《PLC课程设计》指导书
（3）程序流程图设计 （4）程序设计 （5）程序调试
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3.7 全自动洗衣机控制系统设计
3.7.1 目的和要求
1) 用PLC实现对全自动洗衣机的控制
2) 掌握用PLC设计控制系统对输入和输出信号的确定原则和方法 3) 学会使用传感器的检测信号构成主控程序和故障信号报警程序的设计方法 4) 训练用PLC设计控制系统的编程思路和综合分析问题的能力 3.7.2 设备概况：
全自动洗衣机由箱体、进水管、进水阀、内桶、外桶、波轮、电机、排水阀、排水管、门盖、操作面板等部分组成。各组成部分的功能介绍如下：
1、 箱体是洗衣机的主要支撑部件，其它各部分均以各种方式与箱体相链接。箱体底座有可以调整高度的调节脚，从而保证洗衣机能够平稳放置在地板上。
2、 进水管与自来水管相连接，进水阀控制洗衣机是否进水。
3、 波轮可以在电机的带动下正、反向旋转，带动洗衣桶内的水和义务旋转，完成洗涤、清洗的功能。
4、 外桶固定不动，内桶通过脱水电磁离合器与电机连接。内外桶中心线重合。洗涤时内桶不转，脱水时脱水电磁离合器吸合，内桶在电机带动下旋转，完成脱水功能。
5、 排水阀控制洗衣机是否将洗衣桶内的水排出。在排水阀开启的状态下，水由排水管排出。
6、 从安全的角度出发，要求电机只能在门盖关闭的情况下通电旋转。门盖可用透明材料制成，一边观察洗衣桶内的衣物翻转是否顺畅。门盖检测开关负责检测门盖的开关情况，门盖关闭则门盖检测开关闭合。
7、 操作面板上有一电源开关，还有如下操作薄膜开关以及各种指示灯，以便用户进行操作。薄膜开关在按下时接通，放松时断开。
⑴ 电源开关：负责接通总电源；
⑵ 启动/暂停开关：按一次将洗衣机从暂停（或停止）状态下切换到运行状态；在洗衣机运行过程中，按下该开关，则洗衣机暂停运行；此后如果再按下该开关，则洗衣机恢复运行；
⑶ 强度选择开关 为适应不通衣物对洗涤强度的要求，设定了“标准”和“柔和”两种洗涤强度。注：为便于调试，本设计洗涤、清洗、脱水时间比实际洗衣机工作时间短。 在标准洗涤强度下，电机正转4秒，暂停1秒，再反转4秒，暂停1秒，正转4秒??循环6次完成洗涤，洗涤时间1分钟。循环3次完成清洗，清洗时间30秒。脱水过程为20秒 在柔和洗涤强度下，电机正转2秒，暂停1秒，再反转2秒，暂停1秒，正转2秒??循环3次完成洗涤，洗涤时间18秒。循环2次完成清洗，清洗时间12秒。脱水过程为10秒。
⑷ 方式切换开关 在正常情况下一次正常的洗衣过程包括洗涤、清洗和脱水三个过程。有时并不需要将这三个过程全部完成，例如手洗后未清洗的衣物只需清洗和脱水2个过程，
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手洗并清洗了的衣物只需要脱水过程。为此设计了方式切换开关，这三种工作方式的切换由它完成，每按下一次方式切换开关，工作方式切换一次。 注意：强度选择开关和方式切换开关都只能在洗衣机启动洗衣程序之前起作用。一旦洗衣程序启动，则不能再进行强度选择和方式切换。如果需要进行切换，则需要关闭电源开关，再接通电源开关，系统复位后重新进行强度和洗涤方式的选择。
⑸ 洗涤指示灯：洗衣程序中有洗涤过程，并且洗涤没有正式开始，则洗涤指示灯常亮。如果当前正处于洗涤过程，则洗涤指示灯闪亮；如果洗涤过程已经完成，则洗涤指示灯熄灭。 清洗指示灯：洗衣程序中有清洗过程，并且当前还没有进行到清洗过程，则清洗指示灯常亮；如果当前正处于脱水过程，则清洗指示灯闪亮；如果清洗过程已经完成，则清洗指示灯熄灭。
脱水指示灯：洗衣程序中有脱水过程，并且当前尚未进行到脱水过程，则脱水指示灯常亮，如果当前正处于脱水过程，则脱水指示灯闪亮。脱水过程结束，则脱水指示灯熄灭，报警蜂鸣器报警10秒。
标准强度指示灯和柔和强度指示灯：如果当前选择洗涤强度为标准洗涤强度，则“标准洗涤强度”指示灯常亮，而“柔和洗涤强度”指示灯熄灭。反之，则“柔和洗涤强度”指示灯常亮，而“标准洗涤强度”指示灯熄灭。
所有的指示灯均采用发光二级管。
8、低水位检测开关：当洗衣桶内水位高于低水位时，则此开关接通。 高水位检测开关：当洗衣桶馁水位高于高水位时，则此开关接通。
