S7-200plc控制全自動(dòng)洗衣機(jī)

1、摘要根據(jù)自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理，利用可編程控制器 PLC 實(shí)現(xiàn)控制，說(shuō)明了 PLC 控 制的原理方法，特點(diǎn)及控制洗衣機(jī)的特色。通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)西門(mén)子S7-200 系列 PLC 的特點(diǎn)有了深入的理解。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了西門(mén)子 S7-200 系列 PLC 的特點(diǎn)，對(duì)按鈕，開(kāi)關(guān)等其它一些輸入 /輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò) 程的自動(dòng)化。由于每遍的洗滌，排水，脫水的時(shí)間由 PLC 內(nèi)定時(shí)器控制，所以只要 改變定時(shí)器的參數(shù)就可以改變時(shí)間。利用 PLC 上具有的模擬量輸入輸出通道， PID 算法，進(jìn)行溫度信號(hào)的采集與控制，達(dá)到了預(yù)期的效果。關(guān)鍵詞：PLC洗衣機(jī)；全自動(dòng)；程序控制器Abstr

2、actAccording to the automatic washing machine works, using a programmable controller PLC control, illustrates the principle of PLC control method, characteristic and control characteristics of washing machines. Through the design of the system, the Siemens S7-200 series features an in-depth understa

3、nding of PLC. Automatic washing machine control system using PLC Siemens S7-200 series features, buttons, switches and other input/output point for control, enabling washing machines laundry process automation. Since each washing, drainage, dehydrated from PLC internal timer control, so as long as t

4、he parameterschange timer can change time. On the use of PLC with analog input and output channel, PID algorithm, for temperature signal acquisition and control, achieve the expected resultsKeyword: PLC; washing machine; Auto; program controller1 緒論.12 PLC控制系統(tǒng)的基本原則 .23課程設(shè)計(jì)的目的與要求 .24 設(shè)計(jì)正文.34.1 控制系統(tǒng)分析

5、 .34.1.1 工藝過(guò)程和控制要求 . .34.1.2 I/O元件地址分配表 .34.2 順序功能圖 . 44.3 梯形圖 .55 課程設(shè)計(jì)小結(jié) .12參考文獻(xiàn)13河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1、緒論自動(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。目前市場(chǎng)上出售的全自動(dòng)洗衣機(jī)大體分為三類(lèi)。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

6、，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，

7、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)。然而今天我們要用PLC對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行控制，下面就是對(duì)PLC 的簡(jiǎn)要介紹。PLC可編程序控制器：PLC英文全稱(chēng)Programmable Logic Controller，中文全稱(chēng)為 可編程邏輯控制器，定義是：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)境應(yīng)用而 設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序

8、控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是基于電子計(jì)算機(jī)，且適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的電控制器。 它源于繼電控制裝 置，但它不像繼電裝置那樣，通過(guò)電路的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制，而主要靠運(yùn)行存儲(chǔ)于 PLC內(nèi)存中的程序，進(jìn)行入出信息變換實(shí)現(xiàn)控制。PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于普通計(jì)算機(jī)。普遍計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換，多只考慮信息本身，信息的入出，只要人機(jī)界面好就可以了。而PLC則還要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的使用等問(wèn)題。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè) 環(huán)境，如便于安裝，抗干擾等問(wèn)題。2、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都

9、是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì) 量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1. 充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。2. 保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要 原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？?制系統(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證 PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常 情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。3. 在滿(mǎn)足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面 也要注意不

10、斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)， 而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。4. 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿(mǎn)足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。3、課程設(shè)計(jì)的目的與要求通過(guò)PLC課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握 PLC的原理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。培養(yǎng)和鍛煉應(yīng)用 PLC的能力。為今后實(shí)際應(yīng)用和設(shè)計(jì) PLC系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。要求了解PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，熟悉PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，掌握系統(tǒng) 的方法和

