基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，由觸摸屏、PLC、變頻器、電機、串口通訊線以及直流電源組成，所述PLC通過串口通訊線與觸摸屏相連接，PLC與變頻器相連接，變頻器與電機相連接，所述觸摸屏、PLC、變頻器、電機和串口通訊線均由直流電源供電。本實用新型專利技術(shù)的基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，與實際洗衣機原理基本相同，讓學生感受到PLC對電機控制的實際應用，使用了觸摸屏，通過友好的人機界面對電機進行控制，實現(xiàn)了洗衣機的多功能控制，對學生進行全面訓練，包括電機設(shè)計與接線訓練、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與硬件接線訓練、PLC編程訓練、觸摸屏界面設(shè)計和系統(tǒng)軟硬件的調(diào)試訓練，激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造力。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種基于觸摸屏和PLC (可編程邏輯控制器)控制的洗衣機實驗裝置，屬于電氣與機電

技術(shù)介紹
目前，許多高校在電氣與機電類專業(yè)都開設(shè)了PLC (可編程邏輯控制器)課程，一般仍以書本教學為主。雖然有的通過多媒體課件來輔助教學，但是學生仍然感到內(nèi)容抽象，難以理解，尤其在聯(lián)系實際的應用性環(huán)節(jié)中，PLC教學更是困難重重，更沒讓學生達到學以致用的目的。控制紅綠燈是PLC的典型應用，有些學校的課程設(shè)計用PLC控制發(fā)光二極管來模擬交通燈的簡單工作方式，少了一些形象逼真的效果，而且實現(xiàn)的功能固定單一，不能多功能、多模式的實時控制發(fā)光二極管的工作方式，沒能達到激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造力。為此，學生需要一種新的交通實驗系統(tǒng)，使學生設(shè)計和驗證自己的PLC課題，從而變被動枯燥學習為積極主動地創(chuàng)造性學。用PLC控制電機可以實現(xiàn)很多應用系統(tǒng)，本裝置實現(xiàn)的洗衣機控制裝置具有一定的典型性。中國洗衣機業(yè)經(jīng)過20多年的發(fā)展，已成為一個較成熟的產(chǎn)業(yè)。與其他家電產(chǎn)品相比較，這一產(chǎn)業(yè)處于一個相對平穩(wěn)并具有優(yōu)勢的環(huán)境，但是在中國洗衣機業(yè)發(fā)展的同時，一些問題也日益顯露出來。洗衣機控制系統(tǒng)基本上由單片機或PLC來實現(xiàn)，以單片機為中心的全自動洗衣機中存在硬件電路和程序相對復雜、不容易找出故障點等缺點。相對來說，采用PLC實現(xiàn)的控制系統(tǒng)硬件和編程語言相對簡單，容易提高控制系統(tǒng)設(shè)計的靈活性和可靠性。本技術(shù)的洗衣機控制裝置與其他基于PLC控制的洗衣機相比，有不同點如下1.用到了觸摸屏，更加智能化和人性化。2.洗衣機檔位的選擇具有多樣性。根據(jù)衣服不同的材料、所需清洗長時間及甩動力度的不同，分為棉、化纖、羊毛、脫水等不同檔位。3.清洗時間和轉(zhuǎn)速可自行設(shè)定，更具有人性化，比如衣服少或者時間比較緊時，可以將時間調(diào)短、轉(zhuǎn)速調(diào)快。本技術(shù)的洗衣機控制裝置具有創(chuàng)新性、實用性和智能化的優(yōu)點。學生可以在該裝置上自行編程，形象逼真地實現(xiàn)各種效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本技術(shù)提供一種基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，幫助學生深刻理解PLC的工作原理和應用方法，激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造力，激勵學生對交通智能管理的思考與探索，協(xié)助教師更好地完成教學任務。技術(shù)方案一種基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，其特征在于所述洗衣機實驗裝置由觸摸屏、PLC、變頻器、電機、串口通訊線以及直流電源組成，所述PLC通過串口通訊線與觸摸屏相連接，PLC與變頻器相連接，變頻器與電機相連接，所述觸摸屏、PLC、變頻器、電機和串口通訊線均由直流電源供電。所述觸摸屏是TPC7062K。所述PLC 是 S7-200 系列的 PLC。所述變頻器為VFD002EL21A。所述電機是二相異步電機。所述串口通訊線是RS-485通信總線。所述直流電源為直流電源24V。有益效果是本技術(shù)提供的基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，與實際洗衣機原理基本相同，讓學生感受到PLC對電機控制的實際應用，并且本技術(shù)還使用了觸摸屏，通過友好的人機界面對電機進行控制，實現(xiàn)了洗衣機的多功能控制，包括棉，化纖，羊毛，可調(diào)，脫水功能；對學生進行全面訓練，包括電機設(shè)計與接線訓練、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與硬件接線訓練、PLC編程訓練、觸摸屏界面設(shè)計和系統(tǒng)軟硬件的調(diào)試訓練，激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造力，激勵學生對電機控制的興趣，積極主動地去學習PLC有關(guān)知識。附圖說明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)的控制方法流程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作更進一步的說明。