基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、【內(nèi)容摘要】3【關(guān)鍵詞】31緒論4洗衣機(jī)發(fā)展的概述4洗衣機(jī)發(fā)展的背景4洗衣機(jī)的發(fā)展前景4洗衣機(jī)的分類5按結(jié)構(gòu)的分類5按洗滌方式與結(jié)構(gòu)原理劃分51.2.3 按自動(dòng)化程度分為52可編程控制器的介紹62.1 PLC的定義、特點(diǎn)62.1.1 PLC的定義62.1.2 PLC的特點(diǎn)62.2 PLC的硬件基本組成7的應(yīng)用72.4 PLC的編程語言82.5 PLC的工作原理82.6 MCGS組態(tài)軟件概述93全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)123.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)12洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)作要求123.1.2 I/O地址分配14硬件接線圖如下圖所示143.1.4 各個(gè)定時(shí)器的設(shè)定143.1.5 計(jì)數(shù)器的設(shè)定

2、15壓力變送器與A/D轉(zhuǎn)換模塊15梯形圖的設(shè)計(jì)163.4 MCGS組態(tài)軟件的設(shè)置20實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫參數(shù)的設(shè)置20用戶窗口設(shè)置213.4.3 PLC與MCGS組態(tài)軟件之間的通信設(shè)置224.設(shè)計(jì)總結(jié)24致謝25參考文獻(xiàn)26英文摘要27基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【內(nèi)容摘要】本設(shè)計(jì)是以三菱FX-2N-32A PLC為控制核心，以MCGS組態(tài)軟件為上位機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是PLC控制實(shí)現(xiàn)的，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出基于PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。同時(shí)還加入了手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水功能。為確保洗衣機(jī)及使用者人身安全,還添加設(shè)計(jì)了蜂鳴報(bào)警電路。進(jìn)水閥,

3、排水閥的控制等，非常的自動(dòng)和人性化。用PLC作為控制器，就能很好地滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)對自動(dòng)化的要求，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根據(jù)不同場合的應(yīng)用而有所不同?！娟P(guān)鍵詞】三菱PLC；FX-2N-32A ；MCGS組態(tài)軟件 ；全自動(dòng)洗衣機(jī)1緒論從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是辛苦勞累。1874年，“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)美國人比爾布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。1880年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī)，蒸汽動(dòng)力開始取代人力。之后，水力洗衣機(jī)，內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。1911年，美國試制成功世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，標(biāo)志

4、著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。1922年，電動(dòng)洗衣機(jī)迎來一種嶄新的洗衣方式攪拌式。攪拌式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功。70年代后期，微電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的發(fā)展方向，讓人喜悅不已。90年代，由于電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件動(dòng)作，整個(gè)洗衣過程自動(dòng)完成。此后，隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和

5、變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。 之后，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，滾筒洗衣機(jī)已經(jīng)成了大家耳濡目染的產(chǎn)品。伴隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，相信新型更適合人們使用的洗衣機(jī)會(huì)給我們的生活帶來新的方式。1.1.2洗衣機(jī)的發(fā)展前景洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也十分廣泛，本課題在于工業(yè)用洗衣機(jī)的研究，工業(yè)洗衣機(jī)適用于洗滌棉、毛、化纖、絲綢等衣物織品。水磨洗滌機(jī)可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。工業(yè)用洗衣機(jī)適用于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校、工廠等領(lǐng)域，滿足大容量的洗衣要求。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度的要求了。

6、洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。而隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，用PLC作為控制器，就能很好地滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)對自動(dòng)化的要求，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根據(jù)不同場合的應(yīng)用而有所不同。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動(dòng)式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。按結(jié)構(gòu)的分類洗衣機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為：單桶、雙桶、多桶型。按洗滌方式和結(jié)構(gòu)原理分類，可以分為如下幾種：（1）滾筒式洗衣機(jī)：衣物半浸沒于水中，滾筒作有規(guī)律的間歇的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，靠滾筒內(nèi)凸起把衣物帶至高處再跌下，起揉搓作用，然后進(jìn)行洗滌。其類型有：a、前裝式滾筒洗衣機(jī)；b、頂裝式滾筒洗衣機(jī)。（

