《基于plc全自动洗衣机系统设计(完成)-.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于plc全自动洗衣机系统设计(完成)-.pdf（45页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论文）论文题目：PLC用于全自动洗衣机控制系统设计所属系部：自动化工程系指导教师：职称：学生姓名：学号:专业：电气自动化技术卫，西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目：PLC用于全自动洗衣机控制系统设计任务与要求：任务：接通电源，打开水龙头，将衣服放入洗衣桶内，加入适量洗衣粉、关上门盖、选择水位、选择洗涤方式、按起动键，则洗衣机即按规定程序自动完成洗涤全过程。要求：能够画出与外设之间的接线图，工作流程图，写出梯形图控制程序。时间：2011年 2 月 23 日 至 2011 年 4 月 30 日共 8 周所属系部：自动化工程系学生
2、姓名：学号：专业：电气自动化技术指导单位或教研室：电气自动化教研室指导教师：职称：副教授西安航空职业技术学院制毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签字2.23-2.25 选题2.26-3.5 查找资料3.6-3.20 进行硬件设计3.21-4.12 进行软件设计并调试4.13-4.23 论文整理并上交老师处进行评阅、修改4.24-4.30 打印论文并上交教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘要本文阐述了应用西门子公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7-200 系列 PLC，设计实现全自动洗衣机控制系统。文章在介绍洗衣机
3、结构的同时，对全自动洗衣机的控制系统进行分析，在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了调试,具有智能化程度高、安全可靠等特点。关键词：可编程控制器；PLC；全自动洗衣机Abstract This paper expounds the application of Siemens company produces the high performance price ratio with miniature programmable controller series S7-200 PLC,design and realize full-automatic washing
4、 machine control system.The paper has introduced the washing machine structure at the same time,the control system of full-automatic washing machine is analyzed,and based on this,advances based on PLC automatic washing machine control scheme and plan for debugging,with intelligent,safety,reliability
5、,etc.Keywords:programmable controller；PLC；Full-automatic washing machine 目录摘要.4Abstract.4 概述 .61.1 选题背景.61.2 全自动洗衣机发展概况.61.3 控制系统的选择.7全自动洗衣机控制系统设计.92.1 系统描述 .92.2 制定控制方案.102.2.1检测功能.102.2.2 控制功能 .102.2.3控制系统中各部件介绍.122.3 系统配置 .142.4 控制面板 .152.5 PLC 外部接线图.162.5.1输入口.162.5.2输出口.172.6 控制系统流程图.182.7 控制系统
6、时序图.22 程序的分析与调试.233.1 各个模块的调试.233.2 程序的整体调试.233.3 性能分析 .23 程序梯形图 .244.1 洗衣主程序 .244.2 洗涤子过程程序.274.3 漂洗子过程程序.304.4 标准洗衣子程序.344.5 柔和洗衣子程序.36结束语.38谢辞.39参考文献 .40 概述1.1 选题背景洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着 PLC技术的发展，用