11、步驟。主要包括：系統(tǒng)工藝過(guò)程和控制要求；系統(tǒng)分析和方案論證、系統(tǒng)功 能圖；硬件設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)；系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法。完成一個(gè)小型系統(tǒng)上位機(jī)和下 位機(jī)的設(shè)計(jì)。1河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)正文4.1控制系統(tǒng)分析4.1.1工藝過(guò)程和控制要求(1) 按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)水直到高(中、低)水位，自動(dòng)關(guān)閉(2) 2秒后開(kāi)始洗滌(3) 洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)40秒，停3秒，然后反轉(zhuǎn)40秒，停3秒(4) 如此循環(huán)6次，排水，排空后脫水30秒(5) 開(kāi)始清洗，重復(fù)(1)，清洗3遍(6) 清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)該洗衣機(jī)也可單獨(dú)進(jìn)行衣物甩干，將洗好衣物放進(jìn)洗衣機(jī)，按下甩干按鈕，等待自動(dòng)甩干完成即

12、可。4.1.2 I/O 元件地址分配表表4_1 I/O元件地址分配表輸入地址輸出地址I0.0啟動(dòng)按鈕Q0.0進(jìn)水指示燈I0.1停止按鈕Q0.1甩水指示燈I0.2高水位線(xiàn)Q0.2正轉(zhuǎn)洗滌I0.3低水位線(xiàn)Q0.3反轉(zhuǎn)洗滌I0.4手動(dòng)排水Q0.4甩干指示燈I0.5手動(dòng)甩干Q0.5蜂鳴器3河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4.2順序功能圖圖4_2順序功能圖#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4.2梯形圖#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)Network 4M0.2T371Network 5M0.3S )1M0.3T1Network

13、 6MD.4M0.5S )1M0.4Fi 17河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)N etwork 7Network 8T40COM0.5104M0.5R )M06MOOM0.7M0.£(口 )MO.O< RNetwork 9MHZC110.3T41H1.0lPW0.7C19河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)Netwaik 10M0.1Netwnrk 11M0.2J 1tQ0 21 1T27INTON400-PT100 me#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)Netwoik 12MD.31INTON31 -PT1 oc曲T3311河北交通

14、職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)Network 13Network 14Network 15M0.4Q0.3()T39INTONPT 1 CO mg1INTON30-円100M0.5T4DMOGQ0.1#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)13河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)M0.1Network 181cuCTU11R6-PVCOM0.5Network 19#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)#河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)MOOM07I匚UCTU1IR13-PVCl15河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5、課程設(shè)計(jì)小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)，由PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制程序主要由中間繼電器、 定時(shí)器 和計(jì)

15、數(shù)器組成。主要指令有比較指令、上升沿觸發(fā)指令，下降沿觸發(fā)指令等。重點(diǎn)在 于延時(shí)接通、延時(shí)斷開(kāi)定時(shí)器的應(yīng)用。另外，計(jì)數(shù)器用于循環(huán)次數(shù)的記錄。我覺(jué)得這 次的難點(diǎn)在于達(dá)到循環(huán)次數(shù)時(shí)對(duì)后面程序運(yùn)行的處理。比如，當(dāng)洗滌次數(shù)到達(dá)6次時(shí)，啟動(dòng)排水程序。這時(shí)應(yīng)同時(shí)停止洗滌，這就用 到了程序連鎖的思路和設(shè)計(jì)。最后就是組態(tài)的設(shè)計(jì)。利用組態(tài)控制PLC應(yīng)在程序中用中間繼電器代替真正的輸 入開(kāi)關(guān)，并且中間繼電器的屬性設(shè)置為讀寫(xiě)。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ，發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉 實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，PLC已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)

16、域，在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握 PLC的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。回顧起此次PLC課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多。的確，從選題到定稿，從理論到 實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東 西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)， 而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò) 的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)， 從理論中得出結(jié)論，才能 真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題， 同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻， 掌握得不夠牢固，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)自己對(duì)PLC指令的用法有了更深的學(xué)習(xí)和體會(huì)， 還 有就是對(duì)組態(tài)軟件的應(yīng)用也有了新的認(rèn)識(shí)和了解。 組態(tài)軟件的其實(shí)是非常靈活的，通 過(guò)思考和總結(jié)會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)和收獲。在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在張輝老師 的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在張輝老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)， 在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感 謝！6、參考文獻(xiàn)1 趙