PLC在全自动智能洗衣机中的应用设计

摘 要随着时代的变化，人们的生活也越来越先进，周围都是高科技产品，也使人们对生活充满了乐趣和信心。洗衣机是现代人们生活必不可少的家用电器，它为人们提供了很多便利，从功能上分，洗衣机有普通型 半自动型 全自动型及智能型等。主要区别就在于其自动化程度不同，而洗衣机的自动化就体现在它能否按人的要求来实现自动控制。本人本次的设计就是根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，从而实现了洗衣的自动化。通过本系统的设计，对三菱FX系列的PLC的特点有深入的理解。自动洗衣机的控制系统利用了三菱FX系列的PLC的特点，对按钮，电磁阀，开关等其他输入/输出点进行控制，从而实现了洗衣过程的自动化。在本次设计中洗衣机的洗涤时间 排水时间以及脱水时间都是由PLC中的计数器来控制改变的，所以你只要改变计数器的参数就可以改变时间。关键字：PLC 电磁阀 自动洗衣机AbstractAlong with the variety of ages, peoples life also comes to forerunner more, the surroundings are all high and new science and technology products, also making people be filled with fun and confidence to the life. The washer is the home appliances that modern people live essential to have, it provided many advantages for people, dividing form the function, the washer contain common type, half auto type, full-automatic type and intelligence type etc. Mainly distinguish and then automate degree at it different, but the automation of washer body it can press person to request a realization to control automatically now.Oneself the design of this time according to the work principle of full-automatic washer, make use of a programmable realization control of the controller PLC, carried out to do laundry thus of automation. Pass the design of this system, have thorough comprehension to the PLC characteristics of Mitsubishi FX series. The control system of automatic washer made use of Mitsubishi FX the PLC characteristics of the series, to the button, electromagnetism valve, switchs etc, is other to outputted/the importation order to carry on a control, carrying out to do laundry the automation of process thus. The rinse of washer drains to dehydrate time all from PLC in this design of count a machine control of, so you as long as changes counting the parameter of machine can change time.Key word: The washer electromagnetism valve of PLC auto目 录第1章 绪论1第2章 可编程控制器的介绍3 2.1 可编程控制器的定义3 2.2 可编程控制器的结构3 2.2.1 按硬件的结构类型分类 32.2.2 按应用规模及功能分类 32.3 可编程控制器的特点32.4 可编程控制器的应用42.5 可编程控制器的发展趋势5第3章 工艺流程简介73.1 全自动智能洗衣机的特点及简介73.1.1 智能洗净技术7 3.1.2 水位细分73.1.3 智能洗涤73.1.4 功能齐全73.1.5 数码显示73.2 全自动智能洗衣机的控制要求73.2.1 总体控制要求7 3.2.2 水位选择控制设计83.2.3 洗衣时间选择控制设计93.2.4 漂洗次数选择控制设计 103.2.5 脱水时间选择控制设计 103.2.6 程序模式选择控制设计 103.2.7 洗衣过程的控制设计 103.2.8 单相异步电动机的正反转 12第4章 器件的选型 134.1 初步设计构想 134.2 我们选择三菱产品的理由 134.3.1 工作环境 134.3.2 安装与布线 144.3.3 I/O端的接线 144.3.4 外部安全电路 14第5章 软件设计 175.1 接线图 17 5.2 输入/输出地址分配表185.3 状态框架图 195.4 梯形图 20 结论 25 致谢 27 参考文献 29第1章 绪论可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。