基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，由触摸屏、PLC、变频器、电机、串口通讯线以及直流电源组成，所述PLC通过串口通讯线与触摸屏相连接，PLC与变频器相连接，变频器与电机相连接，所述触摸屏、PLC、变频器、电机和串口通讯线均由直流电源供电。本实用新型专利技术的基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，与实际洗衣机原理基本相同，让学生感受到PLC对电机控制的实际应用，使用了触摸屏，通过友好的人机界面对电机进行控制，实现了洗衣机的多功能控制，对学生进行全面训练，包括电机设计与接线训练、PLC控制系统的设计与硬件接线训练、PLC编程训练、触摸屏界面设计和系统软硬件的调试训练，激发学生的兴趣和创造力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于触摸屏和PLC (可编程逻辑控制器)控制的洗衣机实验装置，属于电气与机电

技术介绍
目前，许多高校在电气与机电类专业都开设了PLC (可编程逻辑控制器)课程，一般仍以书本教学为主。虽然有的通过多媒体课件来辅助教学，但是学生仍然感到内容抽象，难以理解，尤其在联系实际的应用性环节中，PLC教学更是困难重重，更没让学生达到学以致用的目的。控制红绿灯是PLC的典型应用，有些学校的课程设计用PLC控制发光二极管来模拟交通灯的简单工作方式，少了一些形象逼真的效果，而且实现的功能固定单一，不能多功能、多模式的实时控制发光二极管的工作方式，没能达到激发学生的兴趣和创造力。为此，学生需要一种新的交通实验系统，使学生设计和验证自己的PLC课题，从而变被动枯燥学习为积极主动地创造性学。用PLC控制电机可以实现很多应用系统，本装置实现的洗衣机控制装置具有一定的典型性。中国洗衣机业经过20多年的发展，已成为一个较成熟的产业。与其他家电产品相比较，这一产业处于一个相对平稳并具有优势的环境，但是在中国洗衣机业发展的同时，一些问题也日益显露出来。洗衣机控制系统基本上由单片机或PLC来实现，以单片机为中心的全自动洗衣机中存在硬件电路和程序相对复杂、不容易找出故障点等缺点。相对来说，采用PLC实现的控制系统硬件和编程语言相对简单，容易提高控制系统设计的灵活性和可靠性。本技术的洗衣机控制装置与其他基于PLC控制的洗衣机相比，有不同点如下1.用到了触摸屏，更加智能化和人性化。2.洗衣机档位的选择具有多样性。根据衣服不同的材料、所需清洗长时间及甩动力度的不同，分为棉、化纤、羊毛、脱水等不同档位。3.清洗时间和转速可自行设定，更具有人性化，比如衣服少或者时间比较紧时，可以将时间调短、转速调快。本技术的洗衣机控制装置具有创新性、实用性和智能化的优点。学生可以在该装置上自行编程，形象逼真地实现各种效果。
技术实现思路
目的为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，帮助学生深刻理解PLC的工作原理和应用方法，激发学生的兴趣和创造力，激励学生对交通智能管理的思考与探索，协助教师更好地完成教学任务。技术方案一种基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，其特征在于所述洗衣机实验装置由触摸屏、PLC、变频器、电机、串口通讯线以及直流电源组成，所述PLC通过串口通讯线与触摸屏相连接，PLC与变频器相连接，变频器与电机相连接，所述触摸屏、PLC、变频器、电机和串口通讯线均由直流电源供电。所述触摸屏是TPC7062K。所述PLC 是 S7-200 系列的 PLC。所述变频器为VFD002EL21A。所述电机是二相异步电机。所述串口通讯线是RS-485通信总线。所述直流电源为直流电源24V。有益效果是本技术提供的基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，与实际洗衣机原理基本相同，让学生感受到PLC对电机控制的实际应用，并且本技术还使用了触摸屏，通过友好的人机界面对电机进行控制，实现了洗衣机的多功能控制，包括棉，化纤，羊毛，可调，脱水功能；对学生进行全面训练，包括电机设计与接线训练、PLC控制系统的设计与硬件接线训练、PLC编程训练、触摸屏界面设计和系统软硬件的调试训练，激发学生的兴趣和创造力，激励学生对电机控制的兴趣，积极主动地去学习PLC有关知识。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的控制方法流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1所示，为一种基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，由触摸屏1、PLC2、变频器3、电机4、串口通讯线5以及直流电源6组成，所述PLC2通过串口通讯线5与触摸屏I相连接，PLC2与变频器3相连接，变频器3与电机4相连接，所述触摸屏1、PLC2、变频器3、电机4和串口通讯线5均由直流电源6供电；所述触摸屏I是TPC7062K ;所述PLC2是S7-200系列的PLC ;所述变频器3为VFD002EL21A ;所述电机4是三相异步电机；所述串口通讯线5是RS-485通信总线；所述直流电源6为直流电源24V。