全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制

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桂林航天工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 系（部）：電子信息與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化二班 學(xué)生姓名：　　　 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)題目：　 全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制　　　　　　　　 完成日期　　　　2016 年　12月　23日　　　　　　　 指導(dǎo)教師評語：_____________________________________ _______________________________________________________　 _______________________________________________________　 成績（五級(jí)記分制）：　　　　　　　　 　 指導(dǎo)教師（簽字）：_____________________ 桂林航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制 學(xué)生姓名 課程名稱 專業(yè)班級(jí) 地 點(diǎn) 起止時(shí)間 設(shè)計(jì)內(nèi)容 該洗衣機(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。洗衣機(jī)的進(jìn)出水由電控系統(tǒng)控制。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(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、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。 設(shè)計(jì)參數(shù) 1、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)水并開始正轉(zhuǎn)洗滌。 2、正轉(zhuǎn)洗滌15 s后暫停3 s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌15s后暫停3 s后，若正、反洗滌未滿3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動(dòng)作。若滿3次，開始排水。 3、排水后脫水，脫水10s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程，共三次。 4、完成了3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警10s結(jié)束全部過程，自動(dòng)停機(jī)。 設(shè)計(jì)進(jìn)度 2016.12.19 分析課題并收集材料 12.20-12.21 課題程序設(shè)計(jì)及編寫，驗(yàn)證 12.22-12.23 材料整理并完成課題報(bào)告 設(shè)計(jì)成果 按照設(shè)計(jì)內(nèi)容編寫出了完整的程序，并符合設(shè)計(jì)參數(shù)， 參考資料 程周.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械出版社，2002 弭洪濤.可編程序控制器（PLC）原理及應(yīng)用.北京：中國水利水電出版社，1999 說明 1．本表應(yīng)在每次實(shí)施前由指導(dǎo)教師填寫一式2份，審批后所在系（部）和指導(dǎo)教師各留1份。2．多名學(xué)生共用一題的，在設(shè)計(jì)內(nèi)容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。3．若填寫內(nèi)容較多可另紙附后。 系（部）分管領(lǐng)導(dǎo)：　　　　　教研室主任： 　　　 指導(dǎo)教師： 年 月 日 桂林航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 摘 要 隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢。全自動(dòng)洗衣機(jī)的生產(chǎn)極大的方便了人們的生活。全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)。洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。本次課程設(shè)計(jì)就PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)中的應(yīng)用做了詳細(xì)的介紹。實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)由進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、報(bào)警到自動(dòng)停止的循環(huán)過程。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的程序，結(jié)合相應(yīng)的硬件系統(tǒng)，并通過西門子S7-200系列PLC仿真系統(tǒng)模擬出全自動(dòng)洗衣機(jī)的運(yùn)行過程。 