博鱼·体育基于西门子PLC的洗碗机控制系统设计 The design of the control system of the dishwasher based on siemens PLC基于西门子PLC的洗碗机控制系统设计 The design of the control system of the dishwasher based on siemens PLCpdf

　　基于西门子PLC的洗碗机控制系统设计 The design of the control system of the dishwasher based on siemens PLC

　　第35卷 第10期 2013-10(上) 【31】基于西门子PLC的洗碗机控制系统设计controlsystemdishwasherbasedsiemensPLCZHANGFu,QIUZhao-mei,WANGJun,MANZun（河南科技大学农业工程学院，洛阳471003）要：洗碗机由于其越来越突出的优点，越来越受到研究者的重视。根据洗碗机控制要求，分析了洗碗机的控制过程，建立洗碗机PLC控制流程，绘制了洗碗机的主电路，分析了PLC控制程序I/O端口分配情况，绘制了PLC硬件接线图和编制梯形图，并对系统仿真及调试，实现了洗碗机PLC控制。关键词：洗碗机；PLC控制；主电路；梯形图；仿线文献标识码：A文章编号：1009-0134(2013)10(上)-0031-03Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2013.10(上).10收稿日期：2013-05-20基金项目：河南省高校科技创新人才计划项目（2012HSTIT015）；河南科技大学实验技术开发基金项目（SY1213052）作者简介：张伏（1978-），男，河北邢台人，副教授，硕士生导师，博士，主要从事智能化装备技术和自动化研究工作。引言随着生活节奏的加快，人们将时间更多的用于工作，更加疲于家务劳动，特别是面对每次餐后堆积的碗具，感到清洗起来既脏又浪费时间。随着厨房的现代化步伐开始逐步加快和深入，洗碗机作为一种家庭自动化设备，避免了人工洗碗的烦恼，节约了时间，将人们从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。尤其，对于需要清洗大量餐具的大型餐饮场所、学校食堂等地方来说，自动洗碗机的需求显得更加尤为重要根据参考资料[5,6]的控制要求，建立了洗碗机PLC控制流程，表达出各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。在明确PLC寄存器空间分配，确定专用寄存器及I/O口地址分配的基础上，进行控制系统的程序设计：通过主电路设计和控制电路设计，进而编制梯形图，然后对系统仿真及调试，实现了洗碗机PLC控制。设计要求根据参考资料的洗碗机控制要求[5,6]，洗碗机控制方式分为手动与自动模式，可通过自动与手动三位开关进行转换。在手动状态下：将自动与手动三位开关扳到手动位置状态下按动总启动点动按钮再按动设置的任意点动控制按钮均实现对电机、电磁阀和加热电阻丝的控制[5,6]在自动状态下：将自动与手动三位开关扳到自动位置状态下，按动总启动点动按钮水箱水不到规定水位进水电磁阀开水箱进水水箱水到位水箱水加温到90在水箱水加温10min时喷淋净水加温水泵电机1启动延时2s水泵电机2启动延时2s链排电机启动延时2s喷淋电磁阀开喷淋洗碗结束先停止水箱加温和喷淋净水加温延时2s所有电动机、电磁阀均停自动与手动三位开关扳到中间位置如出现意外情况，按动急停按钮会立即停止一切工作，打开急停按钮工作将会继续进行。当任何一台电动机发生过载时，出现光报警，同时洗碗机停止工作。电路设计2.1主电路设计根据控制要求，洗碗机PLC控制电路主电路设计如图1所示，图1中M1、M2、M3分别为水泵电机1、水泵电机2、链排电机，EH1、EH2为水箱水加热电阻丝、喷淋水加热电阻丝。熔断器可实现对整个主电路或分支电路的短路保护或严重过载保护。FR1、FR2、FR3分别对M1、M2、M3进【32】 第35卷 第10期 2013-10(上)行过载保护，电动机过载时，可有效可靠地保护电动机。KM1～KM5分别为KM1～KM5接触器的主触点。