《可编程控制器》
课程设计
全自动洗衣机的控制
院系：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化班级：
姓名：
学号：
指导教师：
２目录
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第一章课程设计任务...................................... 错误!未定义书签。

第二章总体方案分析...................................... 错误!未定义书签。

分析控制要求....................................... 错误!未定义书签。

选择PLC型号....................................... 错误!未定义书签。

分配I/O点......................................... 错误!未定义书签。

第三章 PLC控制系统设计................................... 错误!未定义书签。

输入/输出电路设计.................................. 错误!未定义书签。

控制程序设计....................................... 错误!未定义书签。

梯形图设计..................................... 错误!未定义书签。

指令表......................................... 错误!未定义书签。

控制程序分析....................................... 错误!未定义书签。

第四章课程设计小结...................................... 错误!未定义书签。

参考文献.............................................. 错误!未定义书签。

第一章课程设计任务
（1）完成设计任务；
（2）设计控制程序；
（3）输入/输出地址分配；
（4）绘制主电路和PLC的控制电路；
（5）实验调试和元器件型号的选择；
（6）编写设计说明书。

第二章总体方案分析
2.1分析控制要求
全自动洗衣机系统的控制要求如下：
启动时，首先进水，到高位时停止进水，开始洗涤。

正转洗涤15s，暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。

洗涤结束后开始排水。

当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。

这样就完成一次从进水到脱水的一个大循环。

经过3次上述大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警。

报警10s后结束全部过程，自动停机。

此外，还要求可以按下排水按钮以实现手动排水；按下停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

2.2选择PLC型号
全自动洗衣机属于系统工艺过程较为固定的小型控制系统，而整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，所以要选整体式的PLC。

设计中有5个输入点和6个输出点。

按PLC使用的选择要求输入端和输出端都要有10%-15%的备用量，而CPM1A-20CDR-A-V1型有12个输入和8个输出点，符合以上的使用要求。

因此，选择的ＰＬＣ型号为欧姆龙CPM1A-20CDR-A-V1型。

2.3分配I/O点
分配定时器/计数器通道
第三章PLC控制系统设计3.1输入/输出电路设计
3.2控制程序设计
3.2.1梯形图设计
3.2.2指令表
地址指令操作数
00000LD0000
00001OR1000
00002AND NOT0001
00003AND NOT CNT 07
00004OUT1000
00005LD1000
00006AND NOT0003
00007AND NOT0503
00008OUT0500
00009LD0003
00010AND NOT TIM 00
00011AND NOT0503
00012OR0504 00013OUT0501 00014LD0501 00015OR TIM 00 00016AND NOT TIM 03 00017TIM00
#0105 00018LD TIM 00 00019TIM01
#0030 00020LD TIM 01 00021AND NOT TIM 02 00022OUT0502 00023LD0502 00024OR TIM 02 00025AND NOT TIM 03 00026TIM02
#0150 00027LD TIM 02 00028TIM03
#0030 00029LD TIM 03 00030LD CNT 06 00031OR1815 00032CNT06
#0003 00033LD0002
00034OR CNT 06 00035OR0503 00036AND NOT0001 00037AND NOT TIM 04 00038OUT0503 00039LD NOT0004 00040AND0503 00041OUT504 00042LD0504 00043TIM04
#0100 00044LD TIM 04 00045LD CNT 07 00046OR1815 00047CNT07
#0003 00048LD CNT 07 00049OR0505 00050AND NOT TIM 05 00051AND NOT0001 00052OUT0505 00053LD0505 00054TIM05
#0100 00055END
3.3控制程序分析
按下启动按钮，0000为ON，1000为ON并自锁，0500为ON，打开进水电磁阀。

当水位到达高水位时，0003为ON，断开进水电磁阀。

同时0501为ON，电动机正转，开始正向洗涤，并启动定时器TIM00。

15s后TIM00动作，使0501为OFF，停止正向洗涤，并启动定时器TIM01。

3s后TIM01动作，使0502为ON，电动机反转，开始反向洗涤，并启动定时器TIM02。

15s后TIM02动作，使0502为OFF，停止反向洗涤，并启动定时器TIM03。

3s后TIM03动作，使定时器TIM01、TIM02、TIM03、TIM00复位。

同时计数器CNT06计一次数，此时0501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TIM06计满30次数时，CNT06为ON，第一次洗涤过程结束。

同时计数器TIM06复位，为下一次洗涤做好准备。

在TIM06为ON的当前扫描周期，0503为ON，开始排水。

当水位到达低水位时，0004由ON变为OFF，使0504为ON，接通脱水电磁离合器，并再次使0501为ON，使电动机正转，开始脱水，并启动定时器TIM04。

10s后TIM04动作，使计数器CNT07计数一次。

并使0503、0504为OFF，停止排水和脱水，结束从进水到脱水的一次大循环。

两个扫描周期后，0501再次为ON，重新进行从进水到脱水的下一次大循环。

直到CNT07计满3次数后，使1000为OFF，结束洗衣的全部过程。

同时0505为ON，报警蜂鸣器开始报警，打开计时器TIM05。

10s后，TIM05动作，停止报警。

在洗涤、排水和脱水的过程中，可随时按下停止按钮0001，停止操作。

第四章课程设计小结
刚开始做PLC实验的时候，觉得很难，连试验报告书上特别简单的程序也读不懂，通过不断学习和钻研并且上机实验，再加上本次课程设计，我已经可以独立编写较为复杂的程序，当然，还存在许多问题，经验尚且不足，但是专业里别的同学和指导老师对我进行了辅导，克服了好多问题，通过和组员的合作，都获得了宝贵的经验。

在平时的PLC实验中，老师通过逐步深入引导我们学习PLC，最终我们就能独立编写程序，而不是总是抄写。

在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。

在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。

做事要学思结合。

建议采取以下方案解决：
(1) 随时停机问题：在开始加一个常闭开关
(2) 程序繁琐：改变部分思路。

参考文献
[1]韩顺杰,蔡长青.电气控制技术[M].北京:北京大学出版社,2010
[2]杨亚萍,陈北莉.电气控制与PLC[M].北京:化学工业出版社,2009
[3]史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].第二版.北京:化学工业出版社,2008
[4]方承远.工厂电气控制设计[M].第二版.北京:机械工业出版社,2005
[5]郁汉琪.电气控制与可编程序控制器技术[M].南京:东南大学出版社,2004
[6]钟肇新,范建东.可编程控制器原理及应用.[M].广州:华南理工大学出版社,2003
[7]王亚欣.全自动洗衣机的PLC控制[J].科技广场,2004。