plc課程設計--全自動洗衣機

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 概述…………………………………………………………….21.1全自動洗衣機的發展前景………………………………..21.2全自動洗衣機的設計意義…………………..……………21.3全自動洗衣機的基本結構、工作流程和工作原理……..31.4全自動洗衣機的設備控制要求…………………………..4</p>&l

2、t;p>　　第二章 全自動洗衣機控制系統的PLC選型和資源配置……………5</p><p>　　2.1控制系統結構圖………………………………………..…52.2模塊功能概述……………………………………………..5</p><p>　　第三章 全自動洗衣機控制系統程序設計和調試……………………..63.1編程軟件…………………………………………………..63.2程序流程圖、構成和

3、相關設置…………………………..6</p><p>　　第四章 全自動洗衣機控制系統PLC程序…………………………….84.1系統資源分配……………………………………………..84.2源程序（梯形圖）…………………………………….….9</p><p>　　第五章 上位機設計……………………………………………………145.1 組態網程序…………………………..…………………145.

4、2組態網設計界面…………………………………………17</p><p>　　第六章 總結……………………………………………………………18</p><p>　　參考文獻……………………………………..………………..19</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　全自動洗衣機的發展前景</p>

5、;<p>　　隨著科技的不斷發展，人們的生活質量也越來越高，對生活的高標準要求越顯得越來越明顯，要求家用電器等能夠是自己的生活越來越便利快捷。因此，由于可編程控制器最近的快速發展，很多全自動的家電應用而生，其中全自動洗衣機便是其中一典型例子，它以性能強、可靠性高、靈活性好等優點迅速占領了洗衣機市場。它能實現洗衣、清水、脫水的全自動控制，使人們的生活愈加快捷，現已在社會上得到普遍的使用，由此可見全自動洗衣機的發展前景極其好，

6、而使它的功能得到不斷提高是我們自動化專業的任務，也是我們將來的發展的方向。</p><p>　　1.2全自動洗衣機的設計意義</p><p>　　全自動洗衣機以其絕對優勢獲得消費者們的青睞，未來發展前景也是絕對樂觀的，而且隨著PLC成本價格不斷下降，PLC的應用不斷普及，同時，PLC本身所具有的：可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、體積小、功耗低、便于維護等特點使得PLC成為工控領域的首選控

7、制器。多方面考慮，有必要開發和改善現有的全自動洗衣機，實現洗衣機的全自動化，使人們的生活更加快捷。</p><p>　　1.3全自動洗衣機的基本結構、工作流程和工作原理</p><p><b>　?。ㄒ唬┗窘Y構</b></p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b&

8、gt;　?。ǘ┕ぷ髁鞒?lt;/b></p><p>　　全自動洗衣機的單循環工作流程示意圖如下圖所示：</p><p><b>　?。ㄋ模┕ぷ髟?lt;/b></p><p>　　洗衣機的工作流程有進水、洗衣、排水、脫水4個過程組成。在半自動化洗衣機中，這4個過程分別用相應的按鈕開關來控制。全自動洗衣機中，這4個過程可以做到全自動依次運行

9、，直至洗衣結束。</p><p>　　自動洗衣機的進水、洗衣、排水和脫水是通過水位開關、電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制的，從而實現自動控制。水位開關用來控制進水到洗衣機內高、中、低水位；電磁進水閥起到通/斷水源的作用。進水時，電磁進水閥打開，降水注入；排水時，電磁排水閥打開，降水排出。洗衣時，洗滌電動機啟動；脫水時，脫水桶啟動。</p><p>　　1.4全自動洗衣機的設備控制要求&l

10、t;/p><p><b>　?。ㄒ唬┱＿\行時</b></p><p>　?。?） 按下啟動按扭及水位選擇開關，開始進水直到高（中、 低）水位，關水；</p><p>　?。?） 2秒后開始洗滌；</p><p>　?。?） 洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉30秒，停2秒；</p><p>　?。?/p>