进一步的，所述触摸屏的正负极与直流24V正负极相连，所述触摸屏串口(DB9)通过串口通讯线RS-485与PLC的PORTl相连；所述的PLC是西门子的S7-200系列的PLC ;所述PLC的L端口与直流电源24V的正极相连，N端口与直流电源的24V负极相连；变频器的L端口也是与直流电源24V的正极相连，其N端口与直流电源的24V负极相连；PLC的端口V与变频器端口 AVI相连，PLC的端口 M与变频器端口 ACM相连。变频器的Mil，MI2引脚分别接继电器Kl，K2的常开触点的一端，K1、K2常开触点的另外一端接数字信号公共端子DCM,当继电器Kl或者K2线圈所连接的PLC输出点Q0. O或Q0.1线圈得电时，常开触点Kl或者K2触动作，MIl或MI2电机正反转控制端子得电，从而实现了电机的正反转。RA为多功能输出点，RA为常开触点，RB常闭触点，RC为公共端。U、V、W接三相异步电机(型号为YS5022)作为三相电源。S7-200 PLC经过数模转换后将0-10V模拟量信号通过引脚I给变频器的输入端AVI来改变电源频率f，M端接变频器公共端ACM,从而实现电机的变频调速。如图2所示，本技术的PLC程序主要实现了可选择洗衣机的运行模式，包括棉，化纤，羊毛，可调，脱水模式，每种模式所对应电机运行时间和转速是不同的，在可调模式中，使用者还可以根据实际情况自行输入运行时间和转速。启动程序后，第一步，初始化，即对变频器进行设置。第二步，选择执行模式，从棉，化纤，羊毛，可调，脱水模式中选择一种模式，每种模式所对应电机的运行时间和转速时不同的。第三步，若选择了可调模式，则还需设置电机运行时间和转速。进一步的，程序包含PLC程序和触摸屏界面设计。本技术基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置的控制方法，包括以下步骤第一步，设置初始值，即设置变频器的参数。采用的台达变频器可以按照设计要求参照参数查询设定表设定参数以及出厂设定值，为用户自行设定参数带来了方便。参数通过变频器操作面板设定。为使变频器正确读取PLC (TlOV的电压信号，应将变频器硬件开关设为AVI，同时将变频器的参数分别设置为00. 02. 9 (所以参数的设定重置为出厂值50Hz、220V/380V)，第一频率来源参数设为02. 00.1 (由外部端子AVI输入仿真信号DC (TlOV控制)，运行指令控制来源参数设为02. 01. 2 (由外部端子操作键盘STOP键无效)，电机转向参数设为02. 04. O (电机可反转)。第二步，从触摸屏上输入要执行的模式。第三步，判断是否按下了棉按钮，若是，则洗衣机进入棉模式工作，反则进行下一步。棉模式洗衣机运行30秒，转速为1000转/分。第四步，判断是否按下了化纤按钮，若是，则洗衣机进入化纤模式工作，反则进行下一步。化纤模式洗衣机运行40秒，转速为800转/分。第五步，判断是否按下了羊毛按钮，若是，则洗衣机进入羊毛模式工作，反则进行下一步。羊毛模式洗衣机运行50秒，转速为600转/分。第五步，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，其特征在于：所述洗衣机实验装置由触摸屏、PLC、变频器、电机、串口通讯线以及直流电源组成，所述PLC通过串口通讯线与触摸屏相连接，PLC与变频器相连接，变频器与电机相连接，所述触摸屏、PLC、变频器、电机和串口通讯线均由直流电源供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，其特征在于所述洗衣机实验装置由触摸屏、PLC、变频器、电机、串口通讯线以及直流电源组成，所述PLC通过串口通讯线与触摸屏相连接，PLC与变频器相连接，变频器与电机相连接，所述触摸屏、PLC、变频器、电机和串口通讯线均由直流电源供电。2.根据权利要求1所述的基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，其特征在于所述触摸屏是TPC7062K。3.根据权利要求1所述的基于触摸屏和PLC控制的洗衣机实验装置，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗红霞，王安琪，马梦云，李潇，王鹏彰，申晋晋，张恒，操俊磊，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：实用新型
国别省市：