7、2） 波輪式（渦卷式）洗衣機(jī)也稱日本式洗衣機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，操作方便，耗電量少，洗凈率高。缺點(diǎn)：漂洗衣物不均勻，損衣率高。（3）攪拌式或擺動(dòng)式洗衣機(jī)：洗衣機(jī)有一根主柱，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)擺動(dòng)葉繞定軸作周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于360度，通過旋轉(zhuǎn)的力度來達(dá)到洗滌衣物的效果其他形式有：噴流式、噴射式、振動(dòng)式等，市場上比較少見。1.2.3 按自動(dòng)化程度分為按自動(dòng)化程度分為如下幾種：（1）普通型洗衣機(jī)：攪拌動(dòng)作為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及?？慷〞r(shí)器控制，而進(jìn)水、排水、脫水等完全手動(dòng)。（2）半自動(dòng)型洗衣機(jī)：a 半自動(dòng)單筒型：洗滌、漂洗、進(jìn)出水均自動(dòng)按設(shè)定程序與時(shí)間進(jìn)行，沒有脫水機(jī)。b 半自動(dòng)

8、雙筒型：由洗滌、脫水兩部分組成。先自動(dòng)完成洗滌、漂洗。再由人工把洗凈的衣物放入甩干桶中脫水。（3）全自動(dòng)型洗衣機(jī)：可按選定的工作程序自動(dòng)完成洗滌、漂洗、脫水、甩干、進(jìn)水、排水等動(dòng)作，無看管。其類型有：a 機(jī)械全自動(dòng)型：由電動(dòng)程控器控制。b 電腦全自動(dòng)型：由電腦程控器控制。如下圖：圖1-1全自動(dòng)洗衣機(jī)2可編程控制器的介紹2.1 PLC的定義、特點(diǎn)2.1.1 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)過程

9、?？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)。2.1.2 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）編程語言簡單、易學(xué)，便于掌握（5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短（6）對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)（7）安裝簡單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小2.2 PLC的硬件基本組成PLC的硬件主要是一下幾個(gè)部分組成：中央處理器（CPU）、輸入單元、輸出單元、擴(kuò)展接口、通信接口、存儲(chǔ)器、電

10、源。其中，CPU是PLC的中央核心；輸入單元是CPU與現(xiàn)場輸入設(shè)備之間的接口電路，輸出單元是CPU與輸出設(shè)備之間的接口電路的。而通信接口就連接上位計(jì)算機(jī)、編程器等外部設(shè)備，以下就是硬件構(gòu)成圖，PLC硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示:圖2-1PLC硬件結(jié)構(gòu)圖主機(jī)內(nèi)的各個(gè)部分均通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接。根據(jù)實(shí)際控制對象的需要配備一定的外部設(shè)備，可構(gòu)成不同的PLC控制系統(tǒng)。PLC是以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，它具有可靠性高、體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在冶金、能源、化工、交通、電

11、力等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一。2.4 PLC的編程語言PLC的控制功能是由編程語言實(shí)現(xiàn)的。目前PLC常用的編程語言有：梯形圖語言、助記符（指令表）語言、功能圖語言、順序功能圖語言、高級編程語言等。下面介紹下本論文的兩種編程語言：（1）梯形圖程序簡介、梯形圖程序按行從上至下，每一行從左到右順序編寫。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫一致。. 梯形圖左邊垂直線稱左母線，右邊稱為右母線。左母線右側(cè)放置輸入接點(diǎn)和內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)。梯形圖觸點(diǎn)有兩種，即常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。 梯形最右側(cè)必須放置輸出器件。PLC的輸出器件用圓圈表示，圓圈可以表示內(nèi)部繼