11、4） 如此循環5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒；</p><p>　?。?） 開始清洗，重復（1）～（4），清洗兩遍；</p><p>　?。?） 清洗完成，報警3秒并自動停機；</p><p>　?。?） 若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）；</p><p><b>　?。ǘ娭仆Ｖ箷r<

12、/b></p><p>　?。?）若按下“停止”按鈕，洗衣過程停止；</p><p>　?。?）可用手動排水開關和手動脫水開關進行手動排水和脫水。</p><p>　　第二章 全自動洗衣機控制系統的PLC選型和資源配置</p><p>　　2.1控制系統結構圖</p><p><b>　?。ㄒ唬┛刂葡到y

13、圖：</b></p><p>　?。ǘ㊣/O地址分配</p><p>　　由于S7-200 224 CPU模塊有14點數字量輸入，10點數字量輸出，所以不需要再增加擴展模塊。模塊上的輸入端對應的輸入地址是I0.0～I1.2，輸出端對應的輸出地址是Q0.0～Q1.0</p><p>　　2.2 模塊功能概述</p><p>　　C

14、PU模塊采用西門子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0模塊。由于該模塊采用直流24V供電(直流晶體管輸出)，有14點數字量輸入和10點數字量輸出，完全能滿足全自動洗衣機控制系統的要求，所以不在需要另外的數字量輸入/輸出模塊</p><p>　　全自動洗衣機控制系統的程序設計和調試</p><p><b>　　3.1 編程軟件</b></p>&l

15、t;p>　　以西門子公司為S7-200PLC設計的V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件為例。</p><p>　　3.2程序的流程圖、構成及相關設置</p><p><b>　?。ㄒ唬┝鞒虉D</b></p><p><b>　?、?正常運行流程圖</b></p><p>　

16、　正常運行流程圖見附頁所示：</p><p>　　流程圖描述:按下啟動按扭,開始進水;進水到規定高度,使水位開關接通,實現洗滌正轉,并停止進水;洗滌正轉30S后,停止2秒,反轉30S后,停2秒。計數器加1,累計洗滌次數;若未滿5次則重復進行洗滌,直至洗滌達到5次,開始排水.由于排水,水位降低,當水位低于規定下限水位時,排空檢測開關接通,開始脫水,脫水30S后,計數器加1,脫水停止.然后再返回到進水動作 重復上述過

17、程3次,報警并停機</p><p>　?。?）強制停止流程圖</p><p>　　強制停止流程圖見附頁所示：</p><p>　　流程圖描述：按下啟動按鈕，開始正常運行，若按下停止按鈕，洗衣機的洗滌電機和脫水桶停止轉動，進水和排水電磁閥閉合，打開手動脫水開關，開始脫水，打開手動排水開關，開始排水，然后結束。</p><p><b>

18、　?。?）程序的構成</b></p><p>　　這個程序只有自動方式。在自動方式下，PLC將運行已經設置好的程序和參數（用于全自動洗衣機一切都工作正常的情況下）。在手動方式下是在緊急停止情況下，可以手動進行脫水和排水。</p><p>　?。?）程序的下載、安裝和調試</p><p>　　將各個輸入/輸出端子和實際控制系統中的按鈕、所需控制設備正確連接

19、，完成硬件的安裝。全自動洗衣機程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序，先將PLC設定在STOP狀態下,運行編程軟件，打開全自動洗衣機程序，即可在線調試，也可以用編程器進行調試。</p><p>　　第四章 全自動洗衣機控制系統的PLC程序</p><p><b>　　4.1系統資源分配</b></p>&

20、lt;p>　?。ㄒ唬底至枯斎氩糠?lt;/p><p>　　全自動洗衣機控制系統的輸入有啟動、停止、高水位、中水位、低水位、手動排水和手動脫水按鈕以及高水位、中水位、低水位和排空檢測開關共11個輸入點。具體的輸入分配如表1-1所示。 </p><p>　　表1-1 輸入地址分配</p><p>　?。ǘ底至枯敵霾糠?lt;/p><p>

