凯发游戏娱乐官网工业洗衣机PLC控制系统设计毕

原创 2020-08-26 16:04  阅读

  工业洗衣机PLC控制系统设计毕业论文1_电子/电路_工程科技_专业资料。毕业设计(论文) 设计(论文)题目 工业洗衣机 PLC 控制系统设计 学 院: 电子与信息工程学院 XXX 09 应用电子技术 2 班 2009108234 罗坤明 学生姓名: 专业班级:

  毕业设计(论文) 设计(论文)题目 工业洗衣机 PLC 控制系统设计 学 院: 电子与信息工程学院 XXX 09 应用电子技术 2 班 2009108234 罗坤明 学生姓名: 专业班级: 学 号: 指导教师: 2012 年 5 月 20 日 毕业设计(论文) 摘要 近年来随着科技的飞速发展,单片机、PLC 的应用不断地走向深入,同时带动传统 的控制技术的不断更新。本篇论文描述了采用可编程控制器(三菱 FX2N 系列 PLC)作 为核心控制部件,并利用计算机对工业洗衣机进行模拟监控的控制系统总体控制,设计 出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案,实现洗涤、漂洗、 脱水过程。 根据工业洗衣机控制系统总体控制要求和特点, 为使洗衣机操作的整个流程更直接 明白化,本论文就利用通过 PLC 控制全自动洗衣机并 MCGS 来仿真进行了调查,实现了 全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。 关键词:三菱 FX2N 系列 PLC 工业洗衣机控制系统 PLC 程序设计 MCGS 1 毕业设计(论文) 目录 引言 ...................................................................... 3 1 PLC 的控制系统设计原则和设计步骤 ........................................ 4 1.1 PLC 的定义 ......................................................... 4 1.2 设计原则 .......................................................... 4 2 课程设计 PLC 全自动洗衣机控制系统设计 ................................... 5 2.1 工业洗衣机控制系统的设计要求 ...................................... 5 2.1.2 强制停止 ..................................................... 7 2.2 工业洗衣机控制系统程序设计 ........................................ 7 2.2.1 数字量输入与输出部分 ......................................... 7 2.2.2 I/O 接线图 ................................................... 8 3.工业洗衣机 PLC 控制系统梯形图和指令程序设计 .............................. 9 3.1 PLC 控制系统梯形图 ................................................. 9 3.2 指令程序设计 ...................................................... 9 4 工业洗衣机的 MCGS 组态软件控制 .......................................... 10 4.1 MCGS 组态软件概述 ................................................. 10 4.2 工业洗衣机工程及动画设计 .......................................... 10 4.2.1 画面设计及动画连接 .......................................... 10 5 MCGS 与 PLC 的连接与调试 ................................................ 14 设计小结 ................................................................. 16 谢辞 ..................................................................... 17 参考文献 ................................................................. 18 附录 1:PLC 控制系统梯形图 ................................................ 19 2 毕业设计(论文) 引言 工业洗衣机主要用于宾馆、 酒店、 学校宿舍等需要洗衣量大、 洗衣次数频繁的地方, 这就要求洗衣机的洗涤效果好、容量大、噪声低、运行平稳,基于这些要求,工业洗衣 机首选滚筒式结构。现代滚筒式洗衣机,一般具有洗涤和脱水两个同心桶结合于一体, 可分别进行洗涤和脱水的双用功能,其进水、排水都采用电磁阀,由程序控制器按照人 们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。 从控制方式的发展阶段上看,传统工业洗衣机的程序控制与水位等控制是分开的, 目前已淘汰,随着计算机的发展,自动控制系统正在逐步实现硬件化,凯发游戏娱乐官网单片机与 PLC 已 成为洗衣机的主流控制器。