7、 PLC来作为控制器，就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。1.2 全自动洗衣机发展概况全自动洗衣机是一种除放、取衣物和开动洗衣机这三道手续外，其余洗衣各程序全部自动完成的设备。1874 年美国的比尔布莱克斯通发明了木制手摇洗衣机，这是世界上第一台人工搅动洗衣机。1911 年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920 年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体，第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层
8、结构。1936年，他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时，世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。1932 年后，美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机，洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成，使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。这种滚筒洗衣机，目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。第二次世界大战结束后，洗衣机得到了迅速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底，又称涡卷式洗衣机。近几十年，在工业发达国家，全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展，其年总产量及社会普及率均以达到相当高的水平。目前世界洗衣机年总产量近5000
9、万台，而全自动洗衣机的产量呈增长趋势，在技术性能上正向着节水、节能、高效、结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能、新型的洗涤方式、高速脱水以及低噪音等方面都有了很大提高。近几年，我国的洗衣机制造技术得到迅速发展，从生产单桶波轮式、双桶波轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机和滚筒式全自动洗衣机方向发展，其中全自动洗衣机的年产量已占洗衣机总产量的10%左右。生产规模不断扩大，技术工艺日趋完善，产品质量稳步提高，已生产出技术性能优良的多种牌号的全自动洗衣机供应市场。1.3 控制系统的选择从满足全自动洗衣机控制系统的安全性、扩展性和可靠性方面考虑，目前常见的全自动洗衣机自动控制系统，主要有单片机控制
10、、PLC控制、工业控制计算机集中控制等类型。随着集成芯片技术的不断提高，特别是高档 8 位单片机的普及，单片机全自动洗衣机系统由单片计算机及其外围芯片构成控制系统。虽然单片机本身小巧、功耗低，实时控制功能强，但是其软、硬件的开发必须借助于开发工具，系统调试困难，不具有自开发能力，且编写洗涤、脱水等程序相对复杂；在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形地增加了维修成本费用。工业控制计算机全自动洗衣机控制系统是利用通用计算机的扩展槽或扩展区，设计应用系统硬件模板，如通讯板、I/O 扩展板等测控
11、功能板，与通用计算机构成一个用于完成预定测控功能的控制系统。其特点是系统有较强的软、硬件支持。利用通用计算机的软、硬件资源来支持控制系统进行工作，具有自开发能力，有较强的可视能力和数据处理能力，更适合于计算机集中控制系统应用。PLC是一种新型的具有极高可靠性的通用自动化控制装置。它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。其特点如下：抗干扰能力强，可靠性极高。PLC是专为工业控制设计的，采取了精选元器件及多层次抗干扰等措施，能适应工业现场的恶劣环境。编程方便。PLC采用易于理解和掌握的梯形图语言，以及面向工业控制的简单指令。使用方便。PLC的结构不仅具有先进的
12、通讯和输入、输出能力，而且其模块化的系统结构、灵活的配置能力，使用户可以灵活组成各种规模和不同要求的控制系统。维护方便。PLC模块化的系统结构，使操作人员在维修时只需要更换插入式模板或其它易损部件即可完成，既方便又减少了影响系统运行的时间。设计、施工、调试周期短。用PLC完成一项控制工程时，由于其硬、软件齐全，设计和施工可同时进行，缩短了周期。易于实现机电一体化。PLC的结构紧凑，体积小，重量轻，可靠性高，抗振防潮和耐热能力强，使之易于安装在机器设备内部，制造出机电一体化产品。PLC控制洗衣机洗衣程序有独特之处。首先，它是一个顺序控制系统程序；其次，洗涤、漂洗、排水、脱水时间是由 PLC内的计
