畢業(yè)設計（論文）-可編程控制器PLC在全自動洗衣機中的應用1.doc

洛陽理工學院畢業(yè)設計I可編程控制器在全自動洗衣機中的應用摘要自從全自動洗衣機誕生以來，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進。設計方法也開始多種多樣，從而使全自動洗衣機顯得更加智能化?？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言進行程序設計，編程容易，功能擴展方便，修改靈活,而且結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強。西門子S7-200系列可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備更是符合全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求與特點。本文選擇西門子S7-200為核心部件，著重進行硬件接口設計，利用梯形圖和語句表進行編程，實現(xiàn)了全自動洗衣機控制系統(tǒng)的自動化。關鍵詞：可編程控制器，電氣控制，全自動洗衣機控制洛陽理工學院畢業(yè)設計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洛陽理工學院畢業(yè)設計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.21.1.3PLC的發(fā)展趨勢.31.1.4PLC的應用.41.2PLC的硬件結(jié)構(gòu).51.3PLC的工作原理.6第2章全自動洗衣機的系統(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章全自動洗衣機系統(tǒng)硬件分析.10第4章PLC機型選擇和控制要求.124.1機型的選擇.124.2I/O分配.124.3全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)的要求.13第5章PLC控制系統(tǒng)的軟件設計.145.1PLC控制系統(tǒng)設計原則和設計步驟.145.1.1設計原則.145.2硬件結(jié)構(gòu)接線圖.165.3設計分析.175.4語句表.175.5梯形圖.20結(jié)論.24謝辭.25參考文獻.26外文資料譯文.27洛陽理工學院畢業(yè)設計1前言全自動洗衣機就是將洗衣的全過程(泡浸-洗滌-漂洗-脫水)預先設定好N個程序，洗衣時選擇其中一個程序，打開水龍頭和啟動洗衣機開關后洗衣的全過程就會自動完成，洗衣完成時由蜂鳴器發(fā)出響聲。發(fā)明最早的是前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機，這種洗衣機是歐洲發(fā)明的，擅長洗滌真絲、棉毛等面料，不纏繞無磨損，在洗滌時保證衣物不受損害，而且有良好的加溫措施。但也有它不好的一面，由于不纏繞無磨損洗滌方式等因素，這種洗衣機洗滌時間長、洗凈度差、用水用電量大，是其它洗衣機的幾倍，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)明最晚的洗衣機是亞洲人發(fā)明的波輪上開門洗衣機。市場上有多種品牌，如“小天鵝”、“海棠”、“榮事達”等，這種洗衣機的特點是洗滌時間短，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，能使洗滌液反復利用，價格也比較經(jīng)濟。這種洗衣機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，由于美洲風沙比較大，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，這種洗衣機洗凈度非常高，是波輪式洗衣機的十幾倍，但由于洗凈度和磨損率成正比，所以很損傷衣物，這種洗衣機市場上很少見。PLC控制全自動洗衣機的編程語言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語言，實用術語依然是“繼電器”一類術語，大部分與繼電器觸頭的鏈接相對應，使電控人員一目了然。PLC控制使用簡單，他的I/O已經(jīng)做好，輸入輸出信號可直接鏈接，非常方便，而輸出口具有一定的驅(qū)動能力，起輸出出頭容易達220V/2A。PLC是專門應用手工業(yè)現(xiàn)場自動控制裝置，在系統(tǒng)硬件上采用抗干擾措施。當工作程序需要改變時，只需改變PLC的內(nèi)部，重新編程而無需對外圍進行重新改動。從這些方面突出了使用PLC控制全自動洗衣機的優(yōu)越性。洛陽理工學院畢業(yè)設計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)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P的外部設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則而設計。1.1.2PLC的特點PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點及計算機靈活、方便的優(yōu)點而設計制造和發(fā)展的，這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點。