而该设计中采用三菱 FX2N 系列 PLC 作为工业洗衣机的控制 系统,在这里我们有必要详细介绍三菱的 FX2N 系列可编程控制器的性能指标,硬件组 成和指令。 PLC 的编程困难在于要针对选择的 PLC 型号进行资源配置,设计控制系统以及运用 MCGS 组态模拟仿真。该设计工业洗衣机的洗涤、漂洗工艺一般由正反转洗涤、漂洗, 均布排水和脱水等几部分组成, 采用了三菱 FX2N 系列 PLC 作为工业洗衣机的控制系统。 它是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它的使用提高了系 统的抗干扰能力,保证系统的稳定性,这对于使用者来说,具有重要的经济意义。 3 毕业设计(论文) 1 PLC 的控制系统设计原则和设计步骤 1.1 PLC 的定义 PLC 自问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。为了使其生产和发展标准化,国际 电工委员会(IEC)先后颁布了 PLC 标准的草案第一、二、三稿,并在 1987 年作了如下 的定义: “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计 的。它采用一类可编程控制器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、 计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机 械或生产过程。 1.2 设计原则 PLC 控制系统是为工艺流程服务的,所以它首先要能很好的实现工艺提出的控制要 求。PLC 控制系统的设计应遵循以下原则: (1) 根据工艺流程进行设计,力求设计出来的控制系统能最大限度满足控制要求。 (2) 在满足控制要求的前题下,尽量减少 PLC 系统硬件费用。 (3) 考虑到以后控制要求的变化,所以控制系统设计时应考虑到 PLC 的可扩展性。 控制系统使用和维护方便、安全可靠。 4 毕业设计(论文) 2 课程设计 PLC 全自动洗衣机控制系统设计 2.1 工业洗衣机控制系统的设计要求 2.1.1 洗衣机的工作流程由进水—洗衣—排水—脱水四个过程组成,执行洗涤(1 次) —漂洗(2 次)—报警为一周期,全自动一次运行,直至洗衣结束。洗衣机的工作流程 示意图见图 2-1。 自动洗衣机的进水、洗衣、排水、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,水位开关用来控制进水到洗衣机内高低水位,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。 5 毕业设计(论文) 开 始 按启动键 进 水 达到上限位 液位 停止进水 正转 2s 反转 2s (洗涤)正、 反转 5 次 ( 漂洗) 正反转 3次 排 水 是否到下限位 脱 水 漂洗 2 次 洗完 报警 结 束 图 2-1 工业洗衣机工作流程示意图 6 毕业设计(论文) 2.1.2 强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下: 若按下“强制停止”按扭,洗衣过程停止,即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电 磁阀全部闭合。 2.2 工业洗衣机控制系统程序设计 2.2.1 数字量输入与输出部分 这个控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、排水按钮、上限位水位、下限位水位 共 5 个输入点,输出有两位数码管(A1 B1 C1 D1 ,A2 B2 C2 D2) 、进水、排水、正转 搅拌、反转搅拌、脱水、报警共 14 个输出点。具体 PLC 的输入/输出(I/O)端口分配 表如表 2.1。 表 2.1 输入/输出(I/O)端口分配表 7 毕业设计(论文) 2.2.2 I/O 接线图 工业洗衣机 PLC 的外部接线 所示。 数 码 管 图 2-2 外部接线 毕业设计(论文) 3.工业洗衣机 PLC 控制系统梯形图和指令程序设计 3.1 PLC 控制系统梯形图 在本程序中,M0 是按下启动按钮的辅助继电器,M1 是漂洗标志位,M2 是停止自动 洗衣机的辅助继电器,M3 是排水阀按钮的辅助继电器,M4 是洗衣机上限位液位的辅助 继电器,M5 洗衣机下限位液位的辅助继电器,M6 是停止标志,M7 是停止标志位,M8 是 洗衣机暂停的辅助继电器。如附录 1 所示。 3.2 指令程序设计 指令表如图 3-1 图 3-1 指令表 9 毕业设计(论文) 4 工业洗衣机的 MCGS 组态软件控制 4.1 MCGS 组态软件概述 MCGS 即“监视与控制通用系统” ,由“MCGS 组态环境”和“MCGS 运行环境”两个系 统组成, 是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件, 具有功能完善、 操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。 MCGS 组态环境是生成用户应用系统的工作环境,由可执行程序 McgsSet.exe 支持, 其存放于 MCGS 目录的 Program 子目录中。用户在 MCGS 组态环境中完成动画设计、设备 连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后,生成扩展名为.mcg 的工程 文件,又称为组态结果数据库,其与 MCGS 运行环境一起,构成了用户应用系统,统称 为“工程” 。 