關(guān)鍵詞：全自動(dòng)洗衣機(jī) 可編程邏輯控制器 控制程序  Abstract With the economic development of society and the improvement of science and technology, household electrical appliances fully automated become an inevitable trend of development. Automatic washing machine production greatly facilitates peoples lives. Automatic washing machine comprehensive use of a large number of mechanical, electrical, optical and other knowledge. Washing machine washing process is mainly produced in the mechanical drainage, erosion and other mechanical effects and detergent wetting, dispersion, the dirt into the water to achieve the purpose of cleaning. The course is designed to PLC in the automatic washing machine control system in the application of a detailed description. To achieve the washing machine from the water, washing, drainage, dehydration, alarm to automatically stop the cycle. Design the corresponding program, combined with the corresponding hardware system, and through the Siemens S7-200 series PLC simulation system simulation of the automatic washing machine running process. Key words: automatic washing machine; PLC; control program  目錄 一 緒論1 1.1 課題背景1 1.2 研究目的和意義2 二 設(shè)計(jì)任務(wù)3 2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容3 2.2 控制要求4 2.3 設(shè)計(jì)要求5 三 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 3.1 電動(dòng)主電路設(shè)計(jì)5 3.2 確定I/O數(shù)量，選擇PLC類型6 3.2.1 I/O數(shù)量的確定6 3.3.2 PLC類型的選擇6 3.3.3 I/O點(diǎn)地址的分配6 3.4 控制流程圖7 3.5 控制程序梯形圖8 3.6 控制程序語句表11 四 軟件仿真12 4.1 程序調(diào)試12 4.2 設(shè)計(jì)分析13 五 總結(jié)13 參考文獻(xiàn)15 附錄116 桂林航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 一 緒論 1.1 課題背景 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，這項(xiàng)勞動(dòng)并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。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，讓人耳目一新。 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。所用的程序控制器可分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式和單片機(jī)式。從控制方式的發(fā)展階段上分： 全自動(dòng)洗衣機(jī)可分為兩大類： 第一類電動(dòng)控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由電動(dòng)元件組成。 第二類是電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計(jì)算機(jī)組成。電動(dòng)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動(dòng)控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，是自動(dòng)控制的初級(jí)階段。隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。因此，電動(dòng)控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺(tái)。 可編程控制器是一種數(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貯器, 用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令, 并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出, 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程. 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備, 都應(yīng)按易于與各種控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 全自動(dòng)洗衣機(jī)是傳統(tǒng)洗衣機(jī)的一次革新設(shè)計(jì)。改變了傳統(tǒng)需要手動(dòng)的缺點(diǎn)，節(jié)省了人們寶貴的時(shí)間和精力。全自動(dòng)洗衣機(jī)的出現(xiàn)為人們生活帶來極大方便。 1.2研究目的和意義 可編程控制器是一種數(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貯器, 用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令, 并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出, 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程. 