门盖检测开关：当洗衣机门盖关闭后，此开关接通。 3.7.3 控制要求：
当电源开关按下，洗衣机通电，PLC投入运行时，此时处于准备状态。用户可以设置洗涤强度、洗涤方式。 然后，用户按下“启动/暂停”开关，洗衣机投入运行。 如果用户选择的是“洗涤”→“清洗”→“脱水”全过程洗衣，则工作状态如下所描述。如果选择的是“清洗”→“脱水”或者“脱水”程序，则未选中的过程不进行，直接进行后面的过程。
（1）关闭排水阀，打开进水阀，开始进水。 当水位高于高水位，高水位检测开关接通，关闭进水阀，停止进水，开始洗涤。根据所选择的洗涤强度的不同，电机带动波轮正转、反转的时间也不同（如前所述）。注意必须要门盖关闭才能够启动电机。
（2）洗涤次数到，则停止洗涤，打开排水阀，开始排水。此时“洗涤”指示灯熄灭。 当水位低于低水位时，低水位检测开关断开，接通电机和脱水电磁阀，开始进行10秒的脱水。
（3）10秒脱水完成，断开电机和脱水电磁阀，并延时5秒，以便脏水尽可能流出洗衣桶。5秒延时到后，关闭排水阀，打开进水阀，开始进水。
（4）水位高于高水位，高水位检测开关接通，则关闭进水阀，开始进入“清洗”过程。清洗时间根据选择的洗涤强度的不同而不同。
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（5）清洗完成，则电机停止运转，打开排水阀，开始排水。清洗指示灯熄灭。 （6）水位低于低水位时，低水位检测开关断开，延时5秒再进入“脱水”过程。 （7）脱水完成，则脱水指示灯熄灭，电机停止转动，报警蜂鸣器报警10秒。
用户取出洗衣桶内的衣物后，如果还需要进行下一次洗衣，则可以通过按下“方式切换开关”选择下一次的洗衣方式，并且按下“启动/暂停”开始。如果没有选择下一次的洗衣方式，则重复上一次选择的洗衣方式。
3.7.4 课程设计学生完成内容
(1) 系统配置
1) PLC选型：学生根据系统要求及实验条件自行选择 2) 根据控制要求编制输入/输出编址表，见表3.7
表3.7 全自动洗衣机控制系统输入/输出编址表
输入编址（学生自行确定编址） 电源开关 启动/暂停按钮 方式切换按钮 强度选择按钮 低水位检测开关 高水位检测开关 门盖关闭检测开关 电动机过载保护（FR） 输出编址（学生自行确定编址） 电动机正转 电动机反转 脱水电磁离合器 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤指示灯 清洗指示灯 脱水指示灯 报警蜂鸣器 标准强度指示灯 柔和强度指示灯
(2) 绘制电气原理图
要求：采用A4图纸，有电机主电路、电源电路、PLC输入电路（8点一张图）、PLC输出电路（8点一张图）、控制面板图
（3）程序流程图设计：要求采用子程序调用方式完成，分为进水、洗涤、排水、脱水4个子程序
（4）程序设计 （5）程序调试
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3.8 液体混合装置PLC控制系统设计
3.8.1 目的和要求
1) 用PLC实现对液体混合装置的控制
2) 掌握用PLC设计控制系统对输入和输出信号的确定原则和方法
3) 学会使用传感器的检测信号构成主程序和故障信号报警程序的设计方法 4) 训练用PLC设计控制系统的编程思路和综合分析问题的能力 3.8.2 设备概况：
液体混合装置的模拟图见图3.12
图3.12 液体混合装置面板图
由图中可知：本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，利用钮子开关来模拟；液体A、B输入阀门由电磁阀YV1、YV2控制，混合液输出阀门由YV3控制，YKM为搅拌电机，用发光二极管的点亮与熄灭来模拟；系统工艺如下：
1.初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开5秒将容器放空后关闭。
2.启动操作：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：
（1）液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
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