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 (2).doc

洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(kāi)始多種多樣，從而使全自動(dòng)洗衣機(jī)顯得更加智能化。可編程控制器(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(mén)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(mén)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the design of the control system of automatic washing machine based on plcabstractsince the inception of automatic washing machine, its internal control system on the circuit continuously be improved. design began to diversity, so that even more intelligent automatic washing machines.programmable logic controller (plc) microprocessor core, commonly used control system based on electrical relay contactor prepared ladder diagram programming language, programming is easy, convenient features extend, modify and flexible, and simple, anti- interference ability. siemens plc instruction rich can take a variety of output, input expending have rich special extension equipment, including analog input devices and communications equipment also complies fully automatic washing machine control system requirement and the character.this selection of mitsubishi s7-200 core components, hardware interface design focuses on the use of ladder and the statement list programming, to achieve the automatic control system for automatic washing machinekey words: programmable logic controller， electric control，full-automatic washing machine control目 錄前 言1第1章 可編程程序控制器（plc）21.1 plc概述21.1.1 plc的定義21.1.2 plc的特點(diǎn)21.1.3 plc的發(fā)展趨勢(shì)31.1.4 plc的應(yīng)用41.2 plc的硬件結(jié)構(gòu)51.3 plc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124.2 i/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)145.1 plc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27iii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(kāi)水龍頭和啟動(dòng)洗衣機(jī)開(kāi)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(kāi)門(mén)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(lèi)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(kāi)門(mén)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(kāi)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(lèi)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(jiàn)。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(lèi)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(zhuān)門(mén)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。第1章 可編程程序控制器（plc）1.1 plc概述1.1.1 plc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(zhuān)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(lèi)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)。1.1.2 plc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（programmable logic controller,縮寫(xiě)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(kāi)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。1.1.3 plc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?，F(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(kāi)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(chē)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(kāi)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。可編程序控制器的引進(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(kāi)始，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，在成套設(shè)備引進(jìn)的同時(shí)，國(guó)外原裝的可編程序控制器開(kāi)始涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。許多部門(mén)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。可編程序控制器的廣泛發(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(mén)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)。1.1.4 plc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(chē)、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(lèi)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、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。運(yùn)動(dòng)控制：plc制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，在多數(shù)情況下，plc把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)據(jù)到目標(biāo)位置。每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)奈恢煤图铀俣龋_保運(yùn)動(dòng)平滑。過(guò)程控制：plc還能控制大量的過(guò)程參數(shù)，例如：溫度、流量、壓力、液位和速度。