12、電器線圈，輸出繼電器線圈或定時(shí)/計(jì)數(shù)器的邏輯運(yùn)算結(jié)果。其邏輯動(dòng)作只有在線圈接通后，對應(yīng)的觸點(diǎn)才動(dòng)作。輸出線圈直接與右母線相連，輸出線圈與右母線之間不能連有觸點(diǎn)。 . 梯形圖程序中的觸點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，而輸出線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。. 輸出線圈只對應(yīng)輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備。. 梯形圖中每個(gè)編程元件應(yīng)按一定的規(guī)則加標(biāo)字母數(shù)字串。（2）指令表語言簡介PLC的指令表語言是PLC的命令語句表達(dá)式，它與計(jì)算機(jī)匯編語言相類似。用戶可以直觀地根據(jù)梯形圖，寫出助記符語言程序，并通過編程器送到PLC中去。2.5 PLC的工作原理圖2-2各階段處理任務(wù)2.6 MCGS組態(tài)軟件概述MCGS（Moni

13、tor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩部分。通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制盒報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在20世紀(jì)80年代末，由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，PC機(jī)開始走上工業(yè)監(jiān)控的歷史舞臺(tái)，與此同時(shí)開始出現(xiàn)基于PC總線的各種數(shù)據(jù)I/O板卡，加上軟件工業(yè)的迅速發(fā)展，開始有人研究和開發(fā)通用的PC監(jiān)控軟件組態(tài)軟件。世界上第一個(gè)把組態(tài)軟件作為商品進(jìn)行開發(fā)、銷售的專業(yè)軟件公司是美國的Wonderware公司，它于80

14、年代末率先推出了第一個(gè)商品化監(jiān)控組態(tài)軟件，此后組態(tài)軟件得到了迅猛的發(fā)展。組態(tài)軟件最突出的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)多任務(wù)。數(shù)據(jù)的輸入輸出。數(shù)據(jù)的處理、顯示、存儲(chǔ)及管理等多個(gè)任務(wù)需在同一個(gè)系統(tǒng)中同步快速地運(yùn)行。組態(tài)軟件的目的就是讓用戶迅速開發(fā)出適合自己需要的可靠的應(yīng)用系統(tǒng)。因此其一般有以下特點(diǎn)：(1)概念簡單，易于理解和使用。經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)就能正確掌握、迅速完成多數(shù)簡單工程項(xiàng)目的監(jiān)控程序和運(yùn)行操作?？杀荛_復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問題，集中精力解決工程本身的問題。按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。(2)功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)。MCGS為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段，從設(shè)

15、備驅(qū)動(dòng)到數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、流程控制、動(dòng)畫顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件和常用圖形庫可供選用，用戶只需根據(jù)工程作業(yè)需要進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)即可。(3)實(shí)時(shí)性與并行處理。MCGS充分利用了Windows操作平臺(tái)的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時(shí)操作的功能，使PC機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測控領(lǐng)域成為可能。工程作業(yè)中，大量的數(shù)據(jù)和信息需要即時(shí)收集，即時(shí)處理，在計(jì)算機(jī)測控技術(shù)領(lǐng)域稱其為實(shí)時(shí)性任務(wù)關(guān)鍵任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等。另外許多工作則是非實(shí)時(shí)性的。(4)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。MCGS組態(tài)軟件由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略構(gòu)成，在系統(tǒng)

16、運(yùn)行過程中，各部分都通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。供自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)所需的通用監(jiān)控軟件的組件。(5)設(shè)立“設(shè)備工具箱”，針對外部設(shè)備的特征，用戶從中選擇某種“構(gòu)件”，設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi)，賦予相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)對該種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。(6)“面向窗口”的設(shè)計(jì)方法，增加了可視性和可操作性。使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。(7)利用豐富的“動(dòng)畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)畫畫面。(8)引入“運(yùn)行策略”的概念。復(fù)雜的工程作業(yè)，運(yùn)行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實(shí)現(xiàn)，既繁瑣又容易出錯(cuò)。MCGS開辟了“策略窗口”，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各