该设计主要介绍了全自动智能洗衣机的工作原理、控制系统的PLC的造型和资源的配置、控制系统程序设计与调试、控制系统PLC程序。根据全自动智能洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对三菱的Fx2n系列PLC的特点有了深入的理解。全自动智能洗衣机控制系统利用了三菱的Fx2n系列PLC的特点，对按钮、电磁阀、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。 充分表现现代家电用品的个性。在全自动智能洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以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、过热保护以及欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形的增加了维修成本费用。在工业控制系统中广泛应用的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。因此在该设计中采用了PLC来实现全自动智能洗衣机的工作过程。目前，我国洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类，按洗涤方式分类，按结构方式分类。假如按自动化程度分类，洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三大类。目前大多是全自动型洗衣机，它是指洗涤、漂洗、脱水各个功能之间的转换全部不用手工操作而能自动进行的洗衣机。在这里研究的就是FX2n系列PLC在全自动智能洗衣机中的应用。第2章 可编程控制器的介绍2.1 可编程控制器的定义PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”2.2 可编程控制器的结构2.2.1按硬件的结构类型分类可编程控制器是专门为工业生产环境设计的。为了便于在工业现场安装，便于扩展，方便接线，其结构与普通计算机有很大区别，常见的有单元式、 模块式及叠装式三种结构。2.2.2按应用规模及功能分类为了适应不同工业生产过程的应用要求，可编程控制器能够处理信号的输入信号数量是不一样的。一般将一路信号称作一个点，将输入点和输出点数的总和称为机器的点。按照点数的多少，可将PLC分为超小（微）、 小 、中 、大 、超大等五种类型。可编程控制器还可以按功能分为低档机 、中档机及高档机。而可编程控制器按功能划分及按点数规模划分是有一定联系的。一般大型 、超大型机都是高档机。机型和机器的结构形式及内部存储器的容量一般也有一定的联系，大型机都是模块式机，具有很大的存储容量。2.3 可编程控制器的特点 可编程控制器之所以能够高速发展，除了顺应工业自动化的客观需要外，还由于其具有许多适合工业控制的独特优点,它较好的解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方遍、经济等问题，其主要特点如下：1 可靠性高，抗干扰能力强可靠性指的是可编程控制器平均无故障工作时间。可靠性既反映了用户的要求，又是可编程控制器生产厂家竭力追求的技术指标。可靠性高是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。目前各生产厂家的PLC平均无故障安全运行时间都远大于国际电工委员会规定的10万小时的标准。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。当出现故障时，立即把重要的当前状态信息存入指定存储器，用软硬件配合封闭存储器，禁止对存储器进行任何不稳定的读写操作，以防存储信息被冲掉。试验测试表明：一般PLC产品可抗1KV、1us的脉冲干扰。 2 系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便PLC用软件取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。同时PLC的用户程序大部分可以在试验室进行模拟调试，用模拟试验开关代替输入信号，其输出状态可通过PLC上的发光二极管指示出来。模拟调试好后再将PLC控制系统安装到生产现场，进行联机调试；这样既安全，又快捷方便。PLC的故障率很低，并且有完善的自诊断和显示功能。