pid模塊提供了使plc具有閉環(huán)控制的功能，即一個(gè)具有pid控制能力的plc可用于過(guò)程控制。當(dāng)過(guò)程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí)，pid控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出，把變量保持在設(shè)定植上。數(shù)據(jù)處理：在機(jī)械加工中，plc作為主要的控制和管理系統(tǒng)用于cnc和nc系統(tǒng)中，可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。通信網(wǎng)絡(luò)：plc的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程i/o之間的通信、多臺(tái)plc之間的通信、plc和其他智能控制設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。plc與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。1.2 plc的硬件結(jié)構(gòu)plc 實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式plc包括cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。其結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。編程器輸出電路輸入電路中央處理單元（cpu）電源系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器1-1 plc的結(jié)構(gòu)圖中央處理單元(cpu)是plc 的控制中樞，它按照plc 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲(chǔ)器i/o以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)plc 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入i/o 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行直到停止運(yùn)行。1.3 plc的工作原理plc的cpu則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開(kāi)，該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作?？紤]到繼電器控制裝置各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而plc掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此，plc采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式-掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于i/o響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，plc與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒(méi)有什么區(qū)別了。當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(1)輸入采樣階段在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(2)用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。(3)輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，plc就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。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2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)的由內(nèi)外桶、進(jìn)水口、啟動(dòng)和停止按鈕、控制器、進(jìn)水按鈕、水位開(kāi)關(guān)、排水口和洗條電機(jī)組成。洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的，外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：圖2-1 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2 基本工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別有進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)把進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注人外桶，排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水閥打開(kāi)，將水又外桶排到機(jī)外。洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波輪正反來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干；高低水位開(kāi)關(guān)分別用來(lái)測(cè)高低水位；啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作；停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)緊急工況下手動(dòng)停止進(jìn)水排水脫水及報(bào)警；排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。開(kāi)始進(jìn)水 洗衣排水 脫水結(jié)束普通洗衣機(jī)工作流程圖 2-2進(jìn)水閥 水位開(kāi)關(guān)plc電機(jī)正反轉(zhuǎn)排水閥plc系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制圖 2-343第3章 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)硬件分析全自動(dòng)洗衣機(jī)的過(guò)程包括啟動(dòng)、進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等功能。在實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程中，各種采樣信息都是通過(guò)控制中心進(jìn)行各種判斷、比較和選擇，再經(jīng)信息線路反饋給洗衣機(jī)各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，決定洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。如圖3-1所示，由plc控制洗衣機(jī)各種動(dòng)作典型控制圖。排水程序開(kāi)始到低水位進(jìn)水脫水30s到選擇水位y正轉(zhuǎn)洗30s到大循環(huán)次數(shù)2次暫停2s報(bào)警3sn反轉(zhuǎn)洗30s停機(jī)y結(jié)束暫停2s到小循環(huán)5次y 圖3-1 控制流程圖由上圖可知，plc在系統(tǒng)中是處中心位置，水位開(kāi)關(guān)是plc的輸入信號(hào)控制開(kāi)關(guān)，進(jìn)水閥、排水閥和電機(jī)是洗衣機(jī)各種動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中進(jìn)排水閥由plc給定信號(hào)來(lái)決定其工作狀態(tài);電機(jī)的工作狀態(tài)也由plc給定信號(hào)來(lái)決定的，而電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。另外由于洗衣機(jī)工作過(guò)程是順序過(guò)程，所以用plc機(jī)的控制系統(tǒng)是可行的。第4章 plc機(jī)型選擇和控制要求4.1 機(jī)型的選擇plc是一種用作數(shù)字控制的專(zhuān)用電子計(jì)算機(jī)，它根據(jù)用戶給的指令，通過(guò)輸入接口現(xiàn)場(chǎng)采樣信息執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，再通過(guò)輸出接口去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。