13、数器和定时器中参数控制的，只要改变它的参数太小就可改变整个程序时间长短；第三 通过改变 PLC的型号，可以根据衣物的质地、数量及脏污程度来实现标准洗洗、柔和洗的多功能；第四，通过修改洗衣程序可实现进水、洗涤、漂洗、排水脱水的顺序控制，也可实现或洗涤、或漂洗、或脱水等单体控制；第五，在设计过程中，可以方便地加入相应的配套装置，如指示灯、蜂鸣器。通过以上分析、说明可知全自动洗衣机的控制系统是有多样性的，虽然各种控制系统均可运用，但是必须考虑它的结构和成本。鉴于 PLC的诸多优势，结合全自动洗衣机自动控制系统的需要，选择德国西门子公司生产的具有高性能价格比的 S7-200 系列可编程序控制器。全自动
14、洗衣机控制系统设计2.1 系统描述本文描述的是一种全自动洗衣机，它可以自动地完成洗衣的全过程。全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水同并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按
15、钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。其示意图如图2-1 所示。启动按钮停止按钮控制按钮指示灯高水位探测器低水位探测器排水口洗涤电机进水口内桶外桶波盘图 2-1 全自动洗衣机示意图回口队一一一才|一一一一一一一一2.2 制定控制方案通常地，人们采用洗衣机来洗衣服需要经历洗涤、漂洗、排水、脱水等4个环节，而在全自动洗衣机中，这样的一个过程全由PLC来完成。并且，全自动洗衣机需要其控制系统足够可靠，以避免洗衣机轻易出现故障。全自动洗衣机的简单工作过程如图2-2 所示。其中，洗衣的方式（标准或是柔和）、洗衣中的水位选择（高水位洗衣、低水位洗衣等）等两个方面需要在人们将
16、衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。并且是必须选择的洗衣参数。当选择了一种洗衣参数后，按下启动按钮，洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。全自动洗衣机系统中，PLC主要完成以下功能：2.2.1 检测功能（1）检测洗衣的方式：标准或者是柔和的选择。（2）检测洗衣时的水位：高水位或者是低水位的选择。（3）检测进水是否到了需要的水位，即进水是否完成。（4）检测排水是否已经完成。2.2.2 控制功能（1）控制进水、洗涤、排水、漂洗、脱水等洗衣机的动作。（2）控制洗涤、漂洗、脱水等的时间长短。（3）控制洗涤、漂洗等的次数。（4）控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。（5）控制完成洗衣时的信号提
17、示。脱 水循环两次循环两次设定（标准/柔和，高/低水位等）参数，按下启动按钮洗衣完成信号指示漂洗进水洗涤进水排 水进水排水图 2-2 全自动洗衣机的简单工作过程根据上述对全自动洗衣机系统的功能分析，可以设计如图 2-3 所示的全自动洗衣机硬件系统框图。进水电磁阀电机正传接触器高水位探测器柔和标准低水位高水位停止按钮启动按钮蜂鸣器脱水离合器排水离合器电机反传接触器低水位探测器S7-200 PLCCPU224图 2-3 全自动洗衣机硬件系统框图.】“，号曰“.-I i 一一一一一一i”“”“”“”。”“”“o”“”“，”.,.:.:.，一一一一一.一一一“，“一一一一d2.2.3 控制系统中各部件
18、介绍（1）PLC主机选择西门子S7-200 系列 PLC 作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子S7-200 系列 PLC中又有 CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM 等之分。此全自动洗衣机系统中总共有8 个数字量输入，6 个数字量输出，共需 14点 I/O,根据 I/O 点数及程序容量，选择了CPU224 作为其主机。（2）启动按钮启动按钮用来控制全自动洗衣机开始工作与否，一般，在用户在洗衣机内放入衣服，且已经准备好开始洗衣服之后，按下启动按钮，全自动洗衣机开始洗衣。（3）停止按钮停止按钮用来控制运行中的全自动洗衣机停止工作与否。在洗衣服的过程中，用户需要