MCGS 运行环境是用户应用系统的运行环境,由可执行程序 McgsSet.exe 支持,其存 放于 MCGS 目录的 Program 子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。 4.2 工业洗衣机工程及动画设计 4.2.1 画面设计及动画连接 (1)建立新画面 在 MCGS 组态平台上,单击“用户窗口”,在“用户窗口”中单击“新建窗口”按 钮,则产生新“窗口 0”,如图 4-1 所示。 图 4-1 新建用户窗口 10 毕业设计(论文) 选中“窗口 0” ,单击“窗口属性” ,进入“用户窗口属性设置” ,将窗口名称改为 “工业洗衣机” ,将窗口标题改为“工业洗衣机” ,将窗口背景颜色改为“水蓝色” ,在 窗口设置中选中“最大化显示” 。其它不变,单击“确认” ,如图 4-2。 图 4-2 设置用户窗口属性 选中刚创建的“工业洗衣机”用户窗口,单击“动画组态”,进入动画制作窗口, 如图 4-3。 图 4-3 动画制作窗口 (2)单击工具条中的“工具箱”按钮,则打开动画工具箱,为了快速构图和组态,MCGS 系统内部提供了常用的图元、图符、动画构件对象,如图 4-4 所示。 11 毕业设计(论文) 图 4-4 绘图工具箱窗口及对象元件 (3)整体画面 最后生成的画面如下图 4-5 所示: 图 4-5 控制主界面 12 毕业设计(论文) (4)动画连接 MCGS 实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中的图形对象与实时数据库中的 数据对象建立相关性连接,并设置相应的动画属性。在系统运行过程中,图形对象的外 观和状态特征,由数据对象的实时采集值驱动,从而实现了图形的动画效果。 单击“策略工具箱”中的“脚本程序”,把鼠标移出“策略工具箱”,会出现一个 小手,把小手放在 上,单击鼠标左键,则显示如图 4-6 所示: 图 4-6 脚本程序策 双击 进入脚本程序编辑环境,按如下程序输入,如图 4-7 所示。 图 4-7 脚本程序编译窗口 13 毕业设计(论文) 5 MCGS 与 PLC 的连接与调试 在工业洗衣机 MCGS 组态软件开发平台上,单击“设备窗口”,在单击“设备组态” 按钮进入设备组态。从“工具条”中单击“工具箱”。弹出“设备工具箱”对话框。单 击“设备管理”按钮,弹出“设备管理”对话框。从“可选设备”双击“通用设备”, 找到“串口通讯父设备”双击,选中其下的“串口通讯父设备”双击或单击“增加”按 钮,加到右面以选设备。再双击“PLC 设备”,找到“三菱”双击“三菱_FX 系列编程 口”,选中“三菱_FX 系列编程口”双击或单击“增加”按钮,加到右面已选设备。如 图 5-1 所示。 图 5-1 设备管理 双击“通用串口父设备 0-【通用串口父设备 0】”弹出“设备属性设置”对线 按实际情况进行设置。 图 5-2 设备属性设置 14 毕业设计(论文) 选中“内部属性”中“设置设备内部属性”,出现 图标,单击图标,具体设置 如图 5-3 所示。在“设备调试”中就可以在线 设置设备内部属性 图 5-4 设备调试 15 毕业设计(论文) 设计小结 通过该系统的设计,对三菱 FX 系列的特点有了更深的理解,工业洗衣机控制系统 利用了三菱 FX 系列 PLC 与 MCGS 组态软件的特点,对按扭、电磁阀、开关等其他一 些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。这次在毕业设计中,我及时 与老师交流,并严格按照进度表按时完成各阶段的任务。 通过这次设计,学到了许多东西,设计中,我常遇到不懂或不明白的地方,除了查 阅相关资料,老师们也给了我很多的指导,在老师们的指导下改进设计方案,为了一个 问题苦苦思索,为了一个问题的圆满解决而高兴,其中的困惑、苦恼、兴奋激动只有自 己知道。这次毕业设计的体会,我收获至深。最重要的是体会到,一遇到问题,不要苦 恼烦心,首先要分析问题,及时请教,抓紧的每分每秒,对需要调整的地方及时做出改 动,不能墨守成规,做人也是同样的道理。 16 毕业设计(论文) 谢辞 回顾起此次毕业设计,至今我仍感慨颇多,可以说是苦多于甜,但是可以学到很多 很多的东西,同时巩固了以前所学的知识,也学到了很多在书本上没有学过的知识,通 过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的。 本设计是在老师们的悉心关怀和精心指导下完成的,在繁忙的教学工作的同时,老 师们牺牲自己的休息时间给予了耐心和指导,帮助我解决设计中遇到的各种问题,凯发游戏娱乐官网,指导 我圆满的完成毕业设计。 由于我的水平和经验的不足,不可避免的,我的这次毕业设计会存在一些缺漏和不 完善的地方,还有待老师们的批评指正!在此,衷心感谢老师们,老师们!谢谢您们! 17 毕业设计(论文) 参考文献 【1】张万忠.刘明芹,电器与 PLC 控制技术【M】.化学工业出版社.2003 【2】龚运新.工业组态软件实用技术【M】.北京:清华大学出版社.2005 【3】匡宇国.MCGS 组态软件技术在 PLC 教学中的交互应用研究【J】.教育探索.2007 【4】廖常初.PLC 基础及应用【M】.2003 【5】程周.可编程控制器原理与应用【M】.高等教育出版社.2003 【6】王也仿.可编程控制器应用技术【M】.北京:机械工业出版社.2005 18 毕业设计(论文) 附录 1:PLC 控制系统梯形图 19 毕业设计(论文) 20 毕业设计(论文) 21

版权声明:本文为原创文章,版权归 凯发游戏娱乐官网 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!
上一篇:眉山电机软起动器操作规程
下一篇:PLC控制系统方案模板