当故障发生时，可以根据可遍程控制器的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查找出故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。3 配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。4 编程简单、操作方便PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，它提供了多种面向用户的语言，如常用的梯形图、指令语句表和控制系统流程图等。考虑到企业中一般电气技术人员和技术工人的读图习惯和应用微机的实际上水平，目前大多数的PLC采用继电器控制形式的梯形图编程方式；这是一种面向生产、面向用户的编程方式，他以计算机软件技术构成人们惯用的继电器模型，直观易懂，与常用的微机语言相比更容易被现场电气工程技术人员所接受并掌握。现在的PLC编程器大都采用个人计算机或手持式编程器两种形式。手持式编程器有键盘、显示功能，通过电缆线与PLC相连，具有体积小、重量轻、便于携带、易于现场调试等优点。用户也可以利用计算机对PLC编程，进行系统仿真调试，监控运行。目前在国内，各厂家都开发了适用于计算机使用的编程软件，同时编程软件的汉化界面更有利于对PLC的学习和推广应用 。5 体积小，重量轻，能耗低可编程序控制器体积小，重量轻，以三菱公司的FXos-14超小型可编程控制器为例，其底部尺寸为90mm*60mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装在机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。对于复杂的控制系统，使用可编程控制器后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，而可编程控制器的体积又仅相当于几个继电器的大小，因此，可将开关柜的缩小到原来的1/21/10，由于减少了线圈用电，从而也使能耗降低。可编程控制器的配线比继电器控制系统的配线少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，从而可以省下大量的费用。2. 4 可编程控制器的应用 目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各行各业。随着可编程控制器性价比的不断提高，其应用范围正在不断扩大，目前可编程控制程器的用途大致可以归纳为以下几个方面：1 开关量的逻辑控制2 运动控制3 数据处理4 过程控制5 通信联网6 在计算机集成制造系统中的应用2. 5 可编程控制器的发展趋势近年来，可编程控制器发展的明显特征是产品的集成度越来越高，工作速度越来越快，功能越来越强，使用越来越方便，工作越来越可靠，具体表现为以下几个方面：1 向微型化、专业化的方向发展2 向大型化、高速度、高性能方向发展3 编程语言日趋标准4 与其他工业控制产品更加融合5 与现场总线相结合6 通信联网能力增强第3章 工艺流程简介3.1 全自动智能洗衣机的特点及简介3.1.1 智能洗净技术智能洗净技术:波轮特有结构与喷瀑立体水流、智能洗涤节拍相结合，形成循环水流系统，有效减少缠绕，让每件衣物都能得到充分的洗涤空间。3.1.2 水位细分水位细分:30-38升之间设八档水位，做到少量衣物及时洗，省时、省水。3.1.3 智能洗涤智能洗涤:水流的强弱根据水位的高低变化而自动调整，即使是最低水位时也能做到洗净衣物与呵护衣物的统一。3.1.4 功能齐全功能齐全:设有浸洗、标准、快洗、3种全自动洗涤程序和多种用户自编程序。 3.1.5 数码显示数码显示,3种洗涤时间（6、9、12分钟）、3种脱水时间（3、5、7分钟）、3种漂洗次数（1、2、3次）针对衣物多少、质料和脏污程度，任意设置优化程序组合，做到千种程序，随衣应变。3.2 全自动智能洗衣机的控制要求3.2.1 总体控制要求 1接通总启动按钮，程序默认为标准模式； 2此时可通过程序按钮来改变程序的模式； 3选定程序模式之后，可根据您的要求来改变水位、洗衣时间、漂洗次数、脱水时间； 4在确定好所有程序之后,可通过启动按钮启动开始洗衣； 5按下启动按钮后，进水电磁阀打开，开始进水，达到指定水位（由水位开关控制）时，停止进水,进入洗涤状态； 6洗涤时内桶正转洗涤15s暂停3s，反转洗涤15s暂停3s，如此循环反复； 7 洗涤结束后,排水电磁阀打开，进入排水状态，当水位下降到低水位时，进入脱水状态(同时排水)，这样就完成了从进水到脱水的大循环； 8如此循环反复直至洗衣过程完成，洗衣机自动报警，报警10s后自动停机，结束全过程； 9标准洗衣程序默认为水位34L、洗衣12分、漂洗2次、脱水5分； 快洗洗衣程序默认为水位30L、洗衣6分、漂洗1次、脱水3分； 浸洗洗衣程序默认为水位38L、洗衣12分、漂洗2次、脱水7分； 10.水位选项通过水位选择键盘控制； 洗衣选项通过洗衣选择键盘控制； 漂洗选项通过漂洗选择键盘控制； 脱水选项通过脱水选择键盘控制； 程序选项通过程序选择键盘控制； 11.