17、種條件和功能的“策略構(gòu)件”，用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部控制窗口。(9)MCGS系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來構(gòu)造。不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫顯示和流程控制）的所有工作。(10)支持OLE Automation技術(shù)。MCGS允許用戶在Visual Basic中操作MCGS中的對象，提供了一套開發(fā)的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構(gòu)件來擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。(11)MCGS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使

18、用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理一切。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對象、報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫中的存盤數(shù)據(jù)。(12)設(shè)立“對象元件庫”，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問題。(13)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(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。如圖2-3所示：圖2-3PLC工作過程(14)一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等

19、，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。如圖2-4所示圖2-4 PLC掃描周期3全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（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)桶的周圍有很多小孔，使內(nèi)桶和外桶的水流相通。洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過控制系統(tǒng)將進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入外桶。排水時(shí)，通過控制系統(tǒng)將排水閥打開，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，控

20、制系統(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、低水位控制開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作，停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及警報(bào)。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。該全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求可以用所示的流程圖來表示。1、PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。2、啟動(dòng)時(shí)開始進(jìn)水。水滿（即水位到達(dá)高水位）時(shí)停止進(jìn)水并開始洗滌正轉(zhuǎn)。正洗5S后暫停。暫停1S后開始洗滌反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)5S后暫停。暫停1S后，若正反轉(zhuǎn)未滿3次，則返回從正洗開始的動(dòng)作；若正反滿三次時(shí)，則開始排水。3、水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10S即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。若未完成

21、三次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了3次，則進(jìn)行洗完警報(bào)。報(bào)警10S后結(jié)束整個(gè)過程。4、除了以上一般洗衣過程外，本次設(shè)計(jì)還添加了手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水功能。程序的整個(gè)洗衣過程，包括脫水、排水的流程如下流程圖所示：圖3-1 全自動(dòng)洗衣機(jī)流程圖3.1.2 I/O地址分配表3-1 I/O地址分配口輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號啟動(dòng)X0進(jìn)水Y12停止X1電機(jī)正轉(zhuǎn)Y5排水X2電機(jī)反轉(zhuǎn)Y6高水位M12排水Y7低水位M13脫水Y10脫水X6報(bào)警Y11圖3-2全自動(dòng)洗衣機(jī)硬件接線圖3.1.4 各個(gè)定時(shí)器的設(shè)定TO正轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)T1正轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí)T2反正洗滌計(jì)時(shí)T3反轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí)T4脫

22、水計(jì)時(shí)T5報(bào)警計(jì)時(shí)T6啟動(dòng)時(shí)10秒功能選擇計(jì)時(shí)3.1.5 計(jì)數(shù)器的設(shè)定C6 正反洗滌三次計(jì)數(shù) C7大循環(huán)計(jì)數(shù)壓力變送器是一種接受壓力變量,經(jīng)傳感轉(zhuǎn)換后,將壓力變化量按一定比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的儀表。變送器的輸出信號傳輸?shù)街锌厥疫M(jìn)行壓力指示、記錄或控制。壓力變送器主要由測壓元件傳感器（也稱作壓力傳感器）、放大電路和支持結(jié)構(gòu)件三類組成。它能將測壓元件傳感器測量到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)變化轉(zhuǎn)換成電信號(如420mA等)， 以提供指示報(bào)警儀、調(diào)理器等二次儀表進(jìn)行顯示、指示和調(diào)整。壓差變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后轉(zhuǎn)換為成420mA信號輸出。實(shí)際水位的計(jì)算方法如下：D200