21、;　　全自動洗衣機控制系統的外部設備有進水電磁閥、排水電磁閥、正/反轉洗滌電動機、蜂鳴器、指示燈等。具體的輸出分配如表1-2所示。</p><p>　　表1-2 輸出地址分配</p><p><b>　?。ㄈ┒〞r器部分</b></p><p>　　具體的定時器分配如表1-3所示。</p><p>　　表1-3

22、 定時器分配</p><p><b>　?。ㄋ模┯嫈灯鞑糠?lt;/b></p><p>　　具體的計數器分配如表1-4所示。</p><p>　　表1-4 計數器分配</p><p><b>　　4.2源程序</b></p><p><b>　　第五章 上位機設

23、計</b></p><p><b>　　5.1 組態網程序</b></p><p>　　畫面命令語言 存在時 1000ms</p><p><b>　　long m;</b></p><p>　　if(\\本站點\啟動按鈕==1)</p><p><

24、b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\啟動指示燈=1;</p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=0;</p><p>　　if(\\本站點\高水位按鈕==1)</p><p>　　{ \\本站點\進水閥=1; //進水閥開</p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=100

25、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(\\本站點\中水位按鈕==1)</p><p>　　{ \\本站點\進水閥=1; //進水閥開</p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=70;</p><p><b>　　}</b>&

26、lt;/p><p>　　else if(\\本站點\低水位按鈕==1)</p><p>　　{ \\本站點\進水閥=1; //進水閥開</p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=40;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\洗衣機的液位 != 0)

27、 //有液體才能洗滌</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　\\本站點\進水閥=0; //進水閥關閉</p><p>　　\\本站點\水位記錄=\\本站點\洗衣機的液位; //記錄水位選擇</p><p>　　\\本站點\action_flag=1; </p><

28、p>　　\\本站點\open=1;</p><p>　　\\本站點\啟動按鈕=0; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\停止按鈕==1) //手動停止</p><p>

29、<b>　　{ </b></p><p>　　\\本站點\啟動指示燈=0;</p><p>　　if(\\本站點\進水閥==1)</p><p>　　\\本站點\進水閥=0; //關閉進水閥</p><p>　　if(\\本站點\open==1)</p><p>　　\\本站點\ope

30、n=0; //后臺程序不再運行</p><p>　　\\本站點\電機正轉指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\電機反轉指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\排水指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\脫水指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\停止按鈕=0; </p>

31、<p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\排水按鈕==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\排水指示燈=1;</p><p>　　\\本站點\出水閥=1;</p><p>　　\\本站點\洗衣機

32、的液位=0;</p><p>　　\\本站點\排水按鈕=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\脫水按鈕==1 && \\本站點\排水指示燈==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本

33、站點\排水指示燈=0; //先滅排水指示燈</p><p>　　\\本站點\出水閥=1;</p><p>　　\\本站點\脫水指示燈=1;</p><p>　　\\本站點\電機正轉指示燈=1;</p><p><b>　　m=m+1;</b></p><p><b>　　if(m&g

34、t;=30)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\電機正轉指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\脫水指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\脫水按鈕=0;</p><p><b>　　}</b></p

35、><p><b>　　}</b></p><p>　　應用程序命令語言 運行時 500ms</p><p>　　long m1; //記錄時間</p><p><b>　　long m2;</b></p><p><b>　　long m3;</

36、b></p><p><b>　　long m4;</b></p><p>　　long n1; //記錄電機正反轉循環次數 </p><p>　　long n2; //記錄洗滌及清洗循環次數</p><p>　　if(\\本站點\open==1)</p><p><b>

37、　　{</b></p><p>　　if(\\本站點\action_flag==1) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　m1=m1+1;</b></p><p>　　if(m1 == 4) //延時2s 啟動正轉</p><p&

38、gt;<b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\電機正轉指示燈=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(m1==64) //正轉30s</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點

39、\電機正轉指示燈=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(m1==68)//延時2s后 啟動反轉</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\電機反轉指示燈=1;</p><p><b>　　}</b