19、停止洗衣机，就可以直接按下停止按钮，洗衣机即会停止工作。（4）高水位高水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位高低，一旦选择了高水位，则在洗衣过程中的水位将保持系统设定下的两个水位中的相对高一点的水位。这里，在操作面板上，用一个按钮来设置高水位，按下按钮表示选择高水位。（5）低水位低水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位的高低，是相对于高水位来说的，在洗衣机系统的初始设计中，设计了两种水位，这个是相对比较低的一个水位，但是同样可以完成洗衣过程。在操作面板上，用一个按钮来设置低水位，按下按钮表示选择低水位。需要注意的是，用户在使用中，只能选择一种水位高水位或者低水位，但是，但是
20、在实际生活中，很有可能用户不小心同时按下了高水位按钮和低水位按钮，因此，在设计中必须要考虑到水位的互锁。当然也可以将高水位与低水位选择设计成一个按钮，按下去的时候为高水位，不按则是低水位。需要说明的是，高水位的选择必须在用户开始一次洗衣之前完成。（6）标准按钮标准按钮用来设置洗衣机洗衣服的模式，当按下标准按钮时，选择了标准模式，洗衣机自动按照标准模式洗衣服。（7）柔和按钮柔和按钮用来设置洗衣机洗衣服的模式，当按下柔和按钮时，选择了柔和模式，洗衣机自动按照柔和模式洗衣服。在洗洗衣机衣服的模式中，标准和柔和是两种相对的概念，标准比柔和的洗衣要剧烈一些。同样地，与高、低水位的选择一样，用户只能同时选
21、择一种模式，因此，也需要在设计中考虑到标准与柔和模式的互锁。也可以将标准与柔和按钮设计成一个按钮，按下去时为柔和模式，不按下去则为标准模式。要说明的是，标准模式与柔和模式的选择必须在用户一开始洗衣之前完成。（8）高水位探测器高水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了高水位。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将高水位探测器的输出直接送到PLC 主机的数字量输入端口上。（9）低水位探测器低水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了低水位。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将低水位探测器的输出直接送到PLC 主机的数字量输入端口上。（10）进水电磁阀进水电磁阀用来控制洗衣机的进水。当然
22、洗衣机需要外界进水时，PLC主机发出控制信号，进水电磁阀会打开，水自动从外界送入洗衣机筒内，当水已经达到了设定的水位时，PLC主机发出信号自动关闭进水电池阀，同时控制洗衣机进入下一个洗衣步骤。（11）电机正转接触器电机正转接触器用于PLC主机控制洗衣机电机的正转。可以直接用 PLC主机的数字量输出端口来连接电机正转接触器，在洗衣机洗衣服的过程中，电机会正转与反转同时轮流进行。（12）电机反转接触器电机反转接触器用于PLC主机控制洗衣机电机的反转。可以直接用 PLC主机的数字量输出端口来连接电机反转接触器，在洗衣机洗衣服的过程中，电机会正转与反转同时轮流进行。（13）排水离合器排水离合器用于 P
23、LC主机控制洗衣机机筒内的排放。选用数字式离合器，可以直接用 PLC主机的数字量输出端口来连接到排水离合器，当洗衣机在完成洗衣或者漂洗后，需要将机筒内的脏水排出机筒，此时，PLC主机发出控制命令打开排水离合器，进行排水。（14）脱水离合器洗衣机洗衣服的最后一道工序就是对衣服进行脱水，脱水电磁离合器正是用于 PLC主机控制洗衣机进行脱水，脱水需要电机带动机筒旋转，有了电磁离合器后，就可以直接使用 PLC主机的数字量输出端口来控制电磁离合器，最终达到控制脱水执行电机的目的。在脱水过程不涉及电机的调速问题，因此，用 PLC主机加电磁离合器这样一种比较觉得简单的方式就可以完成控制任务。（15）蜂鸣器蜂
24、鸣器用来指示洗衣机洗衣过程中的一些声音提示。采用工业用直流供电的蜂鸣器，这样就可以直接用PLC主机的数字量输出端口来控制蜂鸣器。2.3 系统配置全自动洗衣机控制系统为单机控制系统。PLC 的输入点，包括启动按钮、停止按钮、高水位按钮、低水位按钮、标准模式按钮、柔和模式按钮、高水位探测器、低水位探测器，一共8 点；输出点包括进水电磁阀、电机正转接触器、电机反转接触器、排水离合器、脱水离合器、蜂鸣器，一共6 点。由于点数不多，考虑20%30%的余量，选用小型PLC 便可实现，结合培训站的现有教学实验条件，本次设计选择西门子S7-200 系列的 CPU224 型的PLC，可以满足使用需求。它的主要特
