中国石油大学胜利学院
电气控制与PLC控制技术
综合实验报告
学生姓名： 系 别： 电气信息工程系 专业年级： 200级电气自动化专业 班
2011年6月 28 日
一、设计任务与要求 1、设计一台全自动洗衣机； 2、控制要求
洗衣机既有三档水位选择：上、中、下。按下开始按钮，选择水位，进水阀打开，开始进水。水到达某一水位后，停止进水。开始洗衣程序。
洗衣程序为：洗衣店及正转洗涤6s，后暂停，暂停2s后，开始洗涤反转。反洗6s后暂停。暂停2s后，若正、反洗未满5次，则返回从正洗开始的动作；若正、反洗满5次时，则开始排水。水位下降到低水位时(低水位开关由ON变OFF)开始脱水。
二、方案设计与论证
按下启动按钮后，选择水位，洗衣机开始进水。当到达限定水位（如高水位或中水位），PLC停止进水，并开始正转，正转洗涤6s后暂停，暂停2s后开始洗涤反转。反洗6s后再暂停2s。如此循环五次。正、反转洗满5次时，则开始排水。当水排空时，暂停5秒，开始脱水，并继续排水。脱水10秒后再循环一次。
脱水10s即完成一次从进水到脱水的大循环过程。若未完成2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2次大循环，则进行洗完报警。报警10s后结束全部过程，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、电路设计与参数计算 1、I/O分配表
输入地址分配: 名称 启动按钮 停止按钮 手动排水按钮 高水位按钮 中水位按钮 低水位按钮 高水位限位开关 中水位限位开关 低水位限位开关 排空水限位开关 符号 SB1 SB2 SB3 SL1 SL2 SL3 SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 符号 KV1 KM1 KM2 KV2 YC1 KM3 地址 00000 00001 00002 00003 00004 00005 00006 00007 00008 00009 地址 01000 01001 01002 01003 01004 01005 输出地址分配 名称 进水电磁阀 电动机正转接触器 电动机反转接触器 排水电磁阀 脱水电磁离合器 报警蜂鸣器 定时器部分:
具体的定时器分配如表所示： 定时器功能 正转洗涤计时器 正转暂停计时器 反转洗涤计时器 反转暂停计时器 排水计时器 脱水计时器 报警计时器 TIM000 TIM001 TIM002 TIM003 TIM004 TIM005 TIM006 6S 2S 6S 2S 5S 10S 5S
计数器部分:
具体的计数器分配如表所示。 计数器 CNT006 CNT007 5 2 正反转循环数 脱水计数
2、PLC外部接线图
3、梯形图
四、仿真过程与仿真结果
按下启动按钮，00000为ON，20000为ON并自锁，当按下高位按钮00003为ON，打开进水电磁阀01000。并通过自锁将高位按钮自锁。当水位到达高水位时，高位限位开关00006的常闭开关断开，断开进水电磁阀，同时01001为ON，电动机正转，开始正向洗涤，并启动定时器TIM000。6s后，TIM000动作，使正传01001为OFF，停止正向洗涤，并启动定时器TIM0001。经过2s的暂停，01002为ON，电动机反转，开始反向洗涤，并启动定时器TIM0002。
反转6s后，TIM0002动作，使01002为OFF，停止反向洗涤，并启动定时器TIM0003。经过2s的暂停，TIM0003动作，使定时器TIM000、TIM001、TIM002、TIM003复位；使计数器CNT006计一次数，此时01001又为ON，重新进行从正向洗涤开始到反向洗涤结束的小循环。直到计数器CNT06计满5次数时，CNT006为ON，第一次洗涤过程结束，同时使计数器CNT006复位，为下一次洗涤过程的计数做好准备。
在CNT006为ON的当前扫描周期,01003为ON,开始排水.当排空水后,启动时间继电器TIM004,经过5秒后，接通脱水电磁离合器开始脱水,经过10秒后停止脱水，并启动CNT007，使计数器减一，如此再重新从进水到是脱水循环一次,直到CNT007减为0后,启动蜂鸣报警器，5秒后报警器停止报警，洗衣过程结束。若CNT007没有减为0，则需要继续进行循环。
如需进行手动排水时，可按下排水按钮00002，随时进行手动排水操作。在洗涤、排水和脱水的过程中，可随时按下停止按钮00001，停止操作。
附加题：电热开水器控制 一·设计任务与要求
进水选择，高水位，低水位。由电磁阀控制进水。温度控制：85度下限，开始加热。95度上限，停止加热保温。处于低水位时，禁止加热。指示灯设计：有加热指示灯亮，保温指示灯亮。累计两次加热后，没有进水，则不在加热。除非手动加热或再次进水。
二．方案设计与论证
（1）PLC上电后，按下高水位按钮，进水，进水指示灯亮。电热水器开始加热，加热指示灯亮。
（2）按下低水位按钮，进水指示灯亮，禁止加热，加热指示灯灭。
（3）当温度低于85度，开始加热，加热指示灯亮。温度达到95度停止加热，开始保温，保温指示灯亮。
（4）累计两次加热后，若没有进水则不加热。此时要加热则按手动按钮加热或再次进水。
针对上述4条控制要求，程序设计按以下步骤进行：
确定输入、输出电器。每个工位设置一个限位开关（SQ1、SQ2）和一个加热按钮SB2，停止按钮SB1，这些是PLC的输入元件；电热开水器要加热和保温，当温度低于85度，开始加热，温度达到95度停止加热保温，它们是PLC的输出元件。另外进水、加热、保温指示灯显示。
三、电路设计与参数计算 1、I/O分配表
输入地址分配: 名称 启动按钮 停止按钮 高水位按钮 低水位按钮 高水位限位开关 低水位限位开关 85度加热开关 95度保温开关 符号 SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 符号 地址 00000 00001 00002 00003 00004 00005 00006 00007 地址 01000 01001 01002 输出地址分配 名称 KM1 进水电磁阀 KM2 加热指示器 KM3 保温指示器 计数器部分: 具体的定时器分配如表所示。 计数器 CNT000 2 2、PLC外部接线图
3、梯形图
四、仿真过程与仿真结果
按下启动按钮00000后，电热开水器启动，按下按钮00001后，高水位进水，进水指示器得电，进水指示灯亮，开始加热，加热指示器得电，加热指示灯亮。按下低水位进水按钮00002，低水位进水，进水指示器得电，进水指示灯亮。当温度低于85度时开始加热，加热指示器得电，加热指示灯亮，当温度达到95度时，保温指示器得电，保温指示灯亮。累计两次加热之后，没有进水，则不在加热 。除非，按下手动按钮00006，开始手动加热。或者再次进水后，也可以进行加热。
五、结论与心得
六、参考文献
1、廖常初、可编程控制器应用技术（第三版）、重庆：重庆大学出版社、1998
2、廖常初、PLC梯形图程序的设计方法与技巧、电工技术、1998-1999 3、廖常初 周林、PLC的功能指令、电工技术、1999-2000
4、张立科、PLC应用开发技术与工程实践、北京：人民邮电出版社、2005.1
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