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備, 都應(yīng)按易于與各種控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 全自動(dòng)洗衣機(jī)是傳統(tǒng)洗衣機(jī)的一次革新設(shè)計(jì)。改變了傳統(tǒng)需要手動(dòng)的缺點(diǎn)，節(jié)省了人們寶貴的時(shí)間和精力。全自動(dòng)洗衣機(jī)的出現(xiàn)為人們生活帶來極大方便。 目前，大部分洗衣機(jī)的控制普遍采用固定轉(zhuǎn)換時(shí)間間隔的控制方法。為此，采用不依賴數(shù)學(xué)模型的模糊控制方法設(shè)計(jì)洗衣機(jī)控制器，能較好地解決這個(gè)問題。另外隨著眾多高科技技術(shù)在日常生活的普遍應(yīng)用，城市空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為保證洗衣機(jī)控制的可靠、穩(wěn)定，選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的PLC是必要的。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來越高，原有的洗衣機(jī)裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要?？删幊炭刂破飨匆聶C(jī)控制系統(tǒng)集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。 可編程控制器自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)： ①脫機(jī)手動(dòng)工作； ②聯(lián)機(jī)自動(dòng)就地工作； ③上機(jī)控制的單周期運(yùn)行方式； ④自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)停機(jī)控制方式。 近年來PLC的性能價(jià)格比有較大幅度的提高，使得實(shí)際應(yīng)用成為可能。 本系統(tǒng)采用PLC是基于以下兩個(gè)原因： ①PLC具有很高的可靠性，通常的平均無故障時(shí)間都在30萬小時(shí)以上； ②抗干擾能力強(qiáng)，目前空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為了保證全自動(dòng)洗衣機(jī)控制的可靠穩(wěn)定，我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的PLC。 全自動(dòng)洗衣機(jī)以其固有的優(yōu)點(diǎn)還是贏得了很多的消費(fèi)者的信賴，應(yīng)用而生，它將是現(xiàn)在到未來的星星產(chǎn)品，所以有必要開發(fā)和改善現(xiàn)有的全自動(dòng)洗衣機(jī)。 應(yīng)用最先進(jìn)的科技技術(shù) ，投入最少的資金，你便擁有了更廣闊的市場競爭力，而現(xiàn)在PLC價(jià)格也在下降，所以可以應(yīng)用該產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，從而達(dá)到自動(dòng)化控制，更多的贏得消費(fèi)者的青睞。 二 設(shè)計(jì)任務(wù) 2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 圖1.自動(dòng)洗衣機(jī)示意圖 利用PLC設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)。，按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)就會(huì)按照設(shè)定的程序自動(dòng)完成洗衣服的整個(gè)過程。 需要完成的內(nèi)容：采用PLC控制,列出輸入輸出點(diǎn)分配表；畫出PLC的輸入輸出設(shè)備的接線圖；繪制功能流程圖；利用STEP-Micro/WIN32軟件完成梯形圖、指令表的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。 2.2 控制要求 啟動(dòng)按鈕用來控制全自動(dòng)洗衣機(jī)開始工作，一般地，在用戶在洗衣機(jī)內(nèi)放入衣服，且已經(jīng)準(zhǔn)備好開始洗衣服之后，按下啟動(dòng)按鈕，全自動(dòng)洗衣機(jī)開始洗衣。 停止按鈕用來控制運(yùn)行中的全自動(dòng)洗衣機(jī)停止工作。在洗衣服的過程中，用戶需要停止洗衣機(jī)，就可以直接按下停止按鈕，洗衣機(jī)即會(huì)停止工作。 高低水位是指洗衣機(jī)在洗衣過程中，洗衣機(jī)筒內(nèi)保持的水位高低，一旦選擇了高水位，則在洗衣過程中的水位將保持系統(tǒng)設(shè)定下的兩個(gè)水位中的相對高一點(diǎn)的水位。反之則是低水位。 高水位探測器用來檢測洗衣機(jī)水位是否已經(jīng)達(dá)到了高水位。采用數(shù)字量輸出式水位探測器這樣就可以直接將高水位探測器的輸出直接送到PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口上。 低水位探測器用來檢測洗衣機(jī)水位是否已經(jīng)達(dá)到了低水位。采用數(shù)字量輸出式水位探測器這樣就可以直接將低水位探測器的輸出直接送到PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口上。 進(jìn)水電磁閥用來控制洗衣機(jī)的進(jìn)水。當(dāng)然洗衣機(jī)需要外界進(jìn)水時(shí)，PLC主機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，進(jìn)水電磁閥會(huì)打開，水自動(dòng)從外界送入洗衣機(jī)筒內(nèi)，當(dāng)水已經(jīng)達(dá)到了設(shè)定的水位時(shí)，PLC主機(jī)發(fā)出信號(hào)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水電池閥，同時(shí)控制洗衣機(jī)進(jìn)入下一個(gè)洗衣步驟。 