水位选项有30L 、34L、38L； 洗衣选项有 12分、 9分、 6分、无； 漂洗选项有 3次 、 2次 、 1次、无； 脱水选项有 7分、 5分 、 3分、无； 程序选项有标准,模式、快洗模式、浸洗模式； 12.在脱水过程中,若打开洗衣盖,会使电机停止运转,把洗衣盖再盖上后,洗衣机重新进入脱水状态； 13.单独洗衣程序:用户可以根据需要,自由选择洗衣，漂洗，脱水,三者之间的任一单独过程或任意过程组合；注意：在无洗衣选项时，进水阀不会打开； 14.电源按钮可在任意时刻把电源切断； 15.水位选项的30L 、34L、38L各有一个指示灯； 洗衣时间选项的12分、9分、6分各有一个指示灯； 漂洗次数选项的3次、2次、1次各有一个指示灯； 脱水时间选项的7分、5分、3分各有一个指示灯； 当选择某选项后，相应的指示灯就会亮； 16.在洗衣过程中漂洗的时间与应与洗衣时间相同。 17.在自定义洗衣模式时，若按下程序选择键，程序模式仍然会回到下一个洗衣模式的默认值。 注：水位开关是利用水的压力,改变开关里的电感量,引起谐振频率或占空比的改变,从而电脑感知水位的变化。3.2.2 水位选择控制设计水位选择控制要求： 1.水位选择键可供用户选择、改变机内水位量； 2.连续按该键，数字将在30升-38升间循环变化； 3.水位选项有30升、34升、38升。水位选择输入/输出分配表：表3-1 水位选择控制输入/输出地址表输入输出元件代号作用输入信号输出信号作用元件代号SB1水位选择键X000Y00030L指示灯HL1SB2总启动按钮X001Y00134L指示灯HL2Y00238L指示灯HL3水位选择梯形图:图3-2 水位选择控制梯形图水位选择控制工作原理：如图3-2所示，开机后，当X1上有一个脉冲信号时，状态转移条件转入状态S20，30L指示灯亮，此时若使X0 接通一次，转入状态S21，34L指示灯亮，此时若第二次接通X0，转入状态S22，38L指示灯亮，当X0接通三次时，转入状态S20，30L指示灯亮，如此循环反复，这样就可以实现用一个按钮控制多种水位状态。3.2.3 洗衣时间选择控制设计洗衣时间选择控制要求 1.洗衣时间选择键可供用户选择、改变洗衣的时间； 2.连续按该键，数字将在12分-6分间循环变化； 3.洗衣时间选项有12分、9分、6分、无。洗衣时间选择输入/输出分配表：表3-4 洗衣时间选择输入/输出地址表输入输出元件代号作用输入信号输出信号作用元件代号SB1洗衣时间选择键X000Y00012分指示灯HL1SB2总启动按钮X001Y0019分指示灯HL2Y0026分指示灯HL3洗衣时间选择控制梯形图： 图3-5 洗衣时间选择控制梯形图洗衣时间选择控制工作原理：如图3-5所示，开机后，当X1上有一个脉冲信号时，状态转移条件转入状态S20，18L指示灯亮，此时若使X0 接通一次，转入状态S21，12分指示灯亮，此时若第二次接通X0，转入状态S22，9分指示灯亮，当X0接通四次时，转入状态S23，指示灯都不亮，到第五次接通X0时，转入状态S20，12分指示灯亮，这样就可以实现连续按洗衣时间选择键，数字将在12分-6分间循环变化。3.2.4 漂洗次数选择控制设计漂洗次数选择控制的控制要求与洗衣时间选择控制要求基本相类似，所以两者梯形图与指令表、工作原理都相类似，在此就不多讲了。3.2.5 脱水时间选择控制设计脱水时间选择控制的控制要求与洗衣时间选择控制要求基本相类似，所以两者梯形图与指令表、工作原理都相类似，在此就不多讲了。3.2.6 程序模式选择控制设计程序模式选择控制的控制要求与水位选择控制要求基本相类似，所以两者梯形图与指令表、工作原理都相类似，在此也不多讲了。3.2.7 洗衣过程的控制设计控制要求： 1.按下启动按钮后，进水电磁阀打开开始进水，达到高水位时停止进水，进入洗涤装状态。 2.洗涤时内桶正转洗涤15s暂停3s，再反转洗涤15s暂停3s，又正转洗涤15s暂停3s，如此循环反复30次。 3.洗涤结束后，排水电磁阀打开，进入排水状态。当水位下降到低水位时，进入脱水状态（同时排水），脱水时间为60s，这样完成从进水到脱水的一个大循环。 4.经过3次上述大循环后，洗衣机自动报警，报警10s后，自动停机结束全过程。洗衣过程控制输入/输出分配表：表3-7 洗衣过程控制输入/输出分配表输入输出元件代号作用输入信号输出信号作用元件代号SB1总启动按钮X000Y000进水电磁阀控制KA1SQ1高水位开关X001Y001电机正转控制KM1SQ2低水位开关X002Y002电机反转控制KM2Y003排水电磁阀控制KA2Y004脱水电磁离合器控制KA3Y005报警蜂鸣器控制KA4洗衣过程控制梯形图:图3-8 洗衣过程控制梯形图 洗衣过程控制工作原理：如图3-8所示，开机时以初始脉冲继电器M8002为状态转移条件转入初始状态S0，等待启动；启动后（X000接通）转入状态S20开始进水，当水位达到高水位（X001接通）时，步进程序进行正、反洗循环，并用计数器C0进行计数，当洗涤循环次数满30次时，进入排水步进状态S25，排水到低水位（X002接通）系统开始排水和脱水，并对大循环进行计数，大循环次数未满三次继续循环，满三次进入状态S27报警，报警10s后整个洗衣过程结束，等待下一个洗衣过程开始。 