中國石油大學
題目： ①設計具有指定功能的全自動洗衣機
②設計傳送帶故障停止控制
學生姓名
系別： 電氣資訊工程系
專業年級： 2008級電氣工程及其自動化專業1班
指導教師
2023年7月 2 日
①設計具有指定功能的全自動洗衣機
一、設計任務與要求
1、設計一台具有指定功能的全自動洗衣機；
2、控制要求
全自動洗衣機有三檔水位選擇：上、中、下。按下啟動按鈕，選擇水位，進水閥開啟，開始進水。
水位高度達到該檔水位後，該檔位感測器被觸發使進水閥關閉，停止進水。開始自動進入洗衣程式。
洗衣程式為：（洗衣）電動機正轉洗滌6s，暫停，暫停2s後，反轉洗滌6s，暫停，暫停2s後，完成一次迴圈。按此規律迴圈5次。
接著開啟排水電磁閥，開始排水。排水一定時間後，開始進入脫水程式（脫水過程中排水電磁閥始終開啟）。脫水完畢後，排水電磁閥關閉，接著進水電磁閥開啟，檔位自動記憶為第一次洗衣時所選擇的檔位。
重複上述洗衣，排水，脫水流程，至結束。
二、方案設計與論證
按下啟動按鈕後，選擇水位，洗衣機開始進水。當到達限定水位（如高水位或中水位），plc關閉進水閥停止進水，並開始正轉，正轉洗滌6s後暫停，暫停2s後開始洗滌反轉，反洗6s後再暫停2s；如此迴圈五次。迴圈滿5次後，則開始排水。
當水排空時（排水時間結束），開始脫水。脫水10秒後再迴圈一次。
脫水10s後即完成一次從進水到脫水的大迴圈過程。2次大迴圈後程式結束，停機。在plc工作過程中的任何階段，按下停止按鈕，洗衣機將停止當前所執行的任何程式指令，並恢復至開始狀態。
此外，還可以加裝手動排水按鈕，實現功能擴充套件。
三、電路設計與引數計算
1、i/o分配表
輸入位址分配:
輸出位址分配
定時器部分:
定時繼電器具體定時分配
計數器部分:
計數繼電器具體計數分配
2、plc外部接線圖
3、梯形圖
四、**過程與**結果
按下啟動按鈕，00000為on，20002為on並自鎖，按上水位按鈕00001，其記憶繼電器20004接通並自鎖，其常開觸點閉合，同時01000為on，開啟進水電磁閥km1，並通過自鎖01000將上水位按鈕自鎖，當水位達到上水位時，高位感測器按鈕（限位開關）00004被觸發，斷開進水電磁閥，同時中間繼電器20000為on，01001被觸發導通，電動機開始正轉，正向洗滌，並啟動定時器tim000。6s後，tim000動作，使正轉01001斷開，停止正向洗滌，並啟動定時器tim0001。經過2s的暫停，01002為on，電動機開始反轉，反向洗滌，並啟動定時器tim0002。
反轉6s後，tim0002動作，使01002斷開，停止反向洗滌，並啟動定時器tim0003。經過2s的暫停，tim0003動作，使定時器tim000、tim001、tim002、tim003復位，中間繼電器20000斷開；使計數器**t004計一次數，此時01001又為on，重新進行從正向洗滌開始到反向洗滌結束的小迴圈。直到計數器**t004計滿5次數時，**t004為on，第一次洗滌過程結束。
在**t004為on的當前掃瞄週期,01003為on,開始排水，並啟動時間繼電器tim005,經過5秒後，tim005動作使01004接通，啟動脫水電動機，開始脫水,並接通時間繼電器tim006，經過10秒後，tim006啟動，其常開觸點閉合使**t004復位，繼而使排水電磁閥01003，脫水電動機01004均斷開，又繼而斷開tim006，該時間繼電器復位。
tim006在工作過程中其常開觸點閉合，使中間繼電器20003接通並自鎖，使tim007接通並倒計時，1s後其常開觸點閉合，在有上水位記憶繼電器20004的支路上，01000又被接通，進入第二次進水，洗衣，排水，脫水大迴圈，直至結束。
如在洗滌過程中出現意外，需進行手動排水時，可按下排水按鈕00008，進行手動排水操作。
在洗衣機執行整個過程中，可隨時按下停止按鈕00005，使洗衣機停機並恢復至開始狀態。
②設計傳送帶故障停止控制
一．設計任務與要求
四條傳送帶，當按下啟動按鈕，四條傳送帶同時啟動工作；當按下停止按鈕，四條傳送帶同時停止；當傳送帶4發生故障時，其立即停止，5s後傳送帶3停止，又經5s傳送帶2停止，又經5s傳送帶1停止；當傳送帶3發生故障時，傳送帶4，3立即停止，5s後傳送帶2停止，又經5s傳送帶1停止；當傳送帶2發生故障時，傳送帶4，3，2立即停止，5s後傳送帶1停止。
二．方案設計與論證
（1）plc上電後，按下啟動按鈕，四條傳送帶同時啟動（模擬實驗中四個正常工作指示燈均亮）。
（2）當按下傳送帶1故障按鈕時，四條傳送帶應同時停止（模擬實驗中表現為四個正常工作指示燈應同時滅）。
（3）當按下傳送帶2故障按鈕時，傳送帶2，3，4應同時停止（模擬實驗中表現為2，3，4正常工作指示燈均應同時滅），5s後傳送帶1應停止（模擬實驗中表現為5s 後1正常工作指示燈滅）。
（4）當按下傳送帶3故障按鈕時，傳送帶3，4應同時停止（模擬實驗中表現為3，4正常工作指示燈均應同時滅），5s後傳送帶2應停止，又經5s後傳送帶1應停止（模擬實驗中表現為5s後2正常工作指示燈滅，又經5s後1正常工作指示燈滅）。
（5）當按下傳送帶4故障按鈕時，傳送帶4應停止（模擬實驗中表現為4正常工作指示燈均應同時滅），5s後傳送帶3應停止，又經5s後傳送帶2應停止，又經5s傳送帶1應停止（模擬實驗中表現為5s後3正常工作指示燈滅，又經5s後2正常工作指示燈滅，又經5s後1正常指示燈滅）。
針對上述5條控制要求，程式設計按以下步驟進行：
確定輸入，輸出按鈕。
向plc傳送輸入電訊號的按鈕有：啟動按鈕，停止按鈕，1故障按鈕，2故障按鈕，3故障按鈕，4故障按鈕。
plc輸出電訊號控制傳送帶執行相應指令的各元件有：km1（傳送帶4啟動/停止）,km2（傳送帶3啟動/停止）,km3（傳送帶2啟動/停止）,km4（傳送帶1啟動/停止）。
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