電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器用于PLC主機(jī)控制洗衣機(jī)電機(jī)的正轉(zhuǎn)。可以直接用PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口來連接電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器，在洗衣機(jī)洗衣服的過程中，電機(jī)會(huì)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)同時(shí)輪流進(jìn)行。 電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器用于PLC主機(jī)控制洗衣機(jī)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。可以直接用PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口來連接電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器，在洗衣機(jī)洗衣服的過程中，電機(jī)會(huì)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)同時(shí)輪流進(jìn)行。 洗衣機(jī)洗衣服的最后一道工序就是對衣服進(jìn)行脫水，脫水電磁閥正是用于PLC主機(jī)控制洗衣機(jī)進(jìn)行脫水，脫水需要電機(jī)帶動(dòng)機(jī)筒旋轉(zhuǎn)，有了電磁閥后，就可以使用PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口來控制電磁閥，最終達(dá)到控制脫水執(zhí)行電機(jī)的目的。在脫水過程不涉及電機(jī)的調(diào)速問題，因此，用PLC主機(jī)加電磁閥這樣一種比較覺得簡單的方式就可以完成控制任務(wù)。 蜂鳴器用來指示洗衣機(jī)洗衣過程中的一些聲音提示，也采用電磁閥控制。對于各個(gè)程序中的指示燈也采用電磁閥進(jìn)行控制。 此外，還要求可以按排水按鈕以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；按停止按鈕以實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)，停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。 2.3 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備工作方面及其它方面的需要，本次設(shè)計(jì)要達(dá)到如下設(shè)計(jì)要求： (1)要求本次設(shè)計(jì)的控制裝置采用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn); (2)要能完全滿足控制要求； (3)要按照電氣設(shè)計(jì)慣例，提供短路、過載、聯(lián)鎖等故障保護(hù)措施； 三 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 電動(dòng)主電路的設(shè)計(jì) 如圖2為主電路電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路。 圖2主電路圖 3.2 確定I/O數(shù)量，選擇PLC類型 3.2.1 I/O數(shù)量的確定 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)為單機(jī)控制系統(tǒng)。 PLC的輸入點(diǎn)，包括啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、高低水位按鈕、排水按鈕一共5點(diǎn)；輸出點(diǎn)包括進(jìn)水電磁閥、電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器、電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器、排水電磁閥、脫水電磁閥、蜂鳴器接觸器一共6點(diǎn)。 3.3.2 PLC類型的選擇 由I/O點(diǎn)數(shù)的多少可將PLC分成小型PLC、中型PLC和大型PLC。 PLC按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和模塊式兩種。整體式PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。一般小型或超小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)。各模塊做成插件式并組裝在一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸并帶有若干插槽的機(jī)架內(nèi)。模塊式PLC配置靈活，裝配和維修方便，易于擴(kuò)展。一般大中型PLC都采用這種結(jié)構(gòu)。 由于點(diǎn)數(shù)不多，本次設(shè)計(jì)選擇小型、整體式西門子S7-200系列的CPU224型的PLC，可以滿足使用需求。