3.2.8 单相异步电动机的正反转 单相异步电动机的反转，必须要旋转磁场反转，即把工作绕组或启动绕组中的一组首端和末端与电源接线对调。因为异步电动机的转向是从电流相位超前的绕组向电流相位落后的绕组旋转的，如果把其中的一个绕组反接，等于把这个绕组的电流相位改变了180，假若原来这个绕组是超前90，则改接后就变成了滞后90，结果旋转磁场的方向随之改变。有的电容运行单相电动机是通过改变电容器的接法来改变电动机转向的，如洗衣机需经常正、反转，如图3-10所示。当接触器KM2闭合电容器串联在LZ绕组上，电流IZ超前于ILF相位约90；当KM2失电，KM1得电时，KM2常开断开，KM1常开闭合，电容从LZ绕组切断，串联到LF绕组，则电流ILF超前于ILZ相位约90，从而实现了电动机的反转。这种单相异步电动机的工作绕组与启动绕组可以互换，所以工作绕组、启动绕组的线圈匝数、粗细、占槽数都应相同。图3-10 单相异步电动机的正反转第4章 器件的选型4.1 初步设计构想本设计的课题为“PLC在全自动智能洗衣机中的应用”，主要是通过PLC控制系统实现对洗衣指示灯以及全自动洗衣工作过程的控制。在本课题中我们采用了三菱FX2N系列PLC。在整个系统中，我们把整个流程分为两大块:第一：洗衣前对洗衣程序的设定第二：洗衣机全自动洗衣的控制4.2 我们选择三菱产品的理由存储容量与速度尽管国外各厂家的PLC产品大体相同，但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同，而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大，速度越快的PLC价格就越高，但因该根据系统的大小合理选用PLC产品。三菱产品在国外品牌中相对比较便宜，性能比较稳定。尽量选用大公司的产品其质量有保证，且技术支持好，一般售后服务比较好，还有利于你的产品扩展与软件升级。其次在全自动智能洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以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、过热保护以及欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形的增加了维修成本费用。在工业控制系统中广泛应用的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。因此在该设计中采用了PLC来实现全自动智能洗衣机的工作过程。4.3 PLC的选择使用4.3.1 工作环境 1.温度PLC要求环境温度在055，安装时不要放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大，基本单元 和扩展单元之间要有30mm以上间隔；开关柜上、下部应有通风的百叶窗，防止太阳光直接照射；如果周围环境超过55，要安装电风扇强迫通风。 2.湿度为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85（无凝霜）。 3.震动应使PLC远离强烈的震动源，防止震动频率为1055Hz的频繁或连续震动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。 4.空气避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中，并安装空气进化装置。 5.电源PLC供电电源为50Hz、220（110）V的交流电，对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求高的场合或电源干扰特别严重的环境，可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。4.3.2 安装与布线 1.动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。 2.PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。 3.PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。 4.PLC基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独铺设，以防止外界信号的干扰。 5.交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。4.3.3 I/O端的接线 1.输入接线(1)输入接线一般不要超过30米。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。 (2)输入/输出线不能用一根电缆，输入/输出线要分开。 (3)尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。 2.