清洗、放水、甩干等环节控制转换时，继电器触点动作声音过大，使用寿命短，而用PC机控制的洗衣机实现了无触点连接，几乎听不到继电器动作声，延长了各零部件的寿命。4 PLC具有网络通信的功能，如PROFIBUS-BP是现场总线PROFIBUS中广泛应用的一种协议，主要用于现场级的主从通信，具有极好的抗电磁干扰性能。如在PLC和远程I/0、人机界面等之间的通信中，一旦其通讯功能完善，就能实现家用洗衣机的网络化。5结合以上的控制功能，制作相应的透明演示模型，即能进行仿真控制。五、结论本论文的研究主要完成了以下内容:通过对PLC控制的节能洗衣机系统的工作原理和控制原理的分析，用PLC语言结合硬件电路，设计出以S7-200为核心的节能洗衣机。并将模糊自整定PLC控制应用到洗衣机中，使得用户在使用时更加方便快捷高效。 PLC控制洗衣机洗涤程序有独特之处。首先,它是一个顺序控制系统程序；其次,洗涤,排水,脱水时间是由PLC内的计数器和定时器中K参数控制的,只要改变它的参数大小就可以改变整个程序时间长短；第三,通过改变PLC的型号,可以根据认物的质地,数量及脏物程度来实现标准洗,强洗,快洗的多功能；第四,通过修改洗涤程序可实现进水洗涤,漂洗,排水,脱水的程序控制,也可实现或洗涤,或漂洗,或脱水等单体控制；第五,在设计过程中,可以方便地加入相应的配套装置,如指示灯,蜂鸣器。 因此,PLC控制的洗衣机系统有多种性的,各种最优控制系统均可运行,但是必须考虑它的结构和成本。参考文献1廖常初. PLC基础及应用. 北京;机械工业出版社,20032周恩涛.可编程控制器原理及其在液压系统中的应用. 北京；机械工业出版社,2003 3求是科技. PLC应用开发技术与工程实践. 北京;人民邮电出版社4 李向东. 电气控制与PLC. 机械工业出版社- 4 -