它和單片機(jī)一樣，主要有cpu、存儲(chǔ)器、i/o接口模板三部分。s7200在cpu單元上設(shè)有硬件電路處理高速數(shù)字量i/o口，它是整體模塊形式，因此由它作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，在硬件設(shè)計(jì)上就相對(duì)簡(jiǎn)單點(diǎn)。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的i/o點(diǎn)不多，選擇s7200，可以完全滿足其要求。4.2 i/o分配表4-1 i/o分布表輸入繼電器輸出繼電器 功能作用輸入點(diǎn)功能作用輸出點(diǎn)啟動(dòng)i0.1啟動(dòng)洗衣機(jī)q0.1停水i0.2進(jìn)水閥q0.2高水位i0.3正轉(zhuǎn)q0.3中水位i0.4反轉(zhuǎn)q0.4低水位i0.5排水q0.5排空檢測(cè)i0.6脫水q0.6高水位檢測(cè)i0.7報(bào)警q0.7中水位檢測(cè)i1.0低水位檢測(cè)i1.1手動(dòng)排水i1.2手動(dòng)脫水i1.34.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的plc控制系統(tǒng)的要求1、按下啟動(dòng)按扭后，洗衣機(jī)開(kāi)始進(jìn)水，水滿時(shí)（即水位到達(dá)選擇水位，水位開(kāi)關(guān)由on變?yōu)閛ff），洗衣機(jī)停止進(jìn)水。2、關(guān)水后停2秒開(kāi)始洗滌。3、洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒暫停，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒暫停，停2秒。4、若正、反洗滌未洗滿5次，則返回從正洗開(kāi)始的動(dòng)作；若洗滿5次，則開(kāi)始排水。5、水位下降至低水位時(shí)開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過(guò)程。此時(shí)若未完成2次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開(kāi)始的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了2次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。6、報(bào)警3秒后結(jié)束全部過(guò)程并自動(dòng)停機(jī)。7、此外按排水按鈕可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；按停車(chē)按扭可停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。第5章 plc控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)步驟5.1.1設(shè)計(jì)原則plc控制系統(tǒng)是為工藝流程服務(wù)的，所以它首先要能很好的實(shí)現(xiàn)工藝提出的控制要求。plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1.根據(jù)工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求設(shè)計(jì)出來(lái)的控制系統(tǒng)能最大限度滿足控制要求。2.在滿足控制要求的前題下，盡量減少plc系統(tǒng)硬件費(fèi)用。3.考慮到以后控制要求的變化，所以控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到plc的可擴(kuò)展性。4.控制系統(tǒng)使用和維護(hù)方便、安全可靠。5.1.2 設(shè)計(jì)步驟一般plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如圖1-3所示，具體操作如下：（1）控制要求分析在設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)之前，必須對(duì)工藝流程進(jìn)行細(xì)致的分析，詳細(xì)了解控制對(duì)象和控制要求，這樣才能真正明白自己要完成的任務(wù)，設(shè)計(jì)出令人滿意的控制系統(tǒng)。（2）確定i/o設(shè)備根據(jù)控制要求選擇合理的輸入設(shè)備（控制按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（接觸器、繼電器等）。并根據(jù)選用的輸入/輸出設(shè)備的類(lèi)型和數(shù)量，確定plc的i/o點(diǎn)數(shù)。（3）選擇合適的plc確定plc的點(diǎn)數(shù)后，就根據(jù)i/o點(diǎn)數(shù)、控制要求等來(lái)進(jìn)行plc的選擇。選擇包括機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、輸入/輸出模塊、電源模塊和智能模塊等。（4）plc程序設(shè)計(jì)本階段就是根據(jù)控制對(duì)象和控制要求對(duì)plc進(jìn)行編程。首先把工藝流程分為若干階段，確定每一階段的輸入信號(hào)和輸出要控制的設(shè)備，還有不同階段之間的關(guān)系，然后畫(huà)出程序流程圖，最后再進(jìn)行程序編制。（5）i/o點(diǎn)數(shù)分配點(diǎn)數(shù)分配就是plc的i/o端子和輸入/輸出設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系，畫(huà)出i/o接線原理圖。（6）模擬調(diào)試程序編制好后，可以用按鈕和開(kāi)關(guān)模擬數(shù)字量，電壓源和電流源代替模擬量，進(jìn)行模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。具體設(shè)計(jì)順序步驟如下圖所展示：開(kāi)始設(shè)計(jì)控制要求分析確定i/o設(shè)備選擇合適的plci/o點(diǎn)數(shù)分配plc程序設(shè)計(jì)模擬調(diào)試整理技術(shù)文件結(jié)束圖5-1：設(shè)計(jì)步驟順序圖5.2 硬件結(jié)構(gòu)接線圖全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作過(guò)程包括啟動(dòng)、進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等功能。在實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程中，各種采樣信息都是通過(guò)控制中心進(jìn)行各種判斷、比較和選擇，再經(jīng)信息線路反饋給洗衣機(jī)各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，決定洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。主電路如下圖所示：5-2 主接線圖5.3 設(shè)計(jì)分析圖5-3 設(shè)計(jì)硬件連接線路圖5.4 語(yǔ)句表network 1ld i0.1an i1.1ld i0.2an i1.2oldld i0.3an i1.3oldan q0.5an q0.4a i0.0= q0.0network 2ld i0.1o i0.2o i0.3o q0.7an q0.4= q0.7network 3ld q0.7an q0.0a i0.0ton t37, +20network 4ldn q0.5a t37an q0.4lpsan q0.3ton t39, +400lppan t39= q0.1network 5ld t39ton t38, +20network 6ld t38ton t40, +400an t40= q0.2network 7ld t40an q0.3ton t41, +20network 8ld t41= q0.3network 9ld q0.3ld i1.2ctu c50, +5network 10ld c50an i1.4o q0.5an t42= q0.5network 11ld i1.4a q0.5an t42an q0.4= q0.6network 12ld q0.6ton t42, +300network 13ld q0.6ld i1.3ctu c51, +2network 14ld c51= q0.4network 15ld c51o q1.0an t45= q1.0network 16ld q1.0ton t45, +30network 17ldn t44an t45a c51ton t43, +5network 18ld t43ton t44, +5network 19ld t43= q1.15.5 梯形圖結(jié) 論plc控制洗衣機(jī)洗滌程序有獨(dú)特程序。