23、為變送器實(shí)際測量值通過A/D轉(zhuǎn)換模塊存儲(chǔ)在D200數(shù)據(jù)寄存器中的值。常見壓力變送器模型如下圖：圖3-3壓力變送器實(shí)物圖啟動(dòng)功能x0進(jìn)入功能選擇后，倒計(jì)時(shí)10S，若在10S內(nèi)選擇了脫水則跳至脫水步驟，否則在10S結(jié)束之后開始正常洗滌。10S后洗滌開始，Y12打開，開始進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)高水位時(shí)Y5 on 開始正轉(zhuǎn)洗滌。洗滌5S暫停1S。正轉(zhuǎn)中還包括脫水排水時(shí)（Y7），電機(jī)的正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。正轉(zhuǎn)暫停結(jié)束后開始反轉(zhuǎn)洗滌，洗滌5S，暫停1秒。當(dāng)正反轉(zhuǎn)洗滌次數(shù)到達(dá)3次后開始排水（至低水位）、脫水（10S）。完成上述步驟后為一個(gè)循環(huán)（手動(dòng)排水脫水不計(jì)），C7計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)滿3次后報(bào)警10S，洗衣結(jié)束。M11、M12、

24、M13為設(shè)定水位值，M11為報(bào)警水位（防止加水過急，特設(shè)報(bào)警水位），M12為高水位，M13低水位。由于水流流動(dòng)造成的波動(dòng)及不穩(wěn)定性，在對水位進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，返回?cái)?shù)據(jù)寄存器D200的值也不是穩(wěn)定的，會(huì)有12的誤差范圍，會(huì)直接導(dǎo)致繼電器供電時(shí)出現(xiàn)斷電現(xiàn)象而無法正常工作，因此我在設(shè)計(jì)過程中設(shè)定當(dāng)水位一旦到達(dá)規(guī)定的高低水位時(shí)便停止測量。程序的正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器以及循環(huán)計(jì)數(shù)器清零設(shè)置MCGS組態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換3.4 MCGS組態(tài)軟件的設(shè)置此次設(shè)計(jì)采用的是MCGS組態(tài)實(shí)現(xiàn)對全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。對MCGS組態(tài)進(jìn)行設(shè)置，它的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)設(shè)置如下圖所示：圖3-4實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫參數(shù)圖圖3-5MCGS用戶窗口設(shè)置3

25、.4.3 PLC與MCGS組態(tài)軟件之間的通信設(shè)置對組態(tài)的通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置后，打開通用串口父設(shè)備0和三菱FX系列串口，在MCGS工作臺(tái)上單擊設(shè)備窗口，再單擊設(shè)備組態(tài)按鈕進(jìn)入設(shè)備組態(tài)：設(shè)備窗口。打開設(shè)備管理窗口選擇三菱下的FX232，再對FX232系列編程口進(jìn)行設(shè)置，在各個(gè)參數(shù)確保無誤后，確定通信標(biāo)志為0，單擊確定，就可以實(shí)現(xiàn)了PLC與MCGS組態(tài)軟件之間的通信了。設(shè)備窗口設(shè)置如下：圖3-6三菱FX232通道屬性設(shè)置要在通用串口設(shè)備屬性窗口里將采集周期改為200ms，數(shù)據(jù)位數(shù)位改為0-7位，數(shù)據(jù)檢驗(yàn)方式改為2-偶校驗(yàn)。設(shè)備參數(shù)如下圖圖3-7通用串口設(shè)備屬性綜合全文所述，這次設(shè)計(jì)對PLC及MCGS組

26、態(tài)技術(shù)的工作原理、適用領(lǐng)域等做出了較為詳細(xì)的介紹，在論文中對全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展背景歷程和洗衣機(jī)發(fā)展的前景作了一些介紹，根據(jù)洗滌的要求采用PLC設(shè)計(jì)出了全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)，并使用組態(tài)監(jiān)控技術(shù)對整個(gè)洗滌過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，其具有較高的實(shí)用性合可設(shè)計(jì)性。用組態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對洗滌系統(tǒng)的監(jiān)控，更直觀的展現(xiàn)出全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌過程，很好的解決了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的局限性。這個(gè)也是和工廠相接軌的地方。例如，在做設(shè)計(jì)時(shí)所用的水箱以及壓力變送器，由于壓力變送器所在的位置位于水箱的中部，相當(dāng)于壓力變送器之下的水位時(shí)無法檢測到的了，導(dǎo)致實(shí)際的水位是沒辦法測到0值的。所以在這一方面我只能是通過假定一個(gè)水位為標(biāo)準(zhǔn)0值而進(jìn)行的設(shè)計(jì)測量。而

