畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-可編程控制器PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用1.doc

洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)I可編程控制器在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用摘要自從全自動(dòng)洗衣機(jī)誕生以來(lái)，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。設(shè)計(jì)方法也開始多種多樣，從而使全自動(dòng)洗衣機(jī)顯得更加智能化?？删幊炭刂破?PLC)以微處理器為核心，普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖編制的梯形圖語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，編程容易，功能擴(kuò)展方便，修改靈活,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)。西門子S7-200系列可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備更是符合全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求與特點(diǎn)。本文選擇西門子S7-200為核心部件，著重進(jìn)行硬件接口設(shè)計(jì)，利用梯形圖和語(yǔ)句表進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。關(guān)鍵詞：可編程控制器，電氣控制，全自動(dòng)洗衣機(jī)控制洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)IITHEDESIGNOFTHECONTROLSYSTEMOFAUTOMATICWASHINGMACHINEBASEDONPLCABSTRACTSincetheinceptionofautomaticwashingmachine,itsinternalcontrolsystemonthecircuitcontinuouslybeimproved.Designbegantodiversity,sothatevenmoreintelligentautomaticwashingmachines.ProgrammableLogicController(PLC)microprocessorcore,commonlyusedcontrolsystembasedonelectricalrelaycontactorpreparedladderdiagramprogramminglanguage,programmingiseasy,convenientfeaturesextend,modifyandflexible,andsimple,anti-interferenceability.SiemensPLCinstructionrichcantakeavarietyofoutput,inputexpendinghaverichspecialextensionequipment,includinganaloginputdevicesandcommunicationsequipmentalsocompliesfullyautomaticwashingmachinecontrolsystemrequirementandthecharacter.ThisselectionofMitsubishiS7-200corecomponents,hardwareinterfacedesignfocusesontheuseofladderandtheStatementListprogramming,toachievetheautomaticcontrolsystemforautomaticwashingmachineKEYWORDS:ProgrammableLogicController，electriccontrol，F(xiàn)ull-automaticwashingmachinecontrol洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)III目錄前言.1第1章可編程程序控制器（PLC）.21.1PLC概述.21.1.1PLC的定義.21.1.2PLC的特點(diǎn).21.1.3PLC的發(fā)展趨勢(shì).31.1.4PLC的應(yīng)用.41.2PLC的硬件結(jié)構(gòu).51.3PLC的工作原理.6第2章全自動(dòng)洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理.82.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu).82.2基本工作原理.8第3章全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)硬件分析.10第4章PLC機(jī)型選擇和控制要求.124.1機(jī)型的選擇.124.2I/O分配.124.3全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的要求.13第5章PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).145.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)步驟.145.1.1設(shè)計(jì)原則.145.2硬件結(jié)構(gòu)接線圖.165.3設(shè)計(jì)分析.175.4語(yǔ)句表.175.5梯形圖.20結(jié)論.24謝辭.25參考文獻(xiàn).26外文資料譯文.27洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1前言全自動(dòng)洗衣機(jī)就是將洗衣的全過(guò)程(泡浸-洗滌-漂洗-脫水)預(yù)先設(shè)定好N個(gè)程序，洗衣時(shí)選擇其中一個(gè)程序，打開水龍頭和啟動(dòng)洗衣機(jī)開關(guān)后洗衣的全過(guò)程就會(huì)自動(dòng)完成，洗衣完成時(shí)由蜂鳴器發(fā)出響聲。