25、点是：14输入/10 输出共 40 个数字量 I/O 点。可连接 7 个扩展模版单元，最大可扩展至168 个数字量 I/O 点或 35路模拟量I/O。13KB的程序和数据存储空间。6 个独立的 30KHZ的高速计数器，2 路独立的 20KHZ的高速脉冲输出。具有 PID 控制器。1 个 RS485通信/编程口。具有多点接口 MPI（Multi Point Interface）通信协议具有点对点接口PPI(Point to Point Interface)通信协议具有自由通信口I/O 端子排可以很容易地整体拆卸输入、输出编程元件地址分配表分别如表2.1:主机中辅助继电器分配表如表2.2:表 21
26、 全自动洗衣机中PLC主机的 I/O 资源分配名称电路器件地址编号说明输入信号启动按钮SB1 I0.0 启动洗衣机停止按钮SB2 I0.1 停止洗衣机高水位按钮SB3 I0.2 高水位选择低水位按钮SB4 I0.3 低水位选择标准模式按钮SB5 I0.4 标准模式选择柔和模式按钮SB6 I0.5 柔和模式选择高水位探测器SQ1 I0.6 高水位检测低水位探测器SQ2 I0.7 低水位检测输出信号进水电磁阀KM1 Q0.0 进水控制电机正转接触器KM2 Q0.1 电机正转控制电机反转接触器KM3 Q0.2 电机反转控制排水离合器KM4 Q0.3 排水控制脱水离合器KM5 Q0.4 脱水控制蜂鸣器
27、KM6 Q0.5 声音提示表 22 全自动洗衣机中PLC主机中辅助继电器分配名 称地 址名 称地 址启动、停止M0.0 洗涤 1 分钟M1.0 高 水 位M0.1 洗涤 10 分钟M1.1 低 水 位M0.2 洗涤过程完成M1.2 标准模式M0.3 漂洗高水位探测M1.3 柔和模式M0.4 漂洗低水位探测M1.4 蜂 鸣 器M0.5 漂洗 1 分钟M1.5 洗涤高水位探测M0.6 漂洗 10 分钟M1.6 洗涤低水位探测M0.7 漂洗过程完成M1.7 电机正转计时器1 M2.0 电机正转计时器 2 M2.1 2.4控制面板全自动洗衣机的设计必须在满足上述功能以外，还需要考虑外观设计、造型等方面
28、。尤其是在洗衣机的手动控制操作面板上，必须符合人机界面的基本要求。设计全自动洗衣机的操作面板如图2-4 所示。其中，进水、正转、反转、排水、脱水为信号灯指示当前洗衣机的工作状态；蜂鸣器为声音指示，指示洗衣机整个洗衣过程完成的提示；启动、停止、高水位、低水位、标准、柔和等为手动控制按钮，用来人为手动地输入一些控制信号。启动停止高水位低水位标准柔和进水全自动洗衣机正转反转排水脱水蜂鸣器图 2-4 全自动洗衣机操作面板在实际中，操作面板一般位于洗衣机的上表面，需要在设计的时候加入更多的个性化平面设计元素，并且操作面板往往与控制器不放置在一起，这就需要考虑线路布线的问题。2.5 PLC 外部接线图根据
29、 PLC主机的 I/O 资源分配以及 PLC主机的硬件框图，则 PLC主机的硬件接线图如图 2-5，说明如下：2.5.1 输入口（1）启动按钮连到PLC 主机的输入口I0.0,停止按钮连至PLC 主机的输入口I0.1。（2）高水位按钮连至PLC主机的输入口 I0.2，低水位按钮连至PLC主机的输入口 I0.3。口口口口口口（3）标准模式选择按钮连至PLC主机的输入口 I0.4，柔和模式选择按钮连至PLC主机的输入口 I0.5。（4）高水位探测器连至PLC主机的输入口 I0.6，低水位探测器连至PLC主机的输入口 I0.7。2.5.2 输出口（1）PLC主机输出口 Q0.0 控制进水电磁阀。（2
30、）PLC主机输出口 Q0.1 控制电机正转接触器。（3）PLC主机输出口 Q0.2 控制电机反转接触器。（4）PLC主机输出口 Q0.3 控制排水离合器。（5）PLC主机输出口 Q0.4 控制脱水离合器。（6）PLC主机输出口 Q0.5 控制蜂鸣器。PLC主机的外部接线图如图2-5。I0.21MI0.0I0.1I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7ML+1LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5NL1ACSB1SB2SB3SB4SB5SB6SQ1SQ224VDCPLCS7-200CPU224KM1KM2KM3KM4KM5KM6120V/240VAC图 2-5 外部接线图山urLLI