首先，它是一個(gè)順序控制系統(tǒng)程序；其次，洗滌、排水、脫水時(shí)間是由plc內(nèi)的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器中k參數(shù)控制的，只要改變它的參數(shù)大小就可以改變整個(gè)程序時(shí)間長(zhǎng)短；第三，通過(guò)改變plc的型號(hào)，可以根據(jù)認(rèn)物的質(zhì)地、數(shù)量和臟污程度來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)洗、強(qiáng)洗、快洗的多功能；第四，通過(guò)改變洗滌程序可實(shí)現(xiàn)進(jìn)水洗滌、漂水、排水、脫水的順序控制，也可實(shí)現(xiàn)或洗滌、或漂水、或脫水等單體控制；第五，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以方便的加入相應(yīng)的配套裝置，如指示燈，蜂鳴器。通過(guò)衣裳的分析說(shuō)明，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)是有多種性的，各種最優(yōu)控制系統(tǒng)均可運(yùn)用，但是必須考慮它的結(jié)構(gòu)和成本。謝 辭經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的準(zhǔn)備，包括利用各種途徑查資料、整理材料，寫(xiě)作論文，今天終于可以順利的完成論文最后的謝辭了，這篇謝辭的的完成，表示可以進(jìn)行畢業(yè)答辯了，這也為三年的學(xué)習(xí)生涯以及大學(xué)生活劃下完美的句點(diǎn)。論文的完成，不僅在于最后一段時(shí)間的搜集和整理，更主要是在三年中學(xué)習(xí)知識(shí)的積累，所以我在此首先要重點(diǎn)感謝三年來(lái)教授我們每門(mén)課程的老師們，正因?yàn)樗麄儑?yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和樸實(shí)的教學(xué)，才能最終讓我們走向碩果的終點(diǎn)。在此特別感謝我們組的指導(dǎo)老師孫老師，他在我們做畢業(yè)論文期間做出了很大的努力，爭(zhēng)取讓組里的每一位同學(xué)精益求精的完成論文，提高答辯質(zhì)量，這是論文可以順利完成的最重要的原因。同學(xué)們的關(guān)心和幫助是我的動(dòng)力，在我知識(shí)的缺憾點(diǎn)上給予我很大的幫助，使得論文從剛開(kāi)始的暇跡斑斑到越來(lái)越完善、越來(lái)越有內(nèi)容，最終幫助我完整的寫(xiě)完了整個(gè)論文。在論文的寫(xiě)作過(guò)程中雖然挫折居多，但是在修補(bǔ)的過(guò)程中，我不僅學(xué)到了以前自己不足之處的知識(shí)，更加體會(huì)到了一種學(xué)習(xí)所要具有的良好習(xí)慣和良好態(tài)度，一絲不茍和毅力是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，也是將來(lái)走向人生道路做任何事成功的關(guān)鍵，所以我可以體會(huì)到的是做論文不僅僅是做，更是一次對(duì)自己人生態(tài)度的感悟，這些感悟包括在學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)與人合作的態(tài)度，能聽(tīng)取別人意見(jiàn)，能及時(shí)弄懂自己所不懂得知識(shí)，能夠有勇氣干好每一件事等等。對(duì)于在學(xué)習(xí)和生活中幫助我和鼓勵(lì)我的老師和同學(xué)們，我再次表示衷心的感謝，你們對(duì)于我的幫助使我在心中無(wú)以言表。參考文獻(xiàn)1俞國(guó)亮.plc原理與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社2高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例.北京：人民郵電出版社，2004.73謝克明、夏路易.可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，4張興國(guó).可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社，20065賀哲榮、石帥軍.流行plc實(shí)用程序及設(shè)計(jì).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.36宋德玉.可編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，20017方承遠(yuǎn)、張振國(guó).工廠電氣控制技術(shù)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.78陳在平，趙相賓.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20039陳立定等.電氣控制與可編程序控制器的原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200410王兆義.可編程控制器教程m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200511郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)m.南京：東南大學(xué)出版社，200412郭宗仁、吳亦鋒、郭永.可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)m.北京：人民郵電出版社，200313顧戰(zhàn)松、陳鐵年.可編程控制器原理及應(yīng)用m.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，200314周美蘭周封王岳寧主編plc電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)（科學(xué)出版社）15stephen, philip tu. programmable logic controller (plc) tutorial, 200516david g. johnson. programmable controllers for factory automation new york and basel marcel decker inc，1987外文資料譯文plc technique discussion and future developmentalong with the development of the ages, the technique that is nowadays is also gradually perfect, the competition plays more strong; the operation that list depends the artificial has already cant satisfied with the current manufacturing industry foreground, also cant guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise.the people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the product quantities for people up of assurance, also eased the personnels labor strength, reduce the establishment on the personnel. the target control of the hard realization in many complicated production lines, whole and excellent turn, the best decision etc., well-trained operation work, technical personnel or expert, governor but can judge and operate easily, can acquire the satisfied result. the research target of the artificial intelligence makes