40、></p><p>　　if(m1==128) //反轉30s</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\電機反轉指示燈=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(m1==132) //延時2s</p

41、><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　m1=0;</b></p><p><b>　　n1=n1+1;</b></p><p><b>　　if(n1>=5)</b></p><p><b>

42、　　{</b></p><p><b>　　n1=0;</b></p><p>　　\\本站點\action_flag=0;</p><p>　　\\本站點\排水指示燈=1; //排水指示燈亮</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

43、gt;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m1=0;</b></p><p><

44、b>　　n1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\排水指示燈==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\出水閥=1; //排水閥開啟</p><p&g

45、t;<b>　　m3=m3+1;</b></p><p><b>　　if(m3<=3)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=\\本站點\洗衣機的液位 / 2 ;</p><p><b>　　}</

46、b></p><p><b>　　if(m3==3)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=0; //洗衣機液位為0 水排盡</p><p>　　\\本站點\排水指示燈=0; //排水指示燈滅</p><p&g

47、t;　　\\本站點\脫水指示燈=1; //脫水指示燈亮 脫水開始</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p>

48、<p><b>　　m3=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(\\本站點\脫水指示燈==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m2=m2+1;</b></p&

49、gt;<p>　　\\本站點\電機正轉指示燈=1;</p><p>　　if(m2>=60) //延時30s</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m2=0;</b></p><p>　　\\本站點\電機正轉指示燈=0;</p>

50、<p>　　\\本站點\脫水指示燈=0;</p><p>　　\\本站點\出水閥=0; //關出水閥</p><p><b>　　if(n2<=3)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　n2=n2+1;</b><

51、/p><p>　　\\本站點\進水閥=1; //開進水閥 </p><p>　　\\本站點\洗衣機的液位=\\本站點\水位記錄;</p><p>　　if(\\本站點\洗衣機的液位 != 0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\進水閥=0;</p>

52、<p>　　\\本站點\action_flag=1;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p>

53、;<p>　　\\本站點\閃爍條件=1; //洗滌完成指示燈閃爍</p><p><b>　　m4=m4+1;</b></p><p><b>　　if(m4>=3)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　\\本站點\閃爍條件

54、=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　m4=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</

55、b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m2=0;</b></p><p><b>　　}<

56、;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　5.2 組態網設計界面</p><p><b>　?。ㄒ姼巾摚?lt;/b></p><p><b>　　第六章 總結</b></p><p>　　在全自動洗衣機的課程設計中，我們利用

57、PLC技術實現了設計要求，使得洗衣機全自動化運行；利用組態網6.52軟件實現所設計的全自動洗衣機的模擬和運行，并在上位機上能實現對全自動洗衣機的控制，結果證明所設計的全自動洗衣機能夠穩定良好地運行。</p><p>　　這一次PLC課程設計，不僅僅是讓我們掌握了全自動洗衣機的工作原理及設計，更是讓我們體會到了PLC的巨大作用。在現代化的社會，人們對生活的便利越來越渴望，而應用PLC技術所實現的自動化控制，能夠滿足

58、這一趨勢。所以，掌握PLC技術對于我們將來自身事業發展和社會發展都有很大的幫助。除此之外，我們還學會了實用組態網軟件，實現上位機控制操作，使得控制更加自動化。</p><p>　　課程設計期間，我們主動查閱相關資料，并通過瀏覽網絡的途徑，了解到更多關于PLC的原理及應用的知識。這是個學習的過程，它不僅讓我學習到了PLC和組態網的相關知識，而且讓我們掌握了查閱并收集資料的能力，在以后工作或者從事科研方面，都對我們的

59、發展有利，這次的課程設計讓我們受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　黃永紅主編，《電氣控制與PLC應用技術》，機械工業出版社，2011年8月</p><p>　　求是科技編著，《PLC應用開發技術與工程實踐》，人民郵電出版社，2005年1月</p><p>　　張進秋、陳永利、張