31、LLILI2.6 控制系统流程图全自动洗衣机控制系统的详细工作过程如下：1.按下启动按钮，洗衣机电源导通，准备进入洗涤状态。2.用户设置水位高低，以及洗衣模式（标准模式或柔和模式）。3.洗衣机打开进水电磁阀，开始从外界输入水。4.水位探测器检测到水已经到位，开始洗涤。5.电机正转与反转按照设定的洗衣模式的切换时间的长度进行轮流工作。6.洗衣一直进行 10min。7.洗衣机打开排水离合器，开始排水，并且持续3min。8.洗衣机关闭排水离合器。9.重复（3）至（8）步骤一次。10.洗衣机打开进水电磁阀，开始从外界输入水。11.水位探测器检测到水位已经到位，开始漂洗衣服。12.电机正转与反转按照设定
32、的洗衣模式的切换时间长度进行轮流工作。13.洗衣一直进行 5min。14.洗衣机打开排水离合器开始排水，并且持续3min。15.洗衣机关闭排水离合器。16.重复（10）至（15）步骤一次。17.洗衣机控制脱水电磁阀离合器，进行脱水，同时打开排水离合器使得脱水出来的水可以及时排出洗衣机筒内。18.持续脱水 2min。19.蜂鸣器发出响声，持续发声20s，提醒用户洗衣完成。20.完成洗衣。根据上述对全自动洗衣机工作过程的描述，可以设计全自动洗衣机控制系统的 PLC部分的主流程图，如图2-6 所示。开 始按下启动按钮设置水位高低以及洗衣模式（标准/柔和）洗涤子过程脱 水漂洗子过程完成两次洗涤过程？完
33、成两次漂洗过程？脱水持续时间T=2min?蜂鸣器响持续时间T=20s结 束NNNNYYYY图 2-6 全自动洗衣机主程序流程图其中，洗涤子过程的流程图如图2-7 所示。漂洗子过程流程图如图2-8 所示。洗涤子过程开始打开电磁阀进水标准洗衣子过程是否选择了标准模式？洗衣时间 T=10min?水是否到位？柔和洗衣子过程洗衣时间 T=10min?排 水排水时间 T=3min?洗涤子过程结束YNYYYNNN图 2-7 洗涤子过程流程图漂洗子过程开始打开电磁阀进水标准洗衣子过程是否选择了标准模式？洗衣时间 T=5min?水是否到位？柔和洗衣子过程洗衣时间 T=5min?排 水排水时间 T=3min?漂洗
34、子过程结束YNYYYNNN图 2-8 漂洗子过程流程图在洗涤子过程与漂洗子过程中洗衣服的模式有标准模式与柔和模式之分。其中，标准模式洗衣服的流程图及柔和模式洗衣服的流程图如图2-9 所示。电机正转 3s电机反转 3s停止 1s电机正转5s电机反转5s停止 1s柔和模式标准模式图 2-9 标准模式与柔和模式流程图2.7 控制系统时序图根据控制系统主程序流程图可绘画出控制系统时序图如图2-10 所示。启动按钮高或低水位选择标准或柔和模式选择洗涤子过程漂洗子过程脱水、排水蜂鸣器循环两次循环两次2min20s图 2-10 控制系统时序图护斗JB 护4件才 程序的分析与调试3.1 各个模块的调试为了提高
35、程序调试的效率，将全自动洗衣机实现功能分别编写为不同的小程序，分别调试这些小程序，即可完成对各个功能模块的调试。首先调试主程序框架，确认主程序能够根据不同的条件选择调用不同的子程序，调试时可以在不同的子程序中操作不同的继电器线圈来区分相应的子程序。然后调试洗涤功能模块，观测高、低水位探测器工作是否正常；标准、柔和洗衣子过程能否被正常调用；排水离合器工作是否正常。发现问题并进行相应的调试。对于漂洗功能模块，调试过程同洗涤功能模块。然后调试标准洗衣功能模式，主要是看看电机正反转工作是否正常，如有问题进行及时的检修或更换。最后是调试柔和洗衣功能模块，其调试过程同标准洗衣模块。3.2 程序的整体调试完
36、成了各个功能模块的调试后，就在主程序框架的基础上，将各个模块依次加入，每加入一个模块需要进行一次调试，以便于及时发现问题。此系统在整体调试的过程中，在主程序的框架上依次按顺序加入了洗涤子过程、漂洗子过程、标准模式子过程和柔和模式子过程，使程序调理清晰。整体调试的过程比较烦琐，如果在各个模块的调试过程中完成得比较细致的话，那么整体调试的过程会相对顺利很多。3.3 性能分析应用了 S7-200 PLC控制器调用子程序编程功能后，认识到了该功能对于缩短开发周期和提高控制系统可靠性的强大作用，同时也学习到了该指令严格的逻辑编程要求，从而确保了该控制系统在全自动洗衣机生产、生活中的可靠性和稳定性。程序梯
37、形图全自动洗衣机控制系统的西门子S7-200 系列 PLC CPU224 的梯形图程序如下所示：4.1 洗衣主程序洗衣主程序同籍4电韧始化程序SM0.1 注水电磁阑 6 MO.O 16 脱，水计时器12 符号地址注辈辈边永电磁阕QO.O 边7.K控制Z地水计时韶T37 水咱阐计时同结2启动、停止程序启动孩钮停11:1茧钮蜂呜韶计附器MOO|/|(MO.O 符号地址注释始鸣笛计时器T38 始鸣笛革童声附阐it时启动题l口口启动洗衣机停止钮1 0.1 停i上洗衣机网络3高永应选择南京值按钮MO.O M0.2 M0.1|/|M0.1 符号地址注森高水位扳回I0.2 高水位i垂揭同结4低水缸温得低水位