發(fā)明最早的是前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機(jī)，這種洗衣機(jī)是歐洲發(fā)明的，擅長(zhǎng)洗滌真絲、棉毛等面料，不纏繞無(wú)磨損，在洗滌時(shí)保證衣物不受損害，而且有良好的加溫措施。但也有它不好的一面，由于不纏繞無(wú)磨損洗滌方式等因素，這種洗衣機(jī)洗滌時(shí)間長(zhǎng)、洗凈度差、用水用電量大，是其它洗衣機(jī)的幾倍，尤其是采用了不銹鋼內(nèi)筒，產(chǎn)生的噪音較大。這種洗衣機(jī)適用于生活水平較高，穿著大體以真絲、純毛、棉毛之類較高檔的面料為主，而且更換衣服較勤的家庭。發(fā)明最晚的洗衣機(jī)是亞洲人發(fā)明的波輪上開門洗衣機(jī)。市場(chǎng)上有多種品牌，如“小天鵝”、“海棠”、“榮事達(dá)”等，這種洗衣機(jī)的特點(diǎn)是洗滌時(shí)間短，用水量小，洗凈度高，是滾筒式的很多倍，由于內(nèi)筒是塑料材料制成，噪音小，而且上開蓋，能使洗滌液反復(fù)利用，價(jià)格也比較經(jīng)濟(jì)。這種洗衣機(jī)適用于居住在綠化較差，空氣塵埃量較大，平均每2至3天換一次衣服的家庭，主要以洗凈度為主，服裝面料以化纖、腈綸為主。另外一種是美洲人發(fā)明的“攪拌式”洗衣機(jī)，由于美洲風(fēng)沙比較大，人們主要穿著牛仔服裝之類粗厚面料的服裝，所以他們適用攪拌式洗衣機(jī)，這種洗衣機(jī)洗凈度非常高，是波輪式洗衣機(jī)的十幾倍，但由于洗凈度和磨損率成正比，所以很損傷衣物，這種洗衣機(jī)市場(chǎng)上很少見。PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的編程語(yǔ)言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語(yǔ)言，實(shí)用術(shù)語(yǔ)依然是“繼電器”一類術(shù)語(yǔ)，大部分與繼電器觸頭的鏈接相對(duì)應(yīng)，使電控人員一目了然。PLC控制使用簡(jiǎn)單，他的I/O已經(jīng)做好，輸入輸出信號(hào)可直接鏈接，非常方便，而輸出口具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，起輸出出頭容易達(dá)220V/2A。PLC是專門應(yīng)用手工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制裝置，在系統(tǒng)硬件上采用抗干擾措施。當(dāng)工作程序需要改變時(shí)，只需改變PLC的內(nèi)部，重新編程而無(wú)需對(duì)外圍進(jìn)行重新改動(dòng)。從這些方面突出了使用PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的優(yōu)越性。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2第1章可編程程序控制器（PLC）1.1PLC概述1.1.1PLC的定義可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計(jì)。1.1.2PLC的特點(diǎn)PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算機(jī)靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展的，這就使PLC具有許多其他控制器所無(wú)法相比的特點(diǎn)。（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）通用性強(qiáng)，使用方便（3）采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便（4）編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單、易學(xué)，便于掌握（5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短（6）對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)（7）安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小可編程序控制器（ProgrammableLogicController,縮寫PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置。可編程序控制器是隨著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種.小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn).發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從1969年問(wèn)世以來(lái)，雖然至今還不到40年，但由于其具有通用靈活的控制性能.簡(jiǎn)單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。有人將它與數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)工業(yè)機(jī)械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱?？删幊绦蚩刂破髟谖覈?guó)的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國(guó)的大規(guī)模應(yīng)用，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器技術(shù)，應(yīng)該是廣大技術(shù)人員努力的方向。