如圖1所示，為一種基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，由觸摸屏1、PLC2、變頻器3、電機4、串口通訊線5以及直流電源6組成，所述PLC2通過串口通訊線5與觸摸屏I相連接，PLC2與變頻器3相連接，變頻器3與電機4相連接，所述觸摸屏1、PLC2、變頻器3、電機4和串口通訊線5均由直流電源6供電；所述觸摸屏I是TPC7062K ;所述PLC2是S7-200系列的PLC ;所述變頻器3為VFD002EL21A ;所述電機4是三相異步電機；所述串口通訊線5是RS-485通信總線；所述直流電源6為直流電源24V。進一步的，所述觸摸屏的正負極與直流24V正負極相連，所述觸摸屏串口(DB9)通過串口通訊線RS-485與PLC的PORTl相連；所述的PLC是西門子的S7-200系列的PLC ;所述PLC的L端口與直流電源24V的正極相連，N端口與直流電源的24V負極相連；變頻器的L端口也是與直流電源24V的正極相連，其N端口與直流電源的24V負極相連；PLC的端口V與變頻器端口 AVI相連，PLC的端口 M與變頻器端口 ACM相連。變頻器的Mil，MI2引腳分別接繼電器Kl，K2的常開觸點的一端，K1、K2常開觸點的另外一端接數(shù)字信號公共端子DCM,當繼電器Kl或者K2線圈所連接的PLC輸出點Q0. O或Q0.1線圈得電時，常開觸點Kl或者K2觸動作，MIl或MI2電機正反轉(zhuǎn)控制端子得電，從而實現(xiàn)了電機的正反轉(zhuǎn)。RA為多功能輸出點，RA為常開觸點，RB常閉觸點，RC為公共端。U、V、W接三相異步電機(型號為YS5022)作為三相電源。S7-200 PLC經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后將0-10V模擬量信號通過引腳I給變頻器的輸入端AVI來改變電源頻率f，M端接變頻器公共端ACM,從而實現(xiàn)電機的變頻調(diào)速。如圖2所示，本技術(shù)的PLC程序主要實現(xiàn)了可選擇洗衣機的運行模式，包括棉，化纖，羊毛，可調(diào)，脫水模式，每種模式所對應電機運行時間和轉(zhuǎn)速是不同的，在可調(diào)模式中，使用者還可以根據(jù)實際情況自行輸入運行時間和轉(zhuǎn)速。啟動程序后，第一步，初始化，即對變頻器進行設(shè)置。第二步，選擇執(zhí)行模式，從棉，化纖，羊毛，可調(diào)，脫水模式中選擇一種模式，每種模式所對應電機的運行時間和轉(zhuǎn)速時不同的。第三步，若選擇了可調(diào)模式，則還需設(shè)置電機運行時間和轉(zhuǎn)速。進一步的，程序包含PLC程序和觸摸屏界面設(shè)計。本技術(shù)基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置的控制方法，包括以下步驟第一步，設(shè)置初始值，即設(shè)置變頻器的參數(shù)。采用的臺達變頻器可以按照設(shè)計要求參照參數(shù)查詢設(shè)定表設(shè)定參數(shù)以及出廠設(shè)定值，為用戶自行設(shè)定參數(shù)帶來了方便。參數(shù)通過變頻器操作面板設(shè)定。為使變頻器正確讀取PLC (TlOV的電壓信號，應將變頻器硬件開關(guān)設(shè)為AVI，同時將變頻器的參數(shù)分別設(shè)置為00. 02. 9 (所以參數(shù)的設(shè)定重置為出廠值50Hz、220V/380V)，第一頻率來源參數(shù)設(shè)為02. 00.1 (由外部端子AVI輸入仿真信號DC (TlOV控制)，運行指令控制來源參數(shù)設(shè)為02. 01. 2 (由外部端子操作鍵盤STOP鍵無效)，電機轉(zhuǎn)向參數(shù)設(shè)為02. 04. O (電機可反轉(zhuǎn))。第二步，從觸摸屏上輸入要執(zhí)行的模式。第三步，判斷是否按下了棉按鈕，若是，則洗衣機進入棉模式工作，反則進行下一步。棉模式洗衣機運行30秒，轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。第四步，判斷是否按下了化纖按鈕，若是，則洗衣機進入化纖模式工作，反則進行下一步。化纖模式洗衣機運行40秒，轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分。第五步，判斷是否按下了羊毛按鈕，若是，則洗衣機進入羊毛模式工作，反則進行下一步。羊毛模式洗衣機運行50秒，轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分。第五步，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，其特征在于：所述洗衣機實驗裝置由觸摸屏、PLC、變頻器、電機、串口通訊線以及直流電源組成，所述PLC通過串口通訊線與觸摸屏相連接，PLC與變頻器相連接，變頻器與電機相連接，所述觸摸屏、PLC、變頻器、電機和串口通訊線均由直流電源供電。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，其特征在于所述洗衣機實驗裝置由觸摸屏、PLC、變頻器、電機、串口通訊線以及直流電源組成，所述PLC通過串口通訊線與觸摸屏相連接，PLC與變頻器相連接，變頻器與電機相連接，所述觸摸屏、PLC、變頻器、電機和串口通訊線均由直流電源供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，其特征在于所述觸摸屏是TPC7062K。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于觸摸屏和PLC控制的洗衣機實驗裝置，其特征在于所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：苗紅霞，王安琪，馬夢云，李瀟，王鵬彰，申晉晉，張恒，操俊磊，
申請(專利權(quán))人：河海大學常州校區(qū)，
類型：實用新型
國別省市：