38、按E钮MO.O 闷。1M0.2|/|M0.2 符号地址眼这辛辛冒冒嚣低永应扳回1 0.3 同绵5标准洗衣模式远窍标准模式按钮MO.O 间0.4M0.3|/|M0.3.符号地j止注辈辈标准模式组I0.4 标准模式选择网络E柔和洗衣模式选择柔制E式按钮MO.O M0.3 M0.4|/|M0.4.符号地j止这蒋和穰武扳回I0.5 琛和穰式选择网络F谜行洗浇予道程MO.O SBA罩需EN 网络B边行漂流子远在MO.O Ml.2 SBR_l罩洗EN 阿德9洗涤、漂流过程结突后洗衣机脱水、排水并it时M1.2 Ml.7 MO.O M0.5 抖。水离合器I I I 脱坤离合辖脱水it时器IN TON 120
39、0 PT 100 ms 符号地址这辈辈3非永离合器Q0.3 flf东控制1且永计町揭T37 Ill.东时可it町1且水禽合揭Q0.4 脱水控制网络刊洗衣完成后始鸣锦响并计的脱木it时辐始呜嚣计时键M0.5 I I l M0.5 MO.O 然q辑E(蜂鸣器计町稽IN TON 200 PT 100MS 符号地址这穆生理鸣招Q0.5 声音提示统鸣器计时器T38 声幸鸣揭发声时间it时脱水计时韶T37 E且水时司it时4.2 洗涤子过程程序洗涤子程序同籍E洗擦过程循环初始化SMOO FOR EN ENO、l”l 洗楼子远程计数INDX INIT 2 FINAL 符号地址注穆洗涤子过程计法MO 当前洗涤
40、子过程法宿次被网络2高水位检测i5,J位祭!Ill洗涤排，J.tllt器M0.6 M0.6 符号地址注释高水位获ill揭1 0.6 高水mt监测洗涤摊本it町摇140 洗涤剂1本町i司it町网络3低永恒检测低水位探忠1J锦洗涤排水计时器M0.7.M0.71符号地址注稼低地值3军i!l.11揭I0.7 旺东值位温11洗涤排水汁时器140 洗涤排水时I司计时同德4画或低水回l位，注水电磁阙关断SMO.O M0.1 M0.6 MO.O 渣j(电磁阕 I I I I I 道水电磁阙M0.2 M0.7 I I I I I 符号地址注释注水电晴：阀QO.O 注水控制同结5边fit击准草草柔和洗衣子过程Ml
41、.1 M0.6 M0.3 SBR标准II I I EN M0.7 M0.4 SBR只和EN 网络E洗衣循环计时1纷树M0.6 M1.1 M1.0 洗涤it时器IN TON M0.71回0PT 1日Oms 符号地址注辈辈洗涤计时指T39 洗衣1分钟计町同结F洗衣1分钟完成后辅助维电器M1.呱台一次，其创束脉冲位为日战十数部脉冲洗漂计时器M1.0(符号地址注释洗涤计时娼T39 洗衣1分钟计时同籍B以1分钟为单位计数1眠，相当于洗衣进行了1盼钊M1.0 洗涤的l回计数量S cu CTU 洗涤附闹计数器 R 10 Pl/符号t也jJl:注军幸洗涤时闽计数器C20 洗涤1分钟计数同籍9洗衣l盼树完成洗涤
42、时阐it数稽洗涤到7.1i十Si揭M1.1 Ml.1 符号地址注E幸洗涤排水it时器T40 洗涤斜时时闭it时洗涤时间计数器C20 洗法1分钟计数网络刊洗衣机开始排水芬汁的扮伺M1.1 MO.O 排水Iii合部 i先法割！，J.计町错IN TON 1000-PT 100 ms 符号地址这穆百排票水弃离京合计 嚣时器Q0.3 11f东控制T40 洗排水时商it时网络”洗涤边程写文结突同铺12洗涤予过程结吏MO.O M1.2 4.3 漂洗子过程程序漂流子程序网络E漂洗过程i后环初始化SMO.O FOR EN ENO、li繁洗子过程计数INDX 1-INIT 2 FINAL 符号地址注释漂流于过程计
43、数Vw2 当冒tri：熏瓷子过程法行次数网络2高水缸创I高；陆探测器漂i先排水计时器M1.3(M1.31.符号地址注辈辈高水位探Hi.I器1 0.6 哥高哥水哥位王俭可Hi.I商li町E军洗排水jij142 同德3低水位刨1flk,J位深1lll漂流排水计町豁M1.4 M1.4 符号地址注释低水值1军Hi.I能I0.7 脏水应注视I漂洗排水it时器Tl2 漂洗排水时间计时同结4高或低水信到筐，远水电说阀关断SMO.O M0.1 M1.3 MOO 迦水电磁阅 I I I I I 造水电陇阕M0.2 M1.4 I I I I I 符号地1止注辈辈边水电磁阂QO.O t盘水控制同结5边行冻量柔和洗衣
44、子过程M1.6 M1.3 M0.3 SBA在I I I EN 1 Ml.4 M0.4 SBA旦和 EN.网络B洗衣循环计时1份”M1.3 Ml.6 M1.5 i去洗计时器 IN TON M1.4 阂。PT 100 ms 符号地址注释漂洗计时揭T 41 漂流1纱钟计时网络F洗衣1分钟芫成后辅助脚制1吸食喉，剧或脉冲作为口1计数部制漂流计时器Ml.5 符号地址注辈辈漂流计町揭141 漂流1分钟计町同绍日以1纣钟为单位计数歌，非皑于洗衣送信7盼树M1.5 i影划时闰计数器 cu CTU 漂流时闽计数器 A 5 PV 符号地址注草草漂洗”闯It数据C21 漂流1分钟计数网络B洗衣盼帽威漂流町闹计划器漂
