项目4 工业洗衣机的PLC控制

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基本应用模块

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工业洗衣机的PLC控制

PLC原理及应用

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工业洗衣机的PLC控制

目标与要求

● ● ● ●

学习状态元件在不用于步进程序时的功能； 进一步掌握步进控制程序的状态转移图； 认识工业洗衣机的PLC控制过程； 学会有停电保持功能的步进状态控制的PLC程序编写。

PLC原理及应用

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项目分析

工业洗衣机的进水和排水分别是由进水电磁阀和出水电磁阀控制实 现的。进水时，洗衣机将水注入内桶；排水时，洗衣机将水从内桶排出桶外， 内桶(可旋转的，只用于脱水)是与波轮同一中心安装的。洗涤和脱水是由 同一电机完成的，通过脱水电磁离合器来控制(脱水时，脱水电磁离合器得 电，进行脱水，此时波轮不转),脱水电磁离合器失电，电动机带动洗涤波 轮实现正、反转，完成洗涤功能，持别要求，如在洗衣机工作过程中停电了， 重新来电后，洗衣机接着停电时的情况继续完成(有停电保持功能)。 工业洗衣机的工作过程，如图2-4-2所示。

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项目分析

图2-4-2 工业洗衣机的工作过程图PLC原理及应用

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项目准备1.状态元件的运用 我们通过前面的学习知道，状态元件S具有自动复位功能，即当步进程序 执行到某一状态时，该状态元件后的程序才能执行；若步进程序转移到下一个 状态，则前一个状态自动复位，该状态后的程序不再执行了。状态元件在不用 于步进程序时，也可以作为通用辅助继电器(M)使用，功能和通用辅助继电器 相同，如图2-4-3所示。

图2-4-3 状态转移元件作为通用辅助继电器使用 图2-4-3所示的梯形程序，为一振荡电路，接下X0,Y0接通1秒，断开2秒的方 式不停振荡，按下X1后停止；其中状态元件S20起接通和断开电路作用相当于 一个通用辅助继电器。PLC原理及应用

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项目准备

2.步进控制程序编写的注意点 (1)步进节点之后必须先进行线圈驱动，再进行状态转移，顺序不能颠 倒。 (2)在STL和RET指令之间不能使用MC和MCR指令。 (3)用步进指令设计系统时，一般以系统的初始条件作为初始状态的转 移条件，若系无初始条件，一般都用初始化脉冲M8002驱动转移。 3.停电保持功能 使用停电保持功能时，状态元件的范围在S500~S899,定时器的范围在 T200~T245(它的计时单位：10ms),计数器的范围在C100~C199。 还要特别注意对定时器和计数器的复位。

PLC原理

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项目实施(一)确定PLC的I/O分配表 工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表2-4-1。 表2-4-1 工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表 输入端(I) 外接元件 起动按钮SB1 输入端子 外接元件 X0 KA1 输出端(O) 功能 进水电磁阀(绿灯代) 输出端子 Y0

高水位开关SQ1低水位开关SQ2

X1X2

KM1KM2 KA2

洗涤正转洗涤反转 排水电磁阀(黄灯代)

Y1Y2 Y3 Y4 Y5

KA3KA4

脱水电磁离合器(红灯 代)报警蜂鸣器

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项目实施(二)工业洗衣机的PLC控制I/O接线图 根据I/O分配表，工业洗衣机PLC控制的接线原理图，如图2-4-4所示。

图2-4-4 工业洗衣机的PLC控制接线原理图PLC原理及应用

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项目实施(三)项目器材 项目所用器材见表2-4-2 表2-4-2 工业洗衣机的PLC控制项目器材表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 符号 PLC M SB1 KA1 KA2 KM KA3 HA SQ1 SQ2 器材名称 可编程控制器 三相异步电动机 按钮开关 进水电磁阀 排水电磁阀 接触器 脱水电磁离合器 报警蜂鸣器 高水位开关 低水位开关 计算机 装有FXGP-Win-C或 GX Developer软件 台 1 型号、规格、参数 FX2N-48MR Y-112M-4 380V LA39-11 AD16-22S AD16-22S CJ20-10 AD16-22S ZMQ-2724 单位 台 台 个 个 个 个 个 个 数量 1 1 1 1 1 2 1 1 红灯代 动合 绿灯代 黄灯代 备注