27、通過MCGS組態(tài)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)可以很直觀的展現(xiàn)出洗衣機(jī)在洗滌過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，生動(dòng)形象，具有非?？陀^性。在設(shè)計(jì)過程中，閱讀了相關(guān)的資料和文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)到了很多的知識，在流程圖的設(shè)計(jì)，梯形圖的繪制，以及功能的拓展，軟件的實(shí)用等方面都有了很大的進(jìn)步。彌補(bǔ)了之前學(xué)習(xí)時(shí)在這方面的短缺。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了不少問題，并不是理論上的那么理想，各種參數(shù)問題得考慮實(shí)際的情況。比如電機(jī)正轉(zhuǎn)洗滌和脫水時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)出現(xiàn)了矛盾，兩個(gè)過程為同一個(gè)輸出變量，而我在繪制梯形圖將兩個(gè)相同的輸出變量分別用一條程序表達(dá)，導(dǎo)致程序在執(zhí)行時(shí)無法識別出究竟哪一條才是應(yīng)該執(zhí)行的指令。又比如，在水位的監(jiān)測環(huán)節(jié)，就平時(shí)的生活而言，我們家用的洗衣機(jī)

28、在往內(nèi)桶注水時(shí)探測到的值往往也不是一個(gè)固定值，這個(gè)值會(huì)隨著水的沖擊產(chǎn)生波動(dòng)，我在調(diào)試程序的過程中遇到了因這種波動(dòng)而導(dǎo)致繼電器失電、電機(jī)無法正常運(yùn)作的現(xiàn)象。最后在老師的指點(diǎn)下，想出了當(dāng)液位一旦到達(dá)我所需求的高度時(shí)便停止探測，而此時(shí)傳回的數(shù)據(jù)量相對來說是比較穩(wěn)定的，繼電器也沒有再出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象。很好地保護(hù)了電路，而且讓設(shè)計(jì)變得更有實(shí)際性。致謝由于我之前較少接觸PLC的內(nèi)容，只是在大二的時(shí)候選修過一個(gè)學(xué)期，基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，但課題來說相對來說不是很難，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，指導(dǎo)老師和同學(xué)給了我很大的幫助。特別感謝我的指導(dǎo)老師XX老師以及實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師XX老師，細(xì)心為我指導(dǎo)，當(dāng)我遇到問題的時(shí)候，耐心為我講解

29、，給了我許多寶貴的意見和指導(dǎo)，使得我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。還要感謝和我一起做畢設(shè)的和幫助過我的同學(xué)。本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師XX老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到最后設(shè)計(jì)的缺陷修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了XX老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師專業(yè)的知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一實(shí)驗(yàn)室做畢設(shè)的幾位同學(xué)，是你們在我平時(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，同時(shí)也提出了許多寶貴建議。使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)改正把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫助我

30、不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。感謝在百忙中抽出時(shí)間審閱論文的老師們，沒有你們的幫助我是不能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的。衷心地感謝所有在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫過我的老師，和給過我?guī)椭耐瑢W(xué)。參考文獻(xiàn)1周美蘭，周封，王岳宇.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì). 第1版 北京：科學(xué)出版社. 2003年6 王兆義.可編程序控制器教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005.7 李景學(xué)、金廣業(yè).可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，電子工程出版社，1995.8 張萬忠，劉明芹.電器與PLC控制技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.9 茅紅偉，董淑冷.PLC在自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2007.10練偉新.基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)電控系統(tǒng)改造.電氣時(shí)代，2006.11賀哲榮，石帥軍.流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)（三菱FX2系列） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001年.Based on PLCAutomatic Washing