45、流排水计町器Ml 4.4 标准洗衣子程序标准洗衣手程序网络E标准洗衣开始，电机E转M0.3 M2.0 MO.O 电机置转接触嚣电事tiEF曹接E触器 符号地址这辈辈电机E转撞触键Q0.1 电机正控制阿德2电视置转it时臼电机正传接触揭电机正转计时锦1IN TON 回PT 100 ms 符号地址注释电电机事tiE茧转转计接时触器捏1 143 标准模式电视芷转时l司计时Q0.1 电阿德3电视E转自停止电视芷传计自T笛1电机皮赞计的器1M2.0 M2.0 符号地址注释E草草L反辛苦计时器1145 标准模式电视反转时闽计时电视正转计时器1143 标准穰式电机正转时i回it町同编4电机正转停止后it时1
46、SM2.0 电矶停i上计町笛1 IN TON 10-PT 100 M!符号地j止这辈辈咱就停ltit町锚1144 标准模式电视停止町l诩计町网络5电机反转并it町民电机停止计町锦1电视反辛苦计町部1MO.O 电机反转载触键电机反转鑫E触键1:1!机反辛苦i何？锦1IN TON.50 PT 100 ms 符号地址注辈辈电视反转计时器1145 标准模式电机反转时闽计町E草机反转撞撞虫器Q0.2 电机反控制电视停止计时锯1144 标准模式电机停止时l司计时4.5 柔和洗衣子程序柔和洗衣子程序网络E标准洗衣开始，电机E转M0.4 M2.1 MO.O 电机正何型臣触键 电机E键接触器 符电号视E辛苦孩触
47、键地址这辈辈宣誓言葡Q0.1 电视同铺2电机E转i惘充电机:iE!l肯接触键电机军转计时锦2IN 10N 30-PT 100 ms 符号地址注辈辈电草tiE铃it时器Z146 柔和模式电机正转时间计町电机芷转接触器Q0.1 电机芷传控制网络3电视正转篇停止电机EF雪i+:iT锦2电机：E赞计的毒2M2.1 电机庭费接触键电视皮铃i何才器2IIN TONI 30-IPT 100 ms 结束语经过两个月的奋战，我的论文总算是圆满完成。毕业论文不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立思考的能力，树立了对自己工作能力的信心，使我充分体会
48、到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。虽然这个设计做的不是很完美，但是在设计过程中所学到的知识是这次结业论文设计的最大收获和财富，会使我终身受益。通过这次毕业论文，使我明白学习是一个不断积累的过程。还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！在此毕业论文的设计过程中，老师尽全力地为我和同学们创造条件，并对我们在设计过程中遇到的难题进行细致耐心的指导，使我们学习了很多PLC 相关知识在实际生活中的应用，提高了对S7-200 PLC 的问题分析和解决能力，才得以顺利地完成全自动洗衣机控制系统的毕业设计。谢辞经过几个月的查资料、整理材料、写作论文，
49、今天终于可以顺利的完成论文的最后的谢辞了，想了很久，要写下这一段谢词，表示可以进行毕业答辩了，时光匆匆飞逝，三年的努力与付出，随着论文的完成，终于让我在大学的生活得以划下完美的句点。论文得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢刘荣荣老师，因为论文是在刘老师的悉心指导下完成的。老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。刘老师指引我的论文的写作的方向和架构，并对本论文初稿进行逐字批阅，指正出其中误谬之处，使我有了思考的方向，她的循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，她的严谨细致、一
50、丝不苟的作风，将一直是我工作、学习中的榜样。刘老师要指导很多同学的论文，加上本来就有的教学任务，工作量之大可想而知，但在一次次的回稿中，精确到每一个字的批改给了我深刻的印象，使我在论文之外明白了做学问所应有的态度。更让人感动的是在论文写作过程中，刘老师一如既往的辅导我的论文写作，她的精神激励了我，使我克服了在论文写作过程中的困难，从而使得毕业设计圆满完成。参考文献1.胡学林主编，可编程控制器教程（基础篇），北京：电子工业出版社，2003 2.胡学林主编，可编程控制器教程（实训篇），北京：电子工业出版社，2004 3.耿文学主编，可编程控制器应用技术手册，北京：科学技术文献出版社，1996 4.