输出连线 (1)输出接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在不同一组中输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 (2)采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时选择继电器寿命要长。 (3)PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管和双向晶闸管输出的旁路电阻保护。4.3.4外部安全电路为了确保整个系统能在安全状态下可靠工作，避免由于外部电源发生故障、PLC出现异常、误操作以及误输出造成的重大经济损失和人身伤亡事故，PLC外部应安装必要的保护电路。 (1)急停电路。对于能适应户造成伤害的危险负载，除了控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得PLC发生故障时，能将引起伤害的负载电源可靠切断。 (2)保护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统，要设计外部电路互锁保护。 (3)可编程控制器有监视定时器等自检功能，检查出异常时，输出全部关闭。但当可编程控制器CPU故障时就不能控制输出，因此，对于能使用户造成伤害的危险负载，为确保设备在安全状态下运行，需设计外部电路加以保护。第5章 软件设计5.1 接线图 图5-1外部接线图5.2 输入/输出地址分配表表5-2 输入/输出地址分配表输入输出元件 代号作用输入 信号输出 信号作用元件 代号SB1总启动按钮X000Y000标准HL1SB2程序选择键X001Y001轻柔HL2SB3洗衣时间选择键X002Y002快洗HL3SB4漂洗次数选择键X003Y003洗衣12分指示灯HL4SB5脱水时间选择键X004Y004洗衣9分指示灯HL5SB6水位选择键X005Y005洗衣6分指示灯HL6SB7启动按钮X006Y006漂洗3次指示灯HL7SQ138L水位检测X007Y007漂洗2次指示灯HL8SQ234L水位检测X010Y010漂洗1次指示灯HL9SQ330L水位检测X011Y011脱水7分指示灯HL10SQ4低水位检测X012Y012脱水5分指示灯HL11SQ5脱水保护开关X013Y013脱水3分指示灯HL12Y01438L水位指示灯HL13Y01534L水位指示灯HL14Y01630L水位指示灯HL15Y017进水电磁阀控制KA1Y020电机正转控制KM1Y021电机反转控制KM2 Y022排水电磁阀控制KA2Y023电源指示灯HL16Y024报警蜂鸣器控制HL17 Y025脱水电磁离合器控制KA3 5.3 状态框架图 开始 8002 初始状态 进水状态 总启动按钮水位 选择 程序选择 电源指示灯 漂洗次数选择洗 衣时间选择脱水 时间选择 启动按钮 水位限位按钮 洗涤状态 时间限位 排水状态 低水位限位按钮 漂洗次数未完成 脱水状态 漂洗次数完成 自动报警 报警时间完成 结束 图5-3 状态框架图5.4 梯形图 图5-4 全自动智能洗衣机梯形图 结 论经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了，与此同时,我明白了: 知识必须通过应用才能实现其价值！且通过这次毕业设计，我明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在设计课程的过程中，我在指导老师沈白浪老师的帮助和指导下，设计并完成了此次毕业设计，从中我又对所涉及到理论知识加深了理解，提高了我实际设计的水平,也学到了以前不曾学过的知识,为以后半进入社会奠定了良好的基础。致 谢在本次毕业设计过程中，我要感谢我的指导老师沈白浪老师对我悉心的指导，感谢老师我遇到困难时给我的帮助。因此，在这里我要郑重地向他说一声“老师，谢谢！您辛苦了”。在整个设计中我懂得了许多，同时也培养了我独立工作的能力，从而树立了对自己工作能力的信心。相信，此次毕业设计对我今后的学习,工作及生活都将会有非常重要的影响。不仅如此，从中我也充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。总而言之,在设计过程中所学到的东西是我这次毕,业设计的最大收获和财富，使我终身受益。 参考文献1周惠文，施永.可编程控制器原理与应用M.北京：电子工业出版社，2007：75-78，81-832王兆义，逻辑与编程控制系统M.上海：上海大学出版社，2003：10-353顾战松，可编程控制器原理和应用M.北京：国防工业出版社，1996：75-894张万忠，可编程控制器应用技术M.北京：化学工业出版社，2002：43-565汪道辉，逻辑与可编程控制系统M.北京：机械工业出版社，2001：56-876李俊秀，可编程控制器应用技术实训指导M.北京：化学工业出版社，2002：9-157田瑞庭，可编程控制器应用技术M.北京：机械工业出版社，1994：87-1018钟肇新，可编程控制原理及应用M.广州：华南理工大学出版社，1991：78-989俞国亮，PLC原理与应用（三菱FX系列）M.北京：清华大学出版社.2005：23-5610电气技师手册编委会.电气技师手册. 福建：福建科学技术出版社，2004：254-258. 第 27 页 共 27 页