主电路控制图2.2PLC控制程序I/O端口分配根据控制要求博鱼·体育登录入口，PLC控制程序I/O端口分配如输入端口分配表表序号输入口控制信号备注01I0.0自动控制三位控制开关02I0.1手动控制三位控制开关03I0.2总启动点动按钮04I0.3锁存按钮05I0.4进水启、停旋钮06I0.5水箱加热启、停旋钮07I0.6喷淋加热启、停旋钮08I0.7水泵1启、停旋钮09I1.0水泵2启博鱼·体育登录入口、停旋钮10I1.1旋钮11I1.2喷淋启、停旋钮12I1.3水位上限信号行程开关13I1.4水位上极限信号行程开关14I1.5水泵1过载信号水泵电机1热继电器15I1.6水泵2过载信号水泵电机2热继电器16I1.7链排过载信号链排电机热继电器17I2.0测温信号温控开关常开触点输出端口分配表序号输出口控制信号备注01Q0.0水泵1电动机水泵1接触器02Q0.1水泵2电动机水泵2接触器03Q0.2链排电动机链排电动机接触器04Q0.3水箱加热器水箱加热器接触器05Q0.4喷淋加热器喷淋加热器接触器06Q0.5进水电磁阀电磁阀07Q0.6喷淋电磁阀电磁阀08Q0.7事故报警指示灯红色信号灯09Q1.0自动指示灯绿色信号灯10Q1.1手动指示灯绿色信号灯在洗碗机的PLC控制中，输入点为17点，输出点为10点，故PLC选用西门子S7-200系列的CPU226AC/DC/RLY。2.3PLC控制系统PLC控制系统接线所示。语句表程序设计洗碗机的PLC控制系统能实现自动模式和手动模式，只以自动模式控制过程为例说明控制过自动模式的控制过程：在网格2中，使SA转至自动状态，I0.0接通，网格1中按下总启动按钮SB1，M0.3线线常开点闭合形成自锁，同时自动指示灯亮。网格4中M0.3常开点闭合，M0.4线常开点闭合。如出现意外情况，按下急停按钮SB2，M0.4线相关常开触点复位。网格5中M0.4常开点闭合，进水电磁阀Q0.5动作，I1.3为水位上极限触点，当水箱水达到上极限时，I1.3使得进水电磁阀Q0.5停止，I1.4为防止I1.3失效而设置的保护开关。网格6中I1.3闭合，启动水箱加热器Q0.3。网格7中当水箱水加温到90，I2.0温控开关常开触点闭合，T37定时器开始计时，在水箱水加温10min。网格8中T37常开点闭合，Q0.4线圈得电，喷淋加热器开始加热。网格9中T37常开点闭合，M0.4常开点闭合，Q0.0线s后，T33常开点闭合，Q0.1线s第35卷 第10期 2013-10(上) 【33】后，T34常开点闭合，Q0.2线圈得电，链排电动机启动，同时T35定时器开始计时。网格12中T35定时器达到2s后，T35常开点闭合，Q0.6线圈得电博鱼·体育登录入口，喷淋电磁阀打开，同时T36定时器开始计时。当定时2s后，网格1中T36常闭点打开，实现所有电动机、电磁阀均停。网格13中，当任一台电机发生过载等故障时， Q0.7得电，从而使事故报警灯亮，蜂鸣器响，实现 声光报警功能，同时网格1中Q0.7常闭点断开使得 洗碗机停机。PLC控制系统的语句表程序如下： 仿真及调试将上述的梯形图转为“*. awl ”格式，导入 S7-200仿线仿真软件进行模拟， 对洗碗机的各工序分析调试，采用先自动再手动 的调试方法，逐步进行。在调试过程中，与设计 要求对比，发现问题，认真分析其原因，得出解 决方案并及时改正。 结论参考已有的控制要求，设计了洗碗机的主 电路，对PLC控制程序I O端口分配，利用S7-200PLC设计了控制电路，编制了梯形图，利用仿 真软件对梯形图进行了模拟仿真，实现了洗碗机 的PLC控制。 参考文献： 王昊.基于AT89C52的洗碗机自动控制系统设计[J].电子设计工程,2012,20(20):77-79. 孙嘉燕,李保红,王述洋.洗碗机现状及实现中国洗碗机普及新探索[J].现代科学仪器.2012,(1):137-141. 李庆梅.基于AT89C51的自动洗碗机的控制系统设计[J].机械制造与自动化.2010,39(1):169-171. 李庆梅,瞿新.基于PLC的洗碗机的自动控制系统的设计[J].科技创业家,2012,(9):80-82. 吕以全,张鹏.PLC对洗碗烘干机的控制[J].机电工程技术,2006,35(2):60-62. 吕以全,陈静.PLC在洗碗机控制系统中的应用[J].天津理工大学学报,2008,24(3):67-69. 网格1：总启停 LD I0.2 M0.3网格2：自动 LD I0.0 Q1.0网格3：手动 LD I0.1 Q1.1网格4：急停 LD M0.3 M0.4网格5：进水电磁阀 LDN Q1.1 I1.4LD I0.4 Q1.0OLD Q0.5网格6：水箱加温 LDN Q1.1 Q0.6LD I0.5 Q1.0OLD Q0.3网格7：90延时10min LD M0.4 I2.0TON T37, 6000 网格8：喷淋净水加温 LDN Q1.1 Q0.6LD I0.6 Q1.0OLD Q0.4网格9：水泵I启停 LDN Q1.1 T37LD I0.7 Q1.0OLD Q1.1TON T33, 200 网格10：水泵II启停 LDN Q1.1 T33LD I1.0 Q1.0OLD Q1.1TON T34, 200 网格11：链排电机启停 LDN Q1.1 T34LD I1.1 Q1.0OLD Q1.1TON T35, 200 网格12：喷水 LDN Q1.1 T35LD I1.2 Q1.0OLD Q1.1TON T36, 200 网格13：事故报警 LDN I1.5