1213

电工常用工具连接导线

套条

1若干

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项目实施(四) 按工业洗衣机I/O接线图完成接线 按图2-4-4接好线路。 (1)连接PLC的输入端外接元件； (2)连接PLC的输出端继电器的接线(注意正、反转的互锁)、模拟 的各种电磁阀； (3)连接PLC的电源(注意先不要带电作业); (4)连接各控制按钮(注意模拟的水位开关); (5)注意连接PLC的接地线。 工业洗衣机的PLC控制实物模拟接线图，如图2-4-5所示。

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项目实施(五)程序编写 根据项目分析，工业洗衣机的PLC控制属于顺序控制任务，采用自动连续运行 方式，用步进指令编写程序。项目的状态转移图，如图2-4-6所示。

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项目实施工业洗衣机的PLC控制梯形图程序如图2-4-7所示

图2-4-7 工业洗衣机的PLC控制梯形图程序PLC原理及应用

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项目实施工业洗衣机的PLC控制指令程序如图2-4-8所示：

图2-4-8 工业洗衣机的PLC控制指令程序PLC原理及应用

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块

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项目实施

(六)程序调试 1.输入程序并传送到PLC,然后运行调试，看是否符合要求，否则要 检查接线、继电器接线以及PLC程序，直至达到全自动洗衣要求的控制效果。 按下起动按钮SB1,注水指示(绿)灯亮，当按下高水位开关X1时，注水 停止，正转洗涤开始(注意正反转在外部接线上，也要互锁),按全自动 洗衣机的控制要求进行运行。直到洗涤结束。 2.由于本项目涉及PLC、外接的指示灯，三相异步电动机等，也可按 下 面方法调试： 模拟调试程序。暂时不接外围电路，观察PLC的输出指示灯是否按要 求指示，否则，检查并修改程序，直至指示正确。然后再接上外围的设备， 观察指示灯和电机的运行效果。

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项目拓展本项目是进一步熟练掌握步进控制的编程，因此我们必须考虑设备的实际 运行情况和使用者的方便等问题。我们看到，本项目在控制过程中，没有停止 按钮，这不在符合常规，不是每个人，都要洗那么多时间的，因此，根据实际 要求，我们应该给该项目加上一个停止钮，但也不是随便乱停，它必须是进水、 洗涤、排水和脱水等进行一个全过程。因此，我们可以在该项目的基础上，加 一下停止按钮SB2,同样有停电保持功能。 该控制过程的I/O分配表，如表2-4-3所示。 表2-4-3 增加停止按钮的工业洗衣机的PLC控制I/O分配见表输入端(I) 外接元件 起动按钮SB1 高水位开关SQ1 低水位开关SQ2 停止按钮SB2 输入端子 X0 X1 X2 X3 外接元件 KA1 KM1 KM2 KA2 KA3 KA4 输出端(O) 功能 进水电磁阀(绿灯代) 洗涤正转 洗涤反转 排水电磁阀(黄灯代) 脱水电磁离合器(红灯代) 报警蜂鸣器 输出端子 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5

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项目拓展增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的状态转移图，如图2-4-9所示。

图2-4-9 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的状态转移图PLC原理及应用

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项目拓展增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的梯形图程序，如图2-4-10所示。

图2-4-10 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的梯形图程序PLC原理及应用

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项目拓展增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的指令程序，如图2-4-11所示。

图2-4-11 增加了停止按钮的工业洗衣机的PLC控制的指令程序PLC原理及应用

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思考与练习

对本项目的工业洗衣机，要求具有以下功能

。 (1)正常停止，用户不要求洗涤3次，但每次都要进行到脱水时， 报警停止； (2)紧急停止，有意外情况，马上停止，正常以后，按下启动按 钮，洗衣机接着停止时的状态继续完成剩除部分； (3)脱水时的安全停止，在脱水时，不小心打开桶盖，此时要马 上停止脱水电机的运转，但盖上桶盖后，继续脱水，接着完成其余洗涤 工作； (4)有停电保持功能。 请按项目实施步骤要求完成该工作任务。

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