1.1.3PLC的發(fā)展趨勢(shì)從當(dāng)前產(chǎn)品技術(shù)性能來(lái)看，PLC發(fā)展趨勢(shì)仍然主要體現(xiàn)在體積的縮小與性能的提高兩大方面。體積小型化。電子產(chǎn)品體積的小型化是微電子技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。現(xiàn)代PLC無(wú)論從內(nèi)部元件組成還是硬件、軟件結(jié)構(gòu)都已經(jīng)與早期的PLC有了很大的不同，PLC體積被大幅度縮小。性能的提高。PLC的性能主要包括CPU性能與I/O性能兩大方面，可編程序控制器在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r如下：(1)我國(guó)可編程序控制器的發(fā)展與國(guó)際上的發(fā)展有所不同，國(guó)際上可編程序控制器的發(fā)展是從研制、開發(fā)、生產(chǎn)到應(yīng)用，而我國(guó)則是從成套設(shè)備引進(jìn)、可編程序控制器引進(jìn)應(yīng)用、消化移植、合資生產(chǎn)到廣泛應(yīng)用。大致可劃分為下述三個(gè)階段：可編程序控制器的初級(jí)認(rèn)識(shí)階段（70年代后期到80年代初期）國(guó)際上可編程序控制器的發(fā)展，首先引起了國(guó)內(nèi)工程技術(shù)界的極大興趣，所以我國(guó)對(duì)可編程序控制器的認(rèn)識(shí)始于70年代后期到80年代初期的成套設(shè)備引進(jìn)中，當(dāng)時(shí)的上海寶鋼一期工程中有多項(xiàng)工程引進(jìn)了十幾種機(jī)型約200多臺(tái)可編程序控制器。這些可編程序控制器用于原料碼頭到高爐、軋鋼、鋼管等整個(gè)鋼鐵冶煉以及加工生產(chǎn)線上，取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯系統(tǒng)，并部分取代了模擬量控制和小型DDC系統(tǒng)。繼寶鋼一期工程后，國(guó)內(nèi)許多廠家陸續(xù)引進(jìn)的設(shè)備和生產(chǎn)線大都配備了可編程序控制器，其應(yīng)用范圍包括電站、石油化工、汽車制造、港口和碼頭等各領(lǐng)域。正是在成套設(shè)備引進(jìn)過(guò)程中，我們打開了眼界，了解認(rèn)識(shí)了可編程序控制器，這也促進(jìn)了可編程序控制器在我國(guó)的發(fā)展?？删幊绦蚩刂破鞯囊M(jìn)應(yīng)用和消化移植階段（80年代初期到90年代初期）80年代初期開始，隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，在成套設(shè)備引進(jìn)的同時(shí)，國(guó)外原洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4裝的可編程序控制器開始涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。許多部門和單位相繼引進(jìn)可編程序控制器并自己設(shè)計(jì)組成控制系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍也擴(kuò)大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細(xì)化工等工業(yè)領(lǐng)域?？删幊绦蚩刂破鞯膹V泛發(fā)展階段（90年代初期到現(xiàn)在）進(jìn)入90年代，我國(guó)的可編程序控制器進(jìn)入了廣泛發(fā)展階段，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(2)政府重視可編程序控制器的發(fā)展得到了政府的高度重視，在當(dāng)時(shí)機(jī)械電子工業(yè)部的領(lǐng)導(dǎo)下，于1991年成立了可編程序控制器行業(yè)協(xié)會(huì)?？删幊绦蚩刂破餍袠I(yè)協(xié)會(huì)在政府和企事業(yè)之間起到了橋梁作用，溝通了情況，為做出決策提供了依據(jù)。同時(shí)可編程序控制器的標(biāo)準(zhǔn)化工作也受到了有關(guān)部門的重視，于1993年成立了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，為我國(guó)可編程序控制器的進(jìn)一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。1.1.4PLC的應(yīng)用PLC的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使得其應(yīng)用受到限制。但最近十多年來(lái)，PLC的應(yīng)用面越來(lái)越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片幾有關(guān)元件的價(jià)格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增強(qiáng)，它也能解決復(fù)雜的計(jì)算和通信問(wèn)題。目前PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂(lè)等行業(yè)。PLC的應(yīng)用范圍通?？煞殖梢韵?種類型：順序控制：這是PLC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是最適合PLC使用的領(lǐng)域。它用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。PLC應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。例如：注塑機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、切紙機(jī)械、