它的主要特點(diǎn)是： 14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn) 13KB的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 6個(gè)獨(dú)立的30KHZ的高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20KHZ的高速脈沖輸出 具有PID控制器 1個(gè)RS485通信/編程口 具有多點(diǎn)接口MPI（Multi Point Interface）通信協(xié)議 具有點(diǎn)對點(diǎn)接口PPI(Point to Point Interface)通信協(xié)議 具有自由通信口 I/O端子排可以很容易地整體拆卸 3.3 I/O點(diǎn)地址的分配 如表1所示為該控制系統(tǒng)的I/O分配表 表1 I/O分配表 控制信號(hào) 信號(hào)名稱 元件名稱 元件符號(hào) 地址編碼 輸入信號(hào) 啟動(dòng)信號(hào) 常開按鈕 SB1 I0.0 停止信號(hào) 常開按鈕 SB2 I0.1 排水信號(hào) 常開按鈕 SB3 I0.2 高水位信號(hào) 限位開關(guān) QB1 I0.3 低水位信號(hào) 限位開關(guān) QB2 I0.4 輸出信號(hào) 進(jìn)水 電磁閥 DT1 Q0.0 電機(jī)正轉(zhuǎn) 接觸器 KM Q0.1 電機(jī)反轉(zhuǎn) 接觸器 KM Q0.2 排水 電磁閥 DT2 Q0.3 脫水 電磁閥 DT3 Q0.4 報(bào)警 蜂鳴器 HA Q0.5 3.4 控制流程圖 根據(jù)控制要求，建立全自動(dòng)洗衣機(jī)控制流程圖，如圖3所示，為全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制流程圖?？梢宰屧O(shè)計(jì)人員清楚、明了的認(rèn)清該系統(tǒng)的工作過程。 圖3 控制流程圖 3.5 控制程序梯形圖 在可編程控制器中有多種程序設(shè)計(jì)語言,梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。梯形圖由觸點(diǎn)、線圈和應(yīng)用指令等組成。觸點(diǎn)代表邏輯輸入條件。CPU運(yùn)行掃描到觸點(diǎn)符號(hào)時(shí)，便轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)位指定的存儲(chǔ)器位訪問（即CPU對存儲(chǔ)器的讀操作）。在用戶程序中常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)可以使用無數(shù)多次。線圈通常代表邏輯輸出結(jié)果和輸出標(biāo)志位，當(dāng)線圈左側(cè)接點(diǎn)組成的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”時(shí)，“能流”可以到達(dá)線圈，使得線圈得電動(dòng)作，則CPU將線圈的位地址指定的存儲(chǔ)器的位置為“1”，邏輯運(yùn)算結(jié)果為“0”時(shí)，線圈斷電，存儲(chǔ)器的位置為“0”。 以下為用STEP7-Micro/WIN32軟件編制的該控制系統(tǒng)的程序梯形圖。 圖4 程序梯形圖 3.6 控制程序語句表 從STEP7-Micro/WIN中自動(dòng)生成語句表，詳見附錄1. 四 軟件仿真 4.1程序調(diào)試 程序調(diào)試有模擬器調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試等方法，根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求并結(jié)合實(shí)際情況使用了STEP7-Micro/WIN模擬器進(jìn)行了本程序的調(diào)試。西門子S7－200的仿真軟件Simulation1.2版是從西班牙原版1.2直接漢化過來的，支持TD200仿真界面和增減計(jì)數(shù)器等多種指令。程序調(diào)試圖如圖5所示。 圖5 仿真調(diào)試圖 調(diào)試方法如下： 1.將在Step7Micro/Win中編譯正確的程序在文件菜單中導(dǎo)出為AWL文件； 2.打開仿真軟件，點(diǎn)“配置”-“CPU型號(hào)”，然后選擇CPU 224； 3.點(diǎn)“程序”-“載入程序”； 4.選擇Step7Micro/Win的版本； 5.將先前導(dǎo)出的AWL文件打開； 6.點(diǎn)“PLC”-“運(yùn)行”，開始調(diào)試程序； 程序具體運(yùn)行情況如下： 1．按下啟動(dòng)按鈕SB1，I0.0為1，輸出M0.0線圈得電，進(jìn)水閥Q0.0通電打開，開始加水， 2．到達(dá)高水位時(shí)，I0.3為1線圈M0.1得電并復(fù)位M0.0，進(jìn)水閥Q0.0斷電，Q0.1得電電機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)入正轉(zhuǎn)洗滌程序。T37定時(shí)器同時(shí)工作進(jìn)行計(jì)時(shí)。 3．T37定時(shí)器達(dá)到定時(shí)時(shí)間15S后線圈M0.1斷電，Q0.1斷開并啟動(dòng)T38定時(shí)器進(jìn)入暫停時(shí)間3S。 4．暫停時(shí)間到，Q0.3得電電機(jī)反轉(zhuǎn)同時(shí)T39計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。 5．反轉(zhuǎn)結(jié)束后啟用C0計(jì)數(shù)器并判斷反轉(zhuǎn)洗滌是否到達(dá)三次，如果沒有達(dá)到三次則返回啟用線圈M0.1，Q0.1得電再次進(jìn)入正轉(zhuǎn)洗滌；如果到達(dá)三次則線圈M0.7得電，啟動(dòng)Q0.3進(jìn)行排水。 6．排水到達(dá)低水位時(shí)觸發(fā)低水位信號(hào)，I0.4置1，M1.0得電，在排水的同時(shí)，Q0.4得電進(jìn)行脫水并開始計(jì)時(shí)。 7.10S后定時(shí)結(jié)束，復(fù)位M0.7和M1.0并啟用計(jì)數(shù)器C1判斷脫水是否達(dá)到三次，如果沒有達(dá)到三次，則置位沒M0.0返回到從進(jìn)水的全部動(dòng)作。如果到達(dá)了三次，則置位M1.2，Q0.5得電，蜂鳴器開始報(bào)警并開始計(jì)時(shí)。 8．10S后定時(shí)時(shí)間到，結(jié)束全部過程，自動(dòng)停機(jī)。 9. 在工作過程中隨時(shí)可以按按鈕I0.1實(shí)現(xiàn)停機(jī)，按按鈕I0.2進(jìn)行排水。 總體上來說完成了設(shè)計(jì)要求。 4.2設(shè)計(jì)分析 此PLC控制程序可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求。洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別又進(jìn)水電磁和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)由脫水電磁閥合上，排水電磁閥吸合，洗滌電機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警，洗衣機(jī)通過高水位限位開關(guān)QB1，低水位限位開關(guān)QB2去確定水位的高度位置。設(shè)計(jì)內(nèi)容完全滿足要求，同時(shí)在循環(huán)定時(shí)上用到的計(jì)數(shù)和定時(shí)器都配合的非常完美。 五 總結(jié) 經(jīng)過一個(gè)多星期的努力終于完成了本次課程設(shè)計(jì)，現(xiàn)在回想起來做課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，從中學(xué)到了很多知識(shí)，也遇到很多困難，深刻感覺到自己所掌握知識(shí)的片面性和局限性。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)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。是對我們實(shí)踐能力的具體訓(xùn)練和提升過程。這次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)之前的最后一次課程設(shè)計(jì)而且和畢業(yè)設(shè)計(jì)有很多相似的要求，引起了我的重視。嚴(yán)格的要求迫使我們將更多的精力放在細(xì)節(jié)上，細(xì)節(jié)決定了此次設(shè)計(jì)的命運(yùn)，這個(gè)在日后工作中同樣重要，只有把每個(gè)問題都反復(fù)的推敲才能得到最接近完美的答案。設(shè)計(jì)出最接近完美的產(chǎn)品，對以后生活和學(xué)習(xí)提出追求完美的要求 本次課程設(shè)計(jì)要求完成全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了更好地完成這次課程設(shè)計(jì)，我再次認(rèn)真的翻閱了許多和PLC有關(guān)的書，對課本中的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、類型與工作原理以及繼電器—接觸器控制尤其是PLC控制有了進(jìn)一步的了解。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中遇到了很多的困難，因?yàn)楸绕鹌渌腜LC設(shè)計(jì)，洗衣機(jī)的系統(tǒng)程序比較復(fù)雜一些 。我找了很多關(guān)于洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的資料，首先對全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣過程有所了解，對全自動(dòng)洗衣機(jī)工作流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后根據(jù)課題的控制要求決定I/O設(shè)備及分配；接下來最困難的步驟就要數(shù)編程了，編程的過程中有許多考慮不到的問題，只能在調(diào)試過程中才能發(fā)現(xiàn)程序的不足，經(jīng)過一系列的調(diào)試與修改后，所設(shè)計(jì)的程序最終能達(dá)到所需要求實(shí)在讓人欣慰?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)是復(fù)雜的，也許會(huì)有許多不了解或不懂的地方，但是我們用自己的力量去解決問題，在這一過程中，我們不但增長了知識(shí)，也體會(huì)到了快樂。 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，PLC已經(jīng)成為空前活躍的領(lǐng)域，在生活中無處不在，因此對于我們專業(yè)的學(xué)生來說掌握PLC技術(shù)是十分重要的，對我們將來從事本行業(yè)打下一定基礎(chǔ)。 雖然課程結(jié)束了，但是極大的鍛煉了我設(shè)計(jì)和分析的能力，在這過程中不乏遇到困難，但是在老師的指導(dǎo)和與其他同學(xué)的討論下 ，自己終于圓滿完成了課程設(shè)計(jì)  參考文獻(xiàn) [1] 王宗才.機(jī)電傳動(dòng)與控制.北京：電子工業(yè)出版社，2011 [2] 程周.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003 [3] 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M1.1 LD C1 CTU C1, 3 Network 8 LD SM0.0 A M1.1 LPS A C1 S M1.2, 1 R M1.1, 1 LPP AN C1 S M0.0, 1 R M1.1, 1 Network 9 LD SM0.0 LPS A M1.2 TON T42, 100 LPP A T42 R M1.2, 1 Network 10 // LD SM0.0 LPS A M0.0 = Q0.0 LRD A M0.1 = Q0.1 LRD A M0.3 = Q0.2 LRD LD M0.7 O I0.2 ALD = Q0.3 LPP LPS A M1.0 = Q0.4 LRD A M1.2 = Q0.5 LPP A I0.1 R M0.0, 10 END_ORGANIZATION_BLOCK SUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0 TITLE=子程序注釋 BEGIN Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 // 網(wǎng)絡(luò)注釋 END_SUBROUTINE_BLOCK INTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0 TITLE=中斷程序注釋 BEGIN Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 // 網(wǎng)絡(luò)注釋 END_INTERRUPT_BLOCK 20