use of the calculator exactly to carry out, imitate these intelligences behavior, moderating the work through persons brain and calculators, with the mode that persons machine combine, for resolve the very complicated problem to look for the best pathplc language is not we imagine of edit collected materials the language or language of cs to carry on weaving the distance, but the trapezoid diagram that the adoption is original after the electric appliances to control, make the electrical engineering teacher while weaving to write the procedure very easy comprehended the plc language, and a lot of non- electricity professional also very quickly know and go deep into to the plc.is plc one of the advantage above and only, this is also one part that the people comprehend more and easily, in a lot of equipments, the people have already no longer hoped to see too many control buttons, they damage not only and easily and produce the artificial error easiest, small is not a main error perhaps you can still accept; but lead even is a fatal error greatly is what we cant is tolerant of. new technique always for bringing more safe and convenient operation for us, make we a lot of problems for face on sweep but light, do you understand the hmi? says the hmi here you basically not clear what it is, also have no interest understanding, change one inside text explains it into the touch to hold or man-machine interface you knew, and it combines with the plc to our larger space.when we are work a work piece, giving the plc a signal, counting plc inner part the machine add 1 to compute us for a day of workload, a count the machine and can solve problem in brief, certainly they also can keep the data under the condition of dropping the electricity, urging the data not to throw to lose, this is also what we hope earnestly.the plc still has the function that the high class counts the machine, being us while accept some dates of high speed, the high speed that here say is the data of the in all aspects tiny second class, for example the bar code scanner is scanning the data continuously, calculating high-speed signal of the data processor dsp etc., we will adopt the high class to count the machine to help we carry on count. it at the plc carries out the procedure once discover that the high class counts the machine to should of interruption, will let go of the work on the hand immediately. the trapezoid diagram procedure that passes by to weave the distance again explains the high class for us to carry out procedure to count machine would automatic performance to should of work, thus rise the class that the high class counts the machine to high one class.you heard too many this phrases perhaps: crash, the meaning that is mostly is a workload of cpu to lead greatly, the internal resources shortage etc. the circumstance cant result in procedure circulate. the plc also has the similar circumstance, there is a watchdog wdt in the inner part of plc, we can establish time that a procedure of wdt circulate, being to appear the procedure to jump to turn the mistake in the procedure movement process or the procedure is busy, movement time of the procedure exceeds wdt constitution time, the cpu turn but the wdt reset the appearance. the procedure restarts the movement, but will not carry on the breakage to the interruption.the plc development has already entered for network ages of correspondence from the mode of the one, and together other works control the net plank and i/ o card planks to carry on the share easily. a state software can pass all se hardwires link, more animation picture of keep the view to carries on the control, and cans pass the internet to carry on the control in the foreign land, the blast-off that is like the absolute being boat no.5 is to adopt this kind of way to make airship go up the sky.the development of the higher layer needs our continuous effort to obtain. the plc emergence has already affected a few persons fully, we also obtained more knowledge and precepts from the top one experience of the gene