（1）可靠性高，抗干擾能力強（2）通用性強，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）編程語言簡單、易學，便于掌握（5）系統(tǒng)設計周期短（6）對生產(chǎn)工藝改變適應性強（7）安裝簡單、調(diào)試方便、維護工作量小可編程序控制器（ProgrammableLogicController,縮寫PLC）是以微處理器為基礎，綜合計算機、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動控制技術而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術的進步與現(xiàn)代社會生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應多品種.小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn).發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從1969年問世以來，雖然至今還不到40年，但由于其具有通用靈活的控制性能.簡單方便的使用性能，可以適應各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動化各領域取得了廣泛的應用。有人將它與數(shù)控技術、CAD/CAM技術工業(yè)機械人技術并稱為現(xiàn)代工洛陽理工學院畢業(yè)設計3業(yè)自動化技術的四大支柱?？删幊绦蚩刂破髟谖覈陌l(fā)展與應用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個工業(yè)生產(chǎn)領域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術能力的重要設備和強大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國的大規(guī)模應用，形成具有自主知識產(chǎn)權的可編程序控制器技術，應該是廣大技術人員努力的方向。1.1.3PLC的發(fā)展趨勢從當前產(chǎn)品技術性能來看，PLC發(fā)展趨勢仍然主要體現(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發(fā)展的必然結(jié)果?，F(xiàn)代PLC無論從內(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的發(fā)展狀況如下：(1)我國可編程序控制器的發(fā)展與國際上的發(fā)展有所不同，國際上可編程序控制器的發(fā)展是從研制、開發(fā)、生產(chǎn)到應用，而我國則是從成套設備引進、可編程序控制器引進應用、消化移植、合資生產(chǎn)到廣泛應用。大致可劃分為下述三個階段：可編程序控制器的初級認識階段（70年代后期到80年代初期）國際上可編程序控制器的發(fā)展，首先引起了國內(nèi)工程技術界的極大興趣，所以我國對可編程序控制器的認識始于70年代后期到80年代初期的成套設備引進中，當時的上海寶鋼一期工程中有多項工程引進了十幾種機型約200多臺可編程序控制器。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，國內(nèi)許多廠家陸續(xù)引進的設備和生產(chǎn)線大都配備了可編程序控制器，其應用范圍包括電站、石油化工、汽車制造、港口和碼頭等各領域。正是在成套設備引進過程中，我們打開了眼界，了解認識了可編程序控制器，這也促進了可編程序控制器在我國的發(fā)展?？删幊绦蚩刂破鞯囊M應用和消化移植階段（80年代初期到90年代初期）80年代初期開始，隨著我國改革開放的不斷深入，在成套設備引進的同時，國外原洛陽理工學院畢業(yè)設計4裝的可編程序控制器開始涌入國內(nèi)市場。許多部門和單位相繼引進可編程序控制器并自己設計組成控制系統(tǒng)，其應用范圍也擴大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細化工等工業(yè)領域?？删幊绦蚩刂破鞯膹V泛發(fā)展階段（90年代初期到現(xiàn)在）進入90年代，我國的可編程序控制器進入了廣泛發(fā)展階段，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(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，在當時機械電子工業(yè)部的領導下，于1991年成立了可編程序控制器行業(yè)協(xié)會?？删幊绦蚩刂破餍袠I(yè)協(xié)會在政府和企事業(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)。同時可編程序控制器的標準化工作也受到了有關部門的重視，于1993年成立了可編程序控制器標準化技術委員會，為我國可編程序控制器的進一步發(fā)展打下了基礎。1.1.4PLC的應用PLC的初期由于其價格高于繼電器控制裝置，使得其應用受到限制。但最近十多年來，PLC的應用面越來越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片幾有關元件的價格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增強，它也能解決復雜的計算和通信問題。目前PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。PLC的應用范圍通?？煞殖梢韵?種類型：順序控制：這是PLC應用最廣泛的領域，也是最適合PLC使用的領域。它用來取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。PLC應用于單機控制、多機群控、生產(chǎn)自動線控制